一种岩体膨胀应力测试仪制造技术

本实用新型专利技术涉及一种岩体膨胀应力测试仪，包括试样放置装置、膨胀应力测试装置和显示系统，试样放置装置包括承压护筒和位于承压护筒顶部可拆卸连接的端盖，试样放置装置内放置有试样，试样下方设有垫块，试样上方设有轴压活塞，轴压活塞与端盖之间形成气压室，气压室通过气压调压阀与氮气瓶相连；膨胀应力测试装置包括形变测试装置和注水装置，形变测试装置包括和轴压活塞固定连接的移动杆，以及设置在支座上的形变千分表，支座与端盖固定连接，注水装置包括储水容器和所述移动杆内部设置的通水管道，储水容器通过水压调压阀与氮气瓶相连；试样放置装置和膨胀应力测试装置均放置在封闭的恒温室内。

An instrument for measuring swelling stress of rock mass

The utility model relates to a stress tester expansive rock mass, including the sample placing device, swelling stress testing device and display system, the sample placing device comprises a pressure tube and casing pressure in top end cover is detachably connected, the sample placing device within the specimen, specimen is arranged below the cushion block, axial piston a sample above the axial piston and the end pressure chamber is formed between the cover and the pressure chamber through a pressure regulating valve is connected with the nitrogen cylinder; expansion stress testing device comprises a deformation testing device and injection device, deformation and axial compression test device includes a piston fixedly connected with the movable rod and is arranged on the supporting seat deformation gauge, bearing fixedly connected with the end cover, an injection device comprising a water storage container and the moving rod which is arranged inside the water pipe, a water storage container by hydraulic pressure regulating valve is connected with the nitrogen cylinder The sample placing device and the expansion stress testing device are all placed in the closed constant temperature chamber.

