受载煤岩体热流固耦合CT三轴试验装样方法技术

本发明专利技术公开了受载煤岩体热流固耦合CT三轴试验装样方法，该方法基于应用医用CT进行动态观测的热流固耦合三轴试验系统进行，试验系统设有三轴试验单元、医用CT单元和装载单元，该方法包括以下步骤：试样及设施准备：制作岩石试样并将试验单元翻转至竖直状态；试件安装：打开三轴压力室装设岩石试样并恢复压力室的密封状态；试验单元就位：将试验单元翻转成水平状态并推到医用CT单元；加载与扫描：在加载过程中利用CT扫描机进行扫描；卸载与拆件：在竖直状态打开压力室，拆下岩石试样。本发明专利技术的有益效果是，三轴试验单元可采用推拉方式推入和拉拽出CT扫描机，无需起吊设备起吊，装拆试件在装载单元上完成，岩石试样装拆方便，且操作简单、方便，安全性好。

Loading and unloading of coal, rock mass, heat flow, solid coupling, CT, three axis test, loading method

The invention discloses a load of coal and rock fluid solid heat coupling CT three axis test sample loading method, the method of application of medical CT based on dynamic observation of heat flow solid coupling three triaxial test system, test system with three axis test unit, CT medical unit and loading unit, the method comprises the following steps: sample preparation facilities: and production of rock specimen and the test unit to turn over to the vertical state; specimen installation: open three axis pressure chamber seal installed rock sample and restore the pressure chamber; the test unit in place: the test unit is rotated to a horizontal state and pushed to the CT medical unit; loading and scanning: scanning using CT scanner in the loading process unloading and dismantling; open the pressure chamber in a vertical state, remove the rock specimen under. The invention has the advantages that the three axis test unit can be used to push and pull mode and push pull out CT scanner, without lifting equipment lifting, assembling and disassembling specimens in the loading unit, the rock specimen is convenient for assembly and disassembly, and simple and convenient operation, good safety.

