一种能进行单轴、直剪试验切换的三维渗流高压装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于机械技术领域，具体涉及一种能进行单轴、直剪试验切换的三维渗流高压装置，其中，箱体具有内腔；滑轨置于箱体底板的限位槽内，能沿限位槽自由滑动；承压块有凹槽，凹槽宽度大于限位槽宽度；上压头能穿过盖板将压力作用于试件上；用于直剪试验的夹具包括上夹具和下夹具均呈L型结构，包括立板和水平板；立板能与试件贴合、下夹具水平板底部作用于滑轨上；上压头能穿过盖板将压力通过上夹具的水平板均匀传递给试件；上推杆、下推杆分别能从箱体的两侧板穿过并能作用在立板上。通过箱体两侧设置上推杆和下推杆，底板上安装滑轨，并通过承压块和夹具的切换，能够实现垂直单轴、直剪试验完美切换。剪试验完美切换。剪试验完美切换。

【技术实现步骤摘要】
一种能进行单轴、直剪试验切换的三维渗流高压装置


[0001]本技术属于机械
，具体涉及一种能进行单轴、直剪试验切换的三维渗流高压装置。

技术介绍

[0002]高坝坝基、大型地下洞室群和岩石高陡边坡等岩石工程处于复杂的地质环境之中，其长期稳定性和安全性与岩石的流变力学特性紧密相关。尤其是工程岩体在复杂的地下水环境状态下所表现来的蠕变特性及岩石蠕变过程中的渗流变化特征更加值得关注，因为岩体的这些特性将对工程的长期稳定性带来许多不利影响。因此，为了预测岩石工程的长期稳定性，有必要开展岩石的流变力学试验研究，分析岩石在复杂地质环境及应力状态下的蠕变特性及渗流特性演化规律。
[0003]目前主要有剪切试验和轴压试验常用的实验方法：
[0004]在以往的水
‑
力耦合剪切试验中，岩石在各种应力环境下的渗流场相关特性得到了广泛的研究，但对于蓄水引起了岩体的位移场和应力场的变化，研究受到试验设备的限制。
[0005]在以往的水
‑
力耦合压缩试验中，通常采用的是土力学中的单向渗流试验方法，由于岩体为各向异性，不适合水库蓄水引起的水
‑
力耦合问题。应考虑三维渗流场的条件。
[0006]可见，上述这些常规的剪切试验和轴压试验方法并不能解决水库蓄水引起的水
‑
力耦合问题。
[0007]另一方面，目前的蠕变试验主要分为两类：岩体蠕变试验和结构面剪切蠕变试验，这两种蠕变试验所需要的设备不同，前者所需设备为三轴围压室，而后者所需设备为渗流剪切设备，并且这两种设备使用起来都极其复杂。