【技术实现步骤摘要】
一种岩体膨胀应力测试仪
本技术涉及一种膨胀应力测试装置，具体涉及一种岩体膨胀应力测试仪。
技术介绍
一般试验测量岩土体膨胀应力的仪器在土力学方面主要是常规固结仪，圆柱试样尺寸为高20mm，土体遇水膨胀，通过杠杆原理施加外荷载约束试样竖向变形的方式获得膨胀力；另外，还有学者采用三轴压缩强度试验仪来测试竖向膨胀力和膨胀应变，该仪器可以提供侧向水压力，试样从底部吸水膨胀。针对现有的测试膨胀应力和应变的技术，常规高压固结仪和三轴强度试验仪，高压固结仪在试验主要用于测试膨胀土或扰动膨胀岩的平衡膨胀力，具有快速、简洁、高效的试验特点，其确定是不能模拟一定水压作用下的岩体膨胀，同时由于杠杆原理，力臂微小角度差异会造成试样受力不均匀，精度有待提高。三轴强度测试仪其目的是用于测试岩土体的抗压强度的，其侧向加力系统是应用伺服机保持试样侧向荷载恒定，因此，对于压力室的密闭性，三轴仪无法保证，这一点应用于测试膨胀岩的膨胀量、吸水量不能满足。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种岩体膨胀应力测试仪，该装置采用活塞式气压加载密封耦合技术，使测试结果更加准确。本技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种岩体膨胀应力测试仪，包括试样放置装置、膨胀应力测试装置和显示系统，所述试样放置装置包括承压护筒和位于所述承压护筒顶部可拆卸连接的端盖，所述试样放置装置内放置有试样，所述试样下方设有垫块，所述试样上方设有轴压活塞，所述轴压活塞与端盖之间形成气压室，所述气压室通过气压调压阀与氮气瓶相连；所述膨胀应力测试装置包括形变测试装置和注水装置，所述形变测试装置包括和轴压活塞固定连接的移动杆，以及设置在支座上的形变千分表，所述支座与端盖固定连接，所述注水装置包括储水容器和所述移动杆内部设置的通水管道，所述储水容器通过水压调压阀与氮气瓶相连；所述试样放置装置和膨胀应力测试装置均放置在封闭的恒温室内。本技术的有益效果是：本仪器可以调节水压和气压，使移动杆带动形变千分表显示数据改变，通过渗透压力、竖向压力、储水容器的液面变化和形变千分表的示数改变获得岩石的膨胀应力，还可以通过手动调节气压室的压强的方式确保形变千分表示数不变，以获得不同渗透水压力下岩石的平衡膨胀应力，恒温室可减小温度对气压的影响，该装置采用活塞式气压加载密封耦合技术，使测试结果更加准确。在上述技术方案的基础上，本技术还可以做如下改进。进一步，所述显示系统包括内压二次仪表和轴压二次仪表，所述内压二次仪表通过内压传感器与通水管道相连，所述轴压二次仪表通过轴压传感器与气压室相连。采用上述进一步方案的有益效果是：通过内压二次仪表显示内压压力，通过轴压二次仪表显示轴压压力。进一步，所述气压调压阀与气压室的连接管道上设有注气阀A，所述水压调压阀与储水容器的连接管道上设有注气阀B，所述储水容器与通水管道的连接管道上设有注液阀，所述气压室的排气管道上设有卸压阀A。采用上述进一步方案的有益效果是：可以通过控制注气阀A、注气阀B、注液阀和卸压阀A来控制液体和气体的注入。进一步，所述通水管道还与真空泵相连，所述真空泵与通水管道的连接管上设有卸压阀B。采用上述进一步方案的有益效果是：在实验开始前，使用真空泵吸尽试样放置装置内的空气，营造一个真空的实验环境。进一步，所述试样放置装置与试样之间设有渗透层。采用上述进一步方案的有益效果是：利于水与岩样的充分接触，方便试验结束后将膨胀了的岩样从装置中取出。进一步，所述渗透层的材质为石英砂。采用上述进一步方案的有益效果是：石英砂既可以透水，又可以起到固型作用，减缓水压力作用下岩样的解体等状况发生。进一步，所述储水容器上设有刻度。采用上述进一步方案的有益效果是：可通过储水容器上刻度的变化得到岩石的吸水量。进一步，所述气压室还连接有气体稳压容器。采用上述进一步方案的有益效果是：减少实验过程中因漏气或温度变化引起压力波动。附图说明图1为本技术结构原理图。附图中，各标号所代表的部件列表如下：1、承压护筒，2、轴压活塞，3、气压室，4、端盖，5、试样，6、垫块，7、渗透层，8、底座，9、移动杆，10、形变千分表，11、通水管道，121、注气阀A，122、注气阀B，123、注液阀，124、卸压阀A，125、卸压阀B，13、储水容器。具体实施方试以下结合附图对本技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本技术，并非用于限定本技术的范围。如图1所示，一种岩体膨胀应力测试仪，包括试样放置装置、膨胀应力测试装置和显示系统，试样放置装置包括承压护筒1和位于承压护筒1顶部可拆卸连接的端盖4，试样放置装置内放置有试样5，试样5下方设有垫块6，试样5上方设有轴压活塞2，轴压活塞2与端盖4之间形成气压室3，气压室3通过气压调压阀与氮气瓶相连；膨胀应力测试装置包括形变测试装置和注水装置，形变测试装置包括和轴压活塞2固定连接的移动杆9，以及设置在支座8上的形变千分表10，支座8与端盖4固定连接，注水装置包括储水容器13和所述移动杆9内部设置的通水管道11，储水容器13通过水压调压阀与氮气瓶相连；试样放置装置和膨胀应力测试装置均放置在封闭的恒温室内。本仪器可以调节水压和气压，使移动杆9带动形变千分表10显示数据改变，通过渗透压、竖向压力、储水容器13的液面变化和形变千分表10的示数改变获得岩石的膨胀应力，还可以通过手动调节气压室3的压强确保形变千分10表示数不变，以获得不同渗透水压力作用下岩石的平衡膨胀应力，恒温室可减小温度对气压的影响，该装置采用活塞式气压加载密封耦合技术，使测试结果更加准确。在本技术中，显示系统包括内压二次仪表和轴压二次仪表，内压二次仪表通过内压传感器与通水管道11相连，轴压二次仪表通过轴压传感器与气压室3相连；通过内压二次仪表显示内压压力，通过轴压二次仪表显示轴压压力。在本技术中，气压调压阀与气压室的连接管道上设有注气阀A121，所述水压调压阀与储水容器的连接管道上设有注气阀B122，所述储水容器与通水管道的连接管道上设有注液阀123，所述气压室的排气管道上设有卸压阀A124；可以通过控制注气阀A121、注气阀B122、注液阀123和卸压阀A124来控制液体和气体的注入。在本技术中，通水管道11还与真空泵相连，所述真空泵与通水管道11的连接管上设有卸压阀B125；在实验开始前，使用真空泵吸尽试样放置装置内的空气，营造一个真空的实验环境。在本技术中，试样放置装置与试样5之间设有渗透层7；利于水与岩样的充分接触，方便试验结束后将膨胀了的岩样从装置中取出。在本技术中，渗透层7的材质为石英砂；石英砂既可以透水，又可以起到固型作用，减缓水压力作用下岩样的解体等状况发生。在本技术中，储水容器13上设有刻度；可通过储水容器13上刻度的变化得到岩石的吸水量。在本技术中，气压室3还连接有气体稳压容器；减少实验过程中因漏气或温度变化引起的压力波动。本技术的另一实施例为：试样放置装置还可以改进承压护筒1，通过加装透水对开膜或者采用刚性透水材料，紧箍圆柱型试样5，以达到保障水与岩石接触的同时又限制侧向膨胀的目的；在承压护筒1内部，圆柱试样5侧面安置环形传感器，用于测试试样的侧向应力；储水容器13中的水可以换为防腐透明液本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种岩体膨胀应力测试仪，其特征在于，包括试样放置装置、膨胀应力测试装置和显示系统，所述试样放置装置包括承压护筒(1)和位于所述承压护筒(1)顶部可拆卸连接的端盖(4)，所述试样放置装置内放置有试样(5)，所述试样(5)下方设有垫块(6)，所述试样(5)上方设有轴压活塞(2)，所述轴压活塞(2)与端盖(4)之间形成气压室(3)，所述气压室(3)通过气压调压阀与氮气瓶相连；所述膨胀应力测试装置包括形变测试装置和注水装置，所述形变测试装置包括和轴压活塞(2)固定连接的移动杆(9)，以及设置在支座(8)上的形变千分表(10)，所述支座(8)与端盖(4)固定连接，所述注水装置包括储水容器(13)和所述移动杆(9)内部设置的通水管道(11)，所述储水容器(13)通过水压调压阀与氮气瓶相连；所述试样放置装置和膨胀应力测试装置均放置在封闭的恒温室内。

