CN217878813U - 一种岩石渗透试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种岩石渗透试验装置，包括：主试样筒、橡胶密封筒、上端压盖、支撑底座、上端多孔透水栅板、下端多孔透水栅板、环形垫块和弹性组件。该装置的主试样筒、上端压盖、支撑底座通过螺纹连接，挤压密封橡胶筒，在橡胶密封筒外侧施加径向压力，使试验水流只从试样内部通过，从而测定岩样渗透系数，这种装置仅通过螺纹旋紧和旋松，就可实现样品安装和拆卸，操作简单，试验效率高。

Description

一种岩石渗透试验装置

技术领域

本实用新型属于工程地质岩石样品测试技术领域，具体涉及一种岩石渗透试验装置。

背景技术

水电水利工程勘察中，需要了解岩体的渗透性能，以确定建设过程中采用的施工方案和防渗措施，室内渗透试验是获得、评价岩石、岩体渗透系数、渗透性能的一种有效手段。

现有的岩石渗透试验装置具有试验样品安装、拆卸操作复杂，试验效率低的问题。

实用新型内容

针对现有技术存在的缺陷，本实用新型提供一种岩石渗透试验装置，可有效解决上述问题。

本实用新型采用的技术方案如下：

本实用新型提供一种岩石渗透试验装置，包括：主试样筒(10)、橡胶密封筒(20)、上端压盖(30)、支撑底座(40)、上端多孔透水栅板(50)、下端多孔透水栅板(70)、环形垫块(80)和弹性组件(90)；

所述主试样筒(10)的内部放置所述橡胶密封筒(20)；所述橡胶密封筒(20) 的上端具有上端法兰(21)；所述上端法兰(21)的下表面具有上端限位环形凸台(22)；所述上端限位环形凸台(22)嵌入所述主试样筒(10)的上端环形限位槽(12)内；

所述主试样筒(10)的上端螺纹安装所述上端压盖(30)，并使所述上端压盖(30)的压盖环形压台(33)压紧所述橡胶密封筒(20)的所述上端法兰(21)；

在所述橡胶密封筒(20)的内部，自上而下依次装入上端多孔透水栅板(50)、柱状试验样品(60)、下端多孔透水栅板(70)、环形垫块(80)和弹性组件(90)；

所述橡胶密封筒(20)的下端具有下端法兰(24)；所述下端法兰(24)的上表面具有下端限位环形凸台(23)；所述下端限位环形凸台(23)嵌入所述主试样筒(10)的下端环形限位槽(16)内；

所述主试样筒(10)的下端螺纹安装所述支撑底座(40)，并使所述支撑底座(40)的底座环形压台(42)压紧所述橡胶密封筒(20)的所述下端法兰(24)；

所述支撑底座(40)的底部开设试验水头进水孔(41)；所述主试样筒(10) 设置径向注水孔(14)，所述径向注水孔(14)朝向所述橡胶密封筒(20)的外壁。

优选的，所述主试样筒(10)的上端外表面设置上端外侧紧固卡台(13)，所述主试样筒(10)的下端外表面设置下端外侧紧固卡台(15)。

优选的，所述上端压盖(30)的外表面设置上端压盖紧固卡台(35)；所述支撑底座(40)的外表面设置支撑底座紧固卡台(43)。

优选的，所述上端压盖(30)开设出水孔(31)和轴向过水孔(32)。

优选的，所述上端压盖(30)具有端部试样环形压台(34)，所述端部试样环形压台(34)压紧所述上端多孔透水栅板(50)。

优选的，所述主试样筒(10)的内壁与所述橡胶密封筒(20)的外壁之间具有密封空腔(100)；所述密封空腔(100)与所述径向注水孔(14)连通。

本实用新型提供的一种岩石渗透试验装置具有以下优点：

该装置的主试样筒、上端压盖、支撑底座通过螺纹连接，挤压密封橡胶筒，在橡胶密封筒外侧施加径向压力，使试验水流只从试样内部通过，从而测定岩样渗透系数，这种装置仅通过螺纹旋紧和旋松，就可实现样品安装和拆卸，操作简单，试验效率高。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种岩石渗透试验装置结构示意图；

