CN203365248U - 一种具有软岩试件塑形功能的三轴仪 - Google Patents

一种具有软岩试件塑形功能的三轴仪 Download PDF

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凌建
余昆鹏
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Abstract

一种具有软岩试件塑形功能的三轴仪,包括手动油泵、加压泵、渗流泵、底座、反力架;底座上方设有三轴压力室,三轴压力室内设有围压室,三轴压力室外侧设有加热装置,软岩试件位于三轴压力室中间。底座设有油孔、出水孔,输水管一端连接渗流泵、另一端通向围压室;反力架固定有千斤顶,千斤顶上固定有活塞,输水管穿过活塞;软岩试件外侧套有一个镂有孔洞的套筒。本实用新型一种具有软岩试件塑形功能的三轴仪,在现有的三轴试验装置基础上,加设一个镂有孔洞的套筒,该套筒能使软岩试件在预设围压和周期性“湿干”交替作用条件下进行崩解,而且能在软岩试件崩解后对其进行塑形,以保持标准试件形体尺寸。

Description

一种具有软岩试件塑形功能的三轴仪
技术领域
[0001] 本实用新型一种具有软岩试件塑形功能的三轴仪,涉及岩土工程测试领域。
背景技术
[0002] 水库岸坡消落带软岩在水库运行期间周期性“湿干”交替作用下,极易发生崩解,严重者将导致岸坡的失稳。为了对软岩岸坡在水库运行期间周期性的稳定性进行准确的评价,准确地进行岸坡消落带软岩在周期性“湿干”交替作用下的强度变化测试是前提。目前,中国专利:“一种模拟水库消落带岩石湿干循环的三轴试验装置及试验方法(专利号:ZL 201110300846.3)”,公开的技术方案,可以用来模拟库水周期性变化的“湿干”交替作用环境,并准确地得出软岩崩解时的应力应变关系。然而,该设备不能测出软岩崩解之后的应力应变关系,其原因是崩解之后软岩无法保持标准试件形体尺寸。
发明内容
[0003] 为解决上述技术问题,本实用新型提供一种具有软岩试件塑形功能的三轴仪,在现有的三轴试验装置基础上,加设一个镂有孔洞的套筒,该套筒能使软岩试件在预设围压和周期性“湿干”交替作用条件下进行崩解,而且能在软岩试件崩解后对其进行塑形,以保持标准试件形体尺寸,最终通过三轴仪压缩测得软岩试件在崩解后的应力应变关系。
[0004] 本实用新型采取的技术方案为:一种具有软岩试件塑形功能的三轴仪,包括手动油泵、加压泵、渗流泵、底座、反力架;底座上方设有三轴压力室,三轴压力室内设有围压室,三轴压力室外侧设有加热装置,软岩试件位于三轴压力室中间。底座设有油孔、出水孔,输水管一端连接渗流泵、另一端通向围压室;反力架固定有千斤顶,千斤顶上固定有活塞,输水管穿过活塞;软岩试件外侧套有一个镂有孔洞的套筒。
[0005]所述软岩试件外侧设有橡胶模,套筒套在橡胶模外侧。
[0006] 所述套筒为镂有多个孔洞的铝制薄套筒。
[0007] 本实用新型一种具有软岩试件塑形功能的三轴仪,套筒维持软岩试件崩解后标准尺寸。通过千斤顶推动下部活塞向软岩试件施加轴向荷载直至破坏,套筒在此过程随之发生变形。由于该套筒变形模量很小,几乎不影响试件在崩解后的变形破坏。由数据采集软件采集获得试件在该压缩过程中的应力应变值的大小。
附图说明
[0008] 图1是本实用新型三轴仪结构示意图。
[0009] 图2是本实用新型套筒结构示意图。
[0010] 图3是本实用新型试验设备使用流程图。
具体实施方式