【技术实现步骤摘要】
受载煤岩体热流固耦合CT三轴试验装样方法
本专利技术涉及岩土工程领域，尤其涉及一种受载煤岩体热流固耦合CT三轴试验装样方法。
技术介绍
随着城镇化建设的推进，基础设施的不断完善，施工工艺的不断改进。对三轴试验机的需求已不仅仅局限于材料工程，已经广泛的应用于岩土工程、建筑材料、地质灾害研究与应用等领域。特别是在岩石力学领域，对岩石在应力作用下的变形及渗流特性的研究是岩石力学领域的主要方向之一，常规三轴试验仪是试验岩石力学领域最常见的仪器之一，后经学者们改造后能够完成热流固耦合条件下的三轴试验。然而由于加载腔体需承受高强度的载荷，很难将腔体实现透明化。所以，试验过程中试样的变形的可视化问题一直困扰着广大科研工作者。CT技术已经广泛的应用于医疗诊断以及工业无损检测领域，有学者已经开始将CT应用于岩石力学领域，但由于受到限制CT穿透性能和腔体对射线的吸收。目前，由于医用CT与三轴加载室较难形成良好的匹配结构，特别是扫描前后在CT机上的装卸三轴加载腔，以及岩石试样装载，其过程十分繁琐，需要采用行吊等起吊设备将三轴室起吊并进行装拆，该过程不仅操作繁琐，而且还具有较大的危险性。因此，需要开发一种操作简单、安全性好的装样方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术的不足，提供一种受载煤岩体热流固耦合CT三轴试验装样方法，该方法装载单元使三轴试验单元处于竖直状态下进行试件装设，装件完成后，将装载单元翻转成水平状态，以便通过装载单元将三轴试验单元水平推入CT单元进行加载和扫描。并可在试验完成后，按相反步骤使三轴试验单元在竖直状态进行拆件，无需配备其他起吊设备吊装三轴试验单元。其操作方便，安全性好。为实现前述目的，本专利技术采用如下技术方案。一种受载煤岩体热流固耦合CT三轴试验装样方法，其特征在于，该方法基于应用医用CT进行动态观测的热流固耦合三轴试验系统中的装载单元进行，装载单元(300)通过装载台(310a)和装件台(330)进行三轴试验单元(100)的岩石试样装拆，三轴试验单元(100)通过装载单元(300)上铰接的装载台(310a)分别形成水平状态和竖直状态，且三轴试验单元(100)可在装载台(310a)上水平移动；包括以下步骤：第一步，试件和设施准备：包括按试验要求制作岩石试样(133)；将三轴试验单元(100)随装载台(310a)一起翻转至竖直状态；第二步，试件安装：在三轴试验单元(100)的试件安装单元被装载单元(300)上的装件台(330)支撑后，打开三轴试验单元(100)的三轴压力室，提升三轴压力室高度，使试件安装单元露出三轴压力室的压力腔体(120)，并在试件安装单元上装设岩石试样(133)；复位试件安装单元，并使三轴压力室形成密封状态；第三步，试验单元就位准备：将三轴试验单元(100)翻转成水平状态，并解除移动驱动装置与三轴试验单元(100)的锁紧状态。采用前述技术方案的本专利技术，通过试验系统的装载单元使三轴试验单元处于竖直状态下进行试件装设，装件完成后，将装载单元翻转成水平状态，以便通过装载单元和医用CT单元之间设置的桥梁式轨道将三轴试验单元推入CT单元进行加载和扫描。并可在试验完成后，按相反步骤使三轴试验单元在竖直状态进行拆件，无需配备其他起吊设备进行三轴试验单元吊入医用CT单元，其操作方便，安全性好。优选的，在所述第一步中，在将三轴试验单元翻转成竖直状态后，还将装载台锁紧，并通过装载台与三轴试验单元之间的移动驱动装置使三轴试验单元下降；且三轴试验单元通过其上的定位盘与装件台形成同轴线状态。利用装载台与三轴试验单元之间的移动驱动装置实现升降，操作简单、方便，劳动强度低；三轴试验单元与装件台形成同轴线方便三轴试验单元中三轴压力室密封复位的螺栓对正，提高回位装配效率。进一步优选的，所述第二步中的三轴压力室提升通过移动驱动装置执行。利用装载台与三轴试验单元之间的移动驱动装置实现升降，操作简单、方便，劳动强度低。更进一步优选的，在所述三轴试验单元翻转成竖直状态前，包括将移动驱动装置与三轴试验单元形成锁紧状态；在将三轴试验单元翻转成水平状态与推至CT病床活动托架上的步骤之间，包括解除移动驱动装置与三轴试验单元的锁紧状态。以确保三轴试验单元能可靠的通过移动驱动装置驱动移动，并在水平状态时，可人力推动其移动出装载台。优选的，在所述第二步的试件装设时，用长出岩石试样长度一段距离的热缩管套在岩石试样外周，将岩石试样对正放置在蜂窝孔固定压头和蜂窝孔活动压头之间，同时，热缩管长出岩石试样的两端部分分别包覆在固定压头主体和活动压头主体外周，其长出部分分别超过固定压头主体和活动压头主体上用于捆扎铁丝的环形凹槽，用热风枪均匀加热缩管，使热缩管与岩石试样紧密贴合，在热缩管与固定压头主体和活动压头主体利用捆扎铁丝在环形凹槽箍紧密封，确保围压加载的高压液压油不会进入到岩石试样内部。确保试验结果的准确性。优选的，在所述第二步的试件装设完成后的试件安装单元复位过程中，通过手柄扳动装件台使下底盘随装件台同步转动，使连接螺栓孔与下底盘设有的螺孔对正，然后通过拧紧螺栓，使下底盘与压力腔体固定连接在一起，使三轴压力室形成密封状态。提高三轴压力室回位装配效率。本专利技术的有益效果是，三轴试验单元可采用推拉方式推入和拉拽出CT扫描机，无需起吊设备起吊，装拆试件在装载单元上完成，岩石试样装拆方便，且操作简单、方便，安全性好。附图说明图1是本专利技术装件方法的流程图。图2是实现本专利技术方法的装置的结构示意图，其中三轴试验单元处于水平状态。图3是实现本专利技术方法的装置结构示意图，其中三轴试验单元处于竖直状态。图4是实现本专利技术方法的装置中安装底板与移动驱动装置连接关系的结构示意图。图5是实现本专利技术方法的装置中装载台的结构示意图。图6是实现本专利技术方法的装置中三轴试验单元的结构示意图。图7是实现本专利技术方法的装置中三轴试验单元的部分结构示意图。图8是实现本专利技术方法的装置与CT扫描单元组成的试验系统结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步的说明，但并不因此将本专利技术限制在所述的实施例范围之中。参见图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8，一种受载煤岩体热流固耦合CT三轴试验装样方法，应用于基于医用CT进行动态观测的热流固耦合三轴试验系统进行的受载煤岩体热流固耦合CT三轴试验，试验系统设有三轴试验单元100、医用CT单元200和装载单元300，三轴试验单元100通过装载单元300进行岩石试样装拆，三轴试验单元100通过铰接在装载单元300上的装载台310a可形成水平状态和竖直状态，且三轴试验单元100可从装载台310a上水平移动至医用CT单元200，以通过医用CT单元200对岩石试样进行CT扫描，受载煤岩体热流固耦合CT三轴试验包括以下步骤：第一步，试件和设施准备：包括按试验要求制作岩石试样133；在移动驱动装置与三轴试验单元100形成锁紧状态后，将三轴试验单元100随装载台310a一起翻转至竖直状态；通过竖直限位锁紧结构将装载台310a与机架320锁紧，并通过移动驱动装置使三轴试验单元100随滑台下降，直至三轴试验单元100支撑在装件台330上，并通过定位盘130形成三轴试验单元100与装件台330的同轴线状态。第二步，试件安装：第一小步，打开三轴压力室本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种受载煤岩体热流固耦合CT三轴试验装样方法，其特征在于，该方法基于应用医用CT进行动态观测的热流固耦合三轴试验系统中的装载单元进行，装载单元(300)通过装载台(310a)和装件台(330)进行三轴试验单元(100)的岩石试样装拆，三轴试验单元(100)通过装载单元(300)上铰接的装载台(310a)分别形成水平状态和竖直状态，且三轴试验单元(100)可在装载台(310a)上水平移动；包括以下步骤：第一步，试件和设施准备：包括按试验要求制作岩石试样(133)；将三轴试验单元(100)随装载台(310a)一起翻转至竖直状态；第二步，试件安装：在三轴试验单元(100)的试件安装单元被装载单元(300)上的装件台(330)支撑后，打开三轴试验单元(100)的三轴压力室，提升三轴压力室高度，使试件安装单元露出三轴压力室的压力腔体(120)，并在试件安装单元上装设岩石试样(133)；复位试件安装单元，并使三轴压力室形成密封状态；第三步，试验单元就位准备：将三轴试验单元(100)翻转成水平状态，并解除移动驱动装置与三轴试验单元(100)的锁紧状态。

