一种高温高压下土体流变特性监测装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种高温高压下土体流变特性监测装置，包括基础底座、两个相对设置的施压柱头、试样室、反力机架、加热装置、孔压检测传感器、渗流进口、渗流出口、位移传感器、温度传感器和应力传感器，基础底座与反力机架固定连接，基础底座上设置有试样室，试样室中设置有加热装置，试样室上壁和下壁相对设置有两个施压柱头，两个施压柱头上分别设置有渗流入口和渗流出口，渗流入口通过管道与位移传感器连接，渗流出口通过管道与空压传感器连接，具有结构简单、操作安全等优点，使得能够在室内条件下进行高温高压复杂服役环境中土体渗流及流变特性评价能够快速的进行。

A Monitoring Device for Rheological Properties of Soil under High Temperature and High Pressure

The invention discloses a monitoring device for rheological properties of soil under high temperature and pressure, including a base, two relatively set pressure columns, sample chamber, reaction frame, heating device, pore pressure detection sensor, seepage inlet, seepage outlet, displacement sensor, temperature sensor and stress sensor. The base is fixedly connected with the reaction frame, and a test is arranged on the base. The sample chamber is equipped with heating device. The upper and lower walls of the sample chamber are relatively equipped with two pressure cylinders. The two pressure cylinders are respectively equipped with seepage inlet and seepage outlet. The seepage inlet is connected with displacement sensor through pipeline. The seepage outlet is connected with air pressure sensor through pipeline. It has the advantages of simple structure and safe operation. Evaluating the seepage and rheological properties of soils in high temperature and high pressure complex service environment can be carried out quickly.