[0011] 如图f图2所示,一种具有软岩试件塑形功能的三轴仪,包括手动油泵1、加压泵2、渗流泵3、底座11、反力架17 ;底座11上方设有三轴压力室5,三轴压力室5内设有围压室14,三轴压力室5外侧设有加热装置13,软岩试件6位于三轴压力室5中间。底座11设有油孔15、出水孔4,输水管7 —端连接渗流泵3、另一端通向围压室14 ;反力架17固定有千斤顶9,千斤顶9上固定有活塞8,输水管7穿过活塞8。软岩试件6外侧套有一个镂有孔洞19的套筒18。所述软岩试件6外侧设有橡胶模12,套筒18套在橡胶模12外侧。所述套筒18为镂有多个孔洞19的铝制薄套筒。
[0012] 所述油孔15通过管道连接蓄能皿16,蓄能皿16与手动油泵I连接。所述渗流泵3通过加压泵2连接手动油泵I。所述底座11设有锁紧圈10,锁紧圈10用于锁紧底座11与三轴压力室5。
[0013] 实施步骤:
[0014] I)、先用橡胶模12把软岩试件6包好,再用铝制套筒把软岩试件6套住。放置在三轴压力室5中央,待软岩试件6放置合适后,用圆形锁紧圈10固定好底座11,启动千斤顶9给软岩试件6提供一个适当的轴向预压力。
[0015] 2)、打开围压系统,由设备左侧手动油泵I将油液经围压油孔15输送到软岩试件6外围的围压室14内,根据岸坡岩石的实际围压大小施加相应的压力,并由蓄能皿16进行稳压,以实现岸坡消落带内岩石试件原始应力状态的模拟。
[0016] 3)、围压稳定后,由设备右侧的手动油泵I向加压泵2内提供水压,并推动渗流泵3内的水体经输水管7连续不断地向压力室输送,经软岩试件6顶部向下入渗,渗出的水经出水孔4排出。通过这种方式可以快速模拟库水渗入和渗出消落带内软岩的过程。保持试件所受的围压不变,将加热装置13的开关打开,以试验设定的加热温度给围压室14内的围压油加热,通过热量传递,对完成浸泡过程的软岩试件6进行加热,当出水孔4中的空气含水量与岸坡空气中的含水量相等时,关闭加热装置13。通过这种方式,使软岩试件快速干燥至天然含水状态。至此,就完成了水库消落带内软岩的一次“湿干”交替作用过程的模拟。
[0017] 4)、按上述做法对软岩试件6进行若干次“湿干”交替作用试验,并注意观察数据采集系统的应力应变关系曲线,若曲线发生骤变,则立刻停止“湿干”交替作用过程,此时软岩试件已经崩解稳定,套筒18维持软岩试件崩解后标准尺寸。通过千斤顶9推动下部活塞8向软岩试件6施加轴向荷载直至破坏,套筒18在此过程随之发生变形。由于该套筒变形模量很小,几乎不影响试件在崩解后的变形破坏。由数据采集软件采集获得试件6在该压缩过程中的应力应变值的大小。至此,完成水库岸坡消落带软岩在水库运行期间周期性“湿干”交替作用下的全过程应力应变关系测试。

Claims (3)

1.一种具有软岩试件塑形功能的三轴仪,包括手动油泵(I)、加压泵(2)、渗流泵(3)、底座(11)、反力架(17); 底座(11)上方设有三轴压力室(5),三轴压力室(5)内设有围压室(14),三轴压力室(5)外侧设有加热装置(13),软岩试件(6)位于三轴压力室(5)中间; 底座(11)设有油孔(15)、出水孔(4),输水管(7)—端连接渗流泵(3)、另一端通向围压室(14);反力架(17)固定有千斤顶(9),千斤顶(9)上固定有活塞(8),输水管(7)穿过活塞(8);其特征在于,软岩试件(6)外侧套有一个镂有孔洞(19)的套筒(18)。
2.根据权利要求1所述一种具有软岩试件塑形功能的三轴仪,其特征在于,所述软岩试件(6 )外侧设有橡胶模(12 ),套筒(18 )套在橡胶模(12 )外侧。
3.根据权利要求1或2所述一种具有软岩试件塑形功能的三轴仪,其特征在于,所述套筒(18)为镂有多个孔洞(19)的铝制薄套筒。
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