图2为本实用新型提供的一种岩石渗透试验装置的三维外观示意图。

其中：

10-主试样筒；11-上端压盖连接螺纹；12-上端环形限位槽；13-上端外侧紧固卡台；14-径向注水孔；15-下端外侧紧固卡台；16-下端环形限位槽；17-下端支撑底座连接螺纹；20-橡胶密封筒；21-上端法兰；22-上端限位环形凸台；23- 下端限位环形凸台；24-下端法兰；30-上端压盖；31-出水孔；32-轴向过水孔； 33-压盖环形压台；34-端部试样环形压台；35-上端压盖紧固卡台；40-支撑底座； 41-试验水头进水孔；42-底座环形压台；43-支撑底座紧固卡台；50-上端多孔透水栅板；60-柱状试验样品；70-下端多孔透水栅板；80-环形垫块；90-弹性组件； 100-密封空腔。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上端”、“下端”、“外侧”、“端部”、“中部”“底部”、“轴向”“径向”等指示的方位或位置关系为基于附图所述的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或组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实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“布设”、“安装”、“设有”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型适用于水电、水利、交通、矿山等工程地质岩石样品测试技术领域，尤其是工程地质勘察中岩石渗透试验。

如图1所示，为本实用新型提供的一种岩石渗透试验装置的结构示意图，包括：主试样筒10、橡胶密封筒20、上端压盖30、支撑底座40、上端多孔透水栅板50、下端多孔透水栅板70、环形垫块80和弹性组件90；其中，上端压盖30、主试样筒10、支撑底座40自上而下依次通过螺纹连接，橡胶密封筒20 置于主试样筒10内。

主试样筒10的内部放置橡胶密封筒20；橡胶密封筒20的上端具有上端法兰 21；上端法兰21的下表面具有上端限位环形凸台22；上端限位环形凸台22嵌入主试样筒10的上端环形限位槽12内，说明橡胶密封筒20安装到位；

主试样筒10的上端螺纹安装上端压盖30，并使上端压盖30的压盖环形压台 33压紧橡胶密封筒20的上端法兰21；

在橡胶密封筒20的内部，自上而下依次装入上端多孔透水栅板50、柱状试验样品60、下端多孔透水栅板70、环形垫块80和弹性组件90；

橡胶密封筒20的下端具有下端法兰24；下端法兰24的上表面具有下端限位环形凸台23；下端限位环形凸台23嵌入主试样筒10的下端环形限位槽16内；

主试样筒10的下端螺纹安装支撑底座40，并使支撑底座40的底座环形压台 42压紧橡胶密封筒20的下端法兰24；

支撑底座40的底部开设试验水头进水孔41；主试样筒10设置径向注水孔14，径向注水孔14朝向橡胶密封筒20的外壁。

本实用新型提供的岩石渗透试验装置，各主要部件结构特点和功能为：

1、主试样筒

主试样筒10为其主要部件，其两端设有螺纹，分别与上端压盖30和支撑底座40连接；其两端螺纹下方设有环形限位槽，分别为：上端环形限位槽12 和下端环形限位槽16，用以定位和限位橡胶密封筒20；其外侧设有紧固卡台，分别为：主试样筒10的上端外表面设置上端外侧紧固卡台13，主试样筒10的下端外表面设置下端外侧紧固卡台15，以便于工具旋紧上下连接螺纹，确保装置的密封性；中部设有密封空腔的径向注水孔14，以给密封空腔100加压，使橡胶密封筒20紧密贴合试样，确保试验水流从试样内部通过，而不是从试样与密封橡胶筒之间的缝隙通过。

2、密封橡胶筒

密封橡胶筒20材质为为高弹性、耐高压的橡胶，橡胶密封筒20内径与试样的外径等径，外径略小于主试样筒10内径，并置于主试样筒10内，与主试样筒10内径之间形成一个密封空腔100；橡胶密封筒20的两端设有法兰，分别为：上端法兰21和下端法兰24，法兰上设有限位环形凸台，即：上端限位环形凸台22和下端限位环形凸台23。

3、上端压盖

上端压盖30为有环形台阶的柱状体，其端部为外径与试样等径的环形压台，即：端部试样环形压台34，端部试样环形压台34压紧上端多孔透水栅板50，用于限制试样轴向位移，并径向支撑密封橡胶筒20，防止其径向过度变形破损卸压；中部为环形台阶，用于挤压橡胶密封筒端部法兰，确保密封空腔的密封性；上端压盖还设有连通的轴向过水孔32和径向的出水孔31；上端压盖外侧设有紧固卡台，即：上端压盖30的外表面设置上端压盖紧固卡台35，以方便工使用具旋紧螺纹。

4、支撑底座

支撑底座40通过螺纹与主试样筒10连接，端面为环形，挤压橡胶筒法兰；内有凹腔，可容纳与试样等径的弹性组件90；底端设有试验水头进水孔41。

支撑底座40的外表面设置支撑底座紧固卡台43，以方便工使用具旋紧螺纹。

5、弹性组件

弹性组件90位于支撑底座40的凹腔内，上端为与试样等径的环形垫块80、下端多孔透水栅板70，用以支撑试样，并限制橡胶密封筒20径向变形。

本实用新型的一种岩石渗透试验装置，其安装方式为：

(1)橡胶密封筒20置于主试样筒10内，此时橡胶密封筒20的上端法兰 21的上端限位环形凸台22正好嵌入主试样筒10的上端环形限位槽12内，说明橡胶密封筒20安装到位；