【技术实现步骤摘要】
一种高温高压下土体流变特性监测装置
本专利技术属于土体测试
，具体涉及一种高温高压下土体流变特性监测装置。
技术介绍
膨润土以及其他具有膨胀特性的特殊土体，由于其具有遇水膨胀的特性，因此在有侧限的情况下，体现出极强的抗渗及抗泄露特性，因此广泛的被应用于核废料或其他具有放射性材料的处理中。现有的土体特性检测设备大多适用于常温情况下的应力-应变特性的观测和检测，无法真正模拟在高温高压情况下土体在渗流情况下的流变特性，并无法准确反映在高温高压情况下膨润土等特殊土的渗透变形特性。此处高温指高于100摄氏度，高压是相对于常规不增加围压的常规一起而言，因此无法对膨润土等特殊土在核废料及放射源污染的处理起到真正的指导作用和理论支撑作用。公知的土体应力-应变观测设备适用范围有限，仅适用于常温及较低压力下土体流变及渗透特性的观测，而实际中核废料及放射源污染物的处理通常要埋入较深的土层中，远远大于通常意义地下结构的埋置深度或沉降计算所涉及的深度范围。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供了一种高温高压下土体流变特性监测装置，能够反映土体在在高温高压情况下的渗流特性及流变特性的演变规律，在应用后，能够提高试验的真实性。为达到上述目的，本专利技术一种高温高压下土体流变特性监测装置包括反力架基座，反力架基座上固定有反力机架，反力架基座与反力机架之间设置有试样室，试样室上下两侧相对设置有竖向液压施压柱头和下侧施压柱头，下侧施压柱头固定连接在反力架基座上，竖向液压施压柱头和固定有反力机架固定连接，下侧施压柱头和竖向液压施压柱头上均预留有过水孔，试样室中设置有若干加热器。进一步的，下侧施压柱头的过水孔处设置有孔压传感器，竖向液压施压柱头上连接有位移传感器，预竖向液压施压柱头和试样室的顶盖之间设置有应力传感器。进一步的，孔压传感器、位移传感器和应力传感器均与计算机连接。进一步的，试样室包括试样室顶盖、样室底盖、试样室侧壁和试样室螺栓，试样室底盖上设置有试样室侧壁，试样室侧壁上盖合有试样室顶盖，试样室顶盖、试样室底盖和试样室侧壁通过螺栓连接。进一步的，下侧施压柱头和竖向液压施压柱头的过水孔均从柱头顶端开口，从侧面通出。进一步的，试样室内设置有用于监测试样室内的温度的温度传感器。进一步的，相邻的两个加热器之间预留有空隙。进一步的，反力架基座上设置螺栓孔。进一步的，试样室采用透明玻璃制成。与现有技术相比，本专利技术的一种高温高压下土体流变特性监测的仪器设备，在试验设备中设置加热器，能在室内试验条件下模拟膨润土及其他土体在高温高压情况下的渗流特性及流变特性的演变规律，更加精确和真实的反应在核废料及放射性废料处理过程中土体的特性演变过程，可以有效的提高试验效率，增强试验的可控制性，并达到节约资源的目的。此外，因为常规的渗透仪结构极其简单，只能进行常规温度和压力的试验，又再常规仪器上增加高温或高压的装置则极其繁琐，并且高温高压会存在不安全因素，本专利技术将上述集成在同一设备中，可一键即可实现高温高压，因此简单安全。使得在室内条件下高温高压复杂服役环境中土体渗流及流变特性评价能够快速的进行。进一步的，试样室内设置有温度传感器，温度传感器用于监测试样室内的温度变化情况，从而控制加热器的温度从而达到试验要求。进一步的，相邻的两个加热器之间预留空隙。从而可以观察到试样在试验过中的变化，进一步的，反力架基座上设置螺栓孔，通过螺栓和螺栓孔将反力架基座固定在混凝土地面上。从而保持整个体系的稳定性。进一步的，其中试样室主要材质为加厚耐高压可视钢化玻璃材质，从而保证在试验过程中能观测试样的变化情况。进一步的，孔压传感器、位移传感器和应力传感器均与电子计算机连接，电子计算机用于试验过程中孔压传感器、位移传感器、应力传感器的数据采集。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图2为图1的横截面示意图；附图中：1、反力架基座，2、下侧施压柱头，3、试样室，31、试样室顶盖，32、试样室底盖，33、试样室侧壁，34、试样室螺栓，4、竖向液压施压柱头，5、反力机架，6、加热器，7、孔压传感器，8、位移传感器，9、温度传感器，10、渗流进口，11、渗流出口，12、固定块，13、螺栓，14、螺栓孔，15、试样，16、第一阀门、17、第二阀门，18、应力传感器。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进行详细说明。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。参照图1，一种高温高压下土体流变特性监测装置，具体指一种用于评价土体在竖向渗流下的流变特性变化过程的实验装置，用于模拟在高温、高压情况下土体流变特性演变规律的观测装置。一种高温高压下土体流变特性监测装置，包括反力架基座1、下侧施压柱头2、试样室3、竖向液压施压柱头4、反力机架5、加热器6、孔压传感器7、渗流进口10、渗流出口11、设置在渗流进口10和渗流出口11处的阀门、位移传感器8、温度传感器9、应力传感器、固定块12、螺栓13和电子计算机。其中试样室主要材质为加厚耐高压可视钢化玻璃材质，从而保证在试验过程中能观测试样的变化情况。其中，反力架基座1为整个设备的重心所在，与反力机架5固定连接，反力架基座1为实心钢制，要求配重足以使其自身具有稳定性，反力架基座1上设置螺栓孔，通过螺栓13和螺栓孔将反力架基座1固定在混凝土地面上，从而保持整个体系的稳定性。反力机架5由钢板制成，包括两个竖直部，和固定连接在两个竖直部上端的水平部，两个竖直部与反力架基座1固定连接。反力架基座1上位于反力机架5两个竖直部之间的位置处设置有试样室3，试样室3用于放置试样15，试样室3中设置有若干加热器6，反力机架5的竖直部内侧固定有固定块12。加热器6采用为电加热器。下侧施压柱头2下端与反力架基座1固定连接，下侧施压柱头2中预留有过水孔，过水孔从柱头顶端开口，从侧面通出，通出处即为渗流出口11，从而利于水流的控制和观察，用于在排水试验过程中渗透水流的经过，在不排水过程中，出水口通过管线与检测孔压变化的孔压传感器7；试样室3用于放置试验的研究对象，即试样15，试样15包括膨润土土体试样、其他固体介质原状或重塑试样，试样15的形状可根据实际需要制作为圆柱或其他形状本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高温高压下土体流变特性监测装置，其特征在于，包括反力架基座(1)，反力架基座(1)上固定有反力机架(5)，反力架基座(1)与反力机架(5)之间设置有试样室(3)，试样室(3)上下两侧相对设置有竖向液压施压柱头(4)和下侧施压柱头(2)，下侧施压柱头(2)固定连接在反力架基座(1)上，竖向液压施压柱头(4)和固定有反力机架(5)固定连接，下侧施压柱头(2)和竖向液压施压柱头(4)上均预留有过水孔，试样室(3)中设置有若干加热器(6)。

【技术特征摘要】
1.一种高温高压下土体流变特性监测装置，其特征在于，包括反力架基座(1)，反力架基座(1)上固定有反力机架(5)，反力架基座(1)与反力机架(5)之间设置有试样室(3)，试样室(3)上下两侧相对设置有竖向液压施压柱头(4)和下侧施压柱头(2)，下侧施压柱头(2)固定连接在反力架基座(1)上，竖向液压施压柱头(4)和固定有反力机架(5)固定连接，下侧施压柱头(2)和竖向液压施压柱头(4)上均预留有过水孔，试样室(3)中设置有若干加热器(6)。2.根据权利要求1的一种高温高压下土体流变特性监测装置，其特征在于，下侧施压柱头(2)的过水孔处设置有孔压传感器(7)，竖向液压施压柱头(4)上连接有位移传感器(8)，预竖向液压施压柱头(4)和试样室(3)的顶盖之间设置有应力传感器(18)。3.根据权利要求2的一种高温高压下土体流变特性监测装置，其特征在于，孔压传感器(7)、位移传感器(8)和应力传感器(18)均与计算机连接。4.根据权利要求1的一种高温高压下土体流变特...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵高文，巨艳，
申请(专利权)人：榆林学院，
类型：发明
国别省市：陕西,61