技术实现思路

[0008]为了解决上述问题，本技术公开一种能进行单轴、直剪试验切换的三维渗流高压装置，其能够实现岩石的三维渗流高压蠕变试验，并且能够进行单轴、直剪蠕变试验的快速切换。
[0009]为实现上述专利技术目的，本技术采用下述技术方案：
[0010]本技术提供一种能进行单轴、直剪试验切换的三维渗流高压装置，所述三维渗流高压装置包括：
[0011]上压头、箱体、上推杆、下推杆、承压块、夹具、滑轨、底座；
[0012]箱体由盖板、底板、左侧板、右侧板、前板和后板连接而成，内部具有空腔；箱体固定在底座上方；
[0013]箱体的底板上开有限位槽；滑轨能够沿着限位槽自由滑动；
[0014]试件放置在承压块上方；上压头能够穿过盖板将压力均匀传递给试件；所述承压块底部具有凹槽，凹槽宽度大于箱体的限位槽宽度；
[0015]夹具用于直剪试验，包括上夹具和下夹具，均呈L型结构，包括立板和水平板；所述下夹具的立板两侧能够分别与下推杆和试件贴合、水平板底部作用于滑轨上；所述上夹具的立板两侧分别能够与上推杆贴合，上压头能够穿过盖板将压力通过上夹具的水平板均匀传递给试件；
[0016]上推杆、下推杆用于直剪试验，分别能够从箱体的两侧板穿过。
[0017]更优选的，所述下夹具的高度大于承压块的凹槽深度，宽度小于承压块的凹槽宽度。
[0018]更优选的，上压头、上推杆和/或下推杆通过侧面的密封圈与箱体连接。
[0019]更优选的，上压头、上推杆和/或下推杆设置成由端板和推杆组成的T型结构，端板的截面尺寸大于推杆的截面尺寸，且位于箱体的前板和后板上分别安装有透明窗，并在透明窗的四周通过密封件密封。
[0020]更优选的，所述三维渗流高压装置还包括上承压块，所述上承压块设置在试件上方，并能够将上压头的荷载均匀传递给试件。
[0021]与现有技术相比，本技术的有益效果是：
[0022]本技术通过箱体两侧设置上推杆和下推杆，底板上安装滑轨，并通过承压块和夹具的切换，能够实现垂直单轴、直剪试验完美切换。
附图说明
[0023]图1为本技术实现竖直单轴实验的结构主视图；
[0024]图2为本技术去除底座后的外观结构示意图；
[0025]图3为本技术中实现水平剪切实验的同时包括承压块和夹具的结构示意图；
[0026]图4为本技术中实现水平剪切实验的未包括承压块的结构示意图。
[0027]附图中：
[0028]上压头1、箱体2、上推杆3、下推杆4、承压块5、剪切夹具6、滑轨7、底座8、试件9、视窗10；盖板21。
具体实施方式
[0029]为了更好地理解本技术，下面结合附图和实施例进一步阐明本技术的内容，但本技术的内容不仅仅局限于下面的实施例。
[0030]本技术提供一种能进行单轴、直剪试验切换的三维渗流高压装置，其结构如图1
‑
图4所示，包括上压头1、箱体2、上推杆3、下推杆4、承压块5、夹具6、滑轨7、底座8、试件9、视窗10。
[0031]箱体2由盖板21、底板、左侧板、右侧板、前板和后板共六面铁板通过螺栓连接而成，内部具有盛有液体(如水)的空腔；箱体2通过螺栓等紧固件固定在底座8上方。
[0032]承压块5、滑轨7、试件9位于箱体2内的空腔中。
[0033]箱体2的底板上开有限位槽；滑轨7位于限位槽内且能够沿着限位槽自由滑动。
[0034]承压块5底部具有凹槽，凹槽宽度大于箱体2底板上的限位槽宽度，以保证承压块5的凹槽能够跨过滑轨7两侧。承压块5为试件9提供支撑平台。
[0035]试件9放置在承压块5上方；上压头1能够穿过盖板21，将压力垂直作用于试件9上。
[0036]为了均匀传递压力给试件9，本技术还包括上承压块，试件9放置在上承压块下方，上压头1能够穿过盖板21将压力垂直作用于上承压块上，并通过上承压块均匀传递给试件9。
[0037]为了实现竖直单轴、水平直剪实验的可切换，增加上推杆3、下推杆4和夹具6。
[0038]上推杆3、下推杆4分别能够从箱体2的两侧板穿过。用于水平剪切试验的夹具6，该夹具6包括上夹具和下夹具，均呈L型结构，包括立板和水平板。
[0039]上述上夹具的立板外侧能够与上推杆3的端板贴合、内侧能够与试件9的侧边贴合、水平板底部作用于试件9上；上压头1能够穿过盖板21将压力通过上夹具的水平板均匀传递给试件9。
[0040]上述下夹具的立板外侧能够与下推杆4的端板贴合、立板内侧能够与试件9的侧边贴合、水平板底部作用于滑轨7上。下夹具的水平板的高度大于承压块5的凹槽深度，宽度小于承压块5的凹槽宽度，以保证夹具6能够将承压块5托起并作用于滑轨7上，从而实现剪切的作用。
[0041]为了能够保证箱体2在高压环境下不漏液体，上压头1、上推杆3、下推杆4通过侧面的密封圈与箱体2连接，通过挤压密封圈从而实现压紧密封的作用。
[0042]为了保证内部的液压不把上述上压头1、上推杆3、下推杆4推出箱体2，上压头1、上推杆3、下推杆4均设置成由端板和推杆组成的T型结构，端板的截面尺寸大于推杆的截面尺寸，且位于箱体2的内部。这样当被箱体2的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种能进行单轴、直剪试验切换的三维渗流高压装置，其特征在于，所述三维渗流高压装置包括：上压头(1)、箱体(2)、上推杆(3)、下推杆(4)、承压块(5)、夹具(6)、滑轨(7)、底座(8)；箱体(2)由盖板(21)、底板、左侧板、右侧板、前板和后板连接而成，内部具有空腔；箱体(2)固定在底座(8)上方；箱体(2)的底板上开有限位槽；滑轨(7)能够沿着限位槽自由滑动；试件(9)放置在承压块(5)上方；上压头(1)能够穿过盖板(21)将压力均匀传递给试件(9)；所述承压块(5)底部具有凹槽，凹槽宽度大于箱体(2)的限位槽宽度；夹具(6)用于直剪试验，包括上夹具和下夹具，均呈L型结构，包括立板和水平板；所述下夹具的立板两侧能够分别与下推杆(4)和试件(9)贴合、水平板底部作用于滑轨(7)上；所述上夹具的立板两侧分别能够与上推杆(3)和试件(9)贴合，上压头(1)能够穿过盖板(21)将压力通过上夹具的水平板均匀传递给试件(9)；上推杆(3...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘耀儒，李平刚，李志荣，赵海山，王兴旺，何萌，张如九，曾海军，张凯，黄其帅，
申请(专利权)人：云南省滇中引水工程有限公司，
类型：新型
国别省市：