【技术特征摘要】
1.一种岩体膨胀应力测试仪，其特征在于，包括试样放置装置、膨胀应力测试装置和显示系统，所述试样放置装置包括承压护筒(1)和位于所述承压护筒(1)顶部可拆卸连接的端盖(4)，所述试样放置装置内放置有试样(5)，所述试样(5)下方设有垫块(6)，所述试样(5)上方设有轴压活塞(2)，所述轴压活塞(2)与端盖(4)之间形成气压室(3)，所述气压室(3)通过气压调压阀与氮气瓶相连；所述膨胀应力测试装置包括形变测试装置和注水装置，所述形变测试装置包括和轴压活塞(2)固定连接的移动杆(9)，以及设置在支座(8)上的形变千分表(10)，所述支座(8)与端盖(4)固定连接，所述注水装置包括储水容器(13)和所述移动杆(9)内部设置的通水管道(11)，所述储水容器(13)通过水压调压阀与氮气瓶相连；所述试样放置装置和膨胀应力测试装置均放置在封闭的恒温室内。2.根据权利要求1所述的岩体膨胀应力测试仪，其特征在于，所述显示系统包括内压二次仪表和轴压二次仪表，所述内压二次仪表通过内压传感器与通水管道(11)...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴光，赵志明，王金淑，何刘，李林，姜永杰，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：新型
国别省市：四川,51