【技术特征摘要】
1.一种受载煤岩体热流固耦合CT三轴试验装样方法，其特征在于，该方法基于应用医用CT进行动态观测的热流固耦合三轴试验系统中的装载单元进行，装载单元(300)通过装载台(310a)和装件台(330)进行三轴试验单元(100)的岩石试样装拆，三轴试验单元(100)通过装载单元(300)上铰接的装载台(310a)分别形成水平状态和竖直状态，且三轴试验单元(100)可在装载台(310a)上水平移动；包括以下步骤：第一步，试件和设施准备：包括按试验要求制作岩石试样(133)；将三轴试验单元(100)随装载台(310a)一起翻转至竖直状态；第二步，试件安装：在三轴试验单元(100)的试件安装单元被装载单元(300)上的装件台(330)支撑后，打开三轴试验单元(100)的三轴压力室，提升三轴压力室高度，使试件安装单元露出三轴压力室的压力腔体(120)，并在试件安装单元上装设岩石试样(133)；复位试件安装单元，并使三轴压力室形成密封状态；第三步，试验单元就位准备：将三轴试验单元(100)翻转成水平状态，并解除移动驱动装置与三轴试验单元(100)的锁紧状态。2.根据权利要求1所述的受载煤岩体热流固耦合CT三轴试验装样方法，其特征在于，在所述第一步中，在将三轴试验单元(100)翻转成竖直状态后，还将装载台(310a)锁紧，并通过装载台(310a)与三轴试验单元(100)之间的移动驱动装置使三轴试验单元(100)下降；且三轴试验单元(100)通过其上的定位盘(130)与装件台(330)形成同轴线状态。3.根据权利要求2所...

【专利技术属性】
技术研发人员：许江，尹光志，宋真龙，黄杰，王维忠，李铭辉，尚德磊，刘玉冰，刘谊，邓博知，刘超，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：重庆,50