(2)安装上端压盖30，旋紧上端压盖连接螺纹11，使上端压盖的压盖环形压台33压紧橡胶密封筒20的上端法兰21。

(3)在橡胶密封筒20内，自上而下依次装入上端多孔透水栅板50、柱状试验样品60、下端多孔透水栅板70、环形垫块80和弹性组件90，这几个组件的直径都为等径，且正好与橡胶密封筒20内径一致。

(4)最后安装支撑底座40，旋紧主试样筒10的下端支撑底座连接螺纹17，此时支撑底座40的底座环形压台42压紧橡胶密封筒20的下端法兰24，保证整个试验装置的密封性。

此时，橡胶密封筒20外径与主试样筒10内径之间形成一个密封空腔100，通过主试样筒10的径向注水孔14给密封空腔100注入高压液体，持续给橡胶密封筒10施加径向压力，使之紧密贴合在柱状试验样品60上，从支撑底座40 的试验水头进水孔41注入试验压力水头，水流只能沿轴向向上渗流，穿过弹性组件90、环形垫块80、下端多孔透水栅板70、柱状试验样品60、上端多孔透水栅板50、上端压盖的轴向过水孔32，从出水孔31流出，测量出水口流量，根据支撑底座的试验水头进水孔41的压力、出水孔31的流量，以及试样尺寸参数，便能计算得到试样的渗透系数。

本实用新型的有益效果是：

该装置的主试样筒、上端压盖、支撑底座通过螺纹连接，挤压密封橡胶筒，在橡胶密封筒外侧施加径向压力，使试验水流只从试样内部通过，从而测定岩样渗透系数，这种装置仅通过螺纹旋紧和旋松，就可实现样品安装和拆卸，操作简单，试验效率高。

以上所述仅为本实用新型的一种较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.一种岩石渗透试验装置，其特征在于，包括：主试样筒(10)、橡胶密封筒(20)、上端压盖(30)、支撑底座(40)、上端多孔透水栅板(50)、下端多孔透水栅板(70)、环形垫块(80)和弹性组件(90)；

所述主试样筒(10)的内部放置所述橡胶密封筒(20)；所述橡胶密封筒(20)的上端具有上端法兰(21)；所述上端法兰(21)的下表面具有上端限位环形凸台(22)；所述上端限位环形凸台(22)嵌入所述主试样筒(10)的上端环形限位槽(12)内；

所述主试样筒(10)的上端螺纹安装所述上端压盖(30)，并使所述上端压盖(30)的压盖环形压台(33)压紧所述橡胶密封筒(20)的所述上端法兰(21)；

在所述橡胶密封筒(20)的内部，自上而下依次装入上端多孔透水栅板(50)、柱状试验样品(60)、下端多孔透水栅板(70)、环形垫块(80)和弹性组件(90)；

所述橡胶密封筒(20)的下端具有下端法兰(24)；所述下端法兰(24)的上表面具有下端限位环形凸台(23)；所述下端限位环形凸台(23)嵌入所述主试样筒(10)的下端环形限位槽(16)内；

所述主试样筒(10)的下端螺纹安装所述支撑底座(40)，并使所述支撑底座(40)的底座环形压台(42)压紧所述橡胶密封筒(20)的所述下端法兰(24)；

所述支撑底座(40)的底部开设试验水头进水孔(41)；所述主试样筒(10)设置径向注水孔(14)，所述径向注水孔(14)朝向所述橡胶密封筒(20)的外壁。

2.根据权利要求1所述的一种岩石渗透试验装置，其特征在于，所述主试样筒(10)的上端外表面设置上端外侧紧固卡台(13)，所述主试样筒(10)的下端外表面设置下端外侧紧固卡台(15)。

3.根据权利要求1所述的一种岩石渗透试验装置，其特征在于，所述上端压盖(30)的外表面设置上端压盖紧固卡台(35)；所述支撑底座(40)的外表面设置支撑底座紧固卡台(43)。

4.根据权利要求1所述的一种岩石渗透试验装置，其特征在于，所述上端压盖(30)开设出水孔(31)和轴向过水孔(32)。

5.根据权利要求1所述的一种岩石渗透试验装置，其特征在于，所述上端压盖(30)具有端部试样环形压台(34)，所述端部试样环形压台(34)压紧所述上端多孔透水栅板(50)。

6.根据权利要求1所述的一种岩石渗透试验装置，其特征在于，所述主试样筒(10)的内壁与所述橡胶密封筒(20)的外壁之间具有密封空腔(100)；所述密封空腔(100)与所述径向注水孔(14)连通。

Images