專利名稱：壓力式巖石軟化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種巖石軟化裝置，特別是涉及一種用于水利水電工程、地下工程、交通工程、石油工程等領(lǐng)域巖石軟化強(qiáng)度的測試，尤其是針對不同開挖卸荷分區(qū)部位的巖石軟化強(qiáng)度測量的壓力式巖石軟化裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)條件下，巖體軟化強(qiáng)度測試方法是首先對巖石加工成直徑50mm，長度 IOOmm的試件，然后采用浸水法使試件達(dá)到飽和狀態(tài)，再進(jìn)行單軸抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，得到的結(jié)果就是軟化后的巖石強(qiáng)度；通過對比天然含水率或干燥狀態(tài)下的巖石試件的抗壓強(qiáng)度，可獲得軟化系數(shù)。這種方法得到的巖石軟化強(qiáng)度對應(yīng)的是巖石中應(yīng)力得到解除后的軟化強(qiáng)度。事實(shí)上，即使常年處于地下水飽和狀態(tài)下的巖石，其強(qiáng)度由于受到地應(yīng)力的影響，巖石強(qiáng)度軟化效應(yīng)明顯小于應(yīng)力解除后的軟化效應(yīng)。為彌補(bǔ)現(xiàn)有軟化試驗(yàn)測試技術(shù)中巖石飽和過程中應(yīng)力解除對巖石強(qiáng)度特性的影響，提出可考慮環(huán)境應(yīng)力影響的巖石浸水飽和軟化裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，針對現(xiàn)有巖石飽和軟化過程中不能反映應(yīng)力對軟化特性影響的不足之處，提供一種能考慮應(yīng)力影響和批量處理巖石試件軟化的壓力式巖石軟
化裝置。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的壓力式巖石軟化裝置，在密封容器的容器底板上設(shè)置至少一個(gè)試件底座，所述的試件底座設(shè)置有透水孔與出水管網(wǎng)相連通，在所述的密封容器內(nèi)設(shè)置有與所述的試件底座數(shù)量相等且兩兩對正設(shè)置的試件頂蓋，每個(gè)所述的試件頂蓋設(shè)置有進(jìn)水孔并與進(jìn)水管網(wǎng)相連接，巖石試件的兩端固定安裝在所述的試件底座與所述的試件頂蓋之間且?guī)r石試件的側(cè)外壁包裹有一層密封軟膜使所述的巖石試件與所述的密封容器的內(nèi)腔密封隔開，所述的密封容器連接有高壓進(jìn)水閥和壓力表。所述的密封容器為圓柱形密封容器，所述的圓柱形密封容器由容器底板、容器側(cè)壁和容器頂蓋板組成，且在所述的容器頂蓋板與所述的容器側(cè)壁之間設(shè)置有橡膠密封圈， 通過緊固螺栓密封連接。所述的圓柱形密封容器的內(nèi)徑為700mm、凈空高為240mm,所述的試件底座為30 個(gè)，每個(gè)所述的試件底座的直徑為50mm。所述的密封軟膜為橡膠膜。采用上述技術(shù)方案的壓力式巖石軟化裝置，試件頂蓋設(shè)置進(jìn)水孔與進(jìn)水管網(wǎng)相連接，巖石試件飽和所需的水通過進(jìn)水管網(wǎng)進(jìn)入到巖石試件中對巖石進(jìn)行浸泡軟化，并通過出水管網(wǎng)流出，容器頂蓋板與容器側(cè)壁之間設(shè)置橡膠密封圈，通過緊固螺栓將容器進(jìn)行密封連接，以承擔(dān)通過高壓進(jìn)水閥進(jìn)入到密封容器中的水壓力，密封容器中的巖石試件的壓力由壓力表測讀和高壓進(jìn)水閥控制。
本發(fā)明利用巖石試件上包裹的橡膠膜將巖石試件與密封容器中的水分隔開來，密封容器中的水壓力通過橡膠膜將壓力傳遞到巖石試件上，實(shí)現(xiàn)對巖石試件施加不同級別的應(yīng)力，以反映應(yīng)力對巖石軟化性能的影響。軟化巖石試件的水與對巖石試件施加應(yīng)力的水體相互獨(dú)立，軟化巖石試件的水為低壓水，而對巖石試件施加應(yīng)力的容器中的水為高壓水。 由于設(shè)置高壓進(jìn)水閥，當(dāng)密封容器中的壓力達(dá)到設(shè)計(jì)值后，關(guān)閉高壓進(jìn)水閥，即可進(jìn)行巖石試件的長期軟化試驗(yàn)。該裝置設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。綜上所述，本發(fā)明通過在軟化容器中的巖石試件包裹橡膠膜，利用密封容器中的水壓力來實(shí)現(xiàn)對軟化巖石試件應(yīng)力的控制，軟化巖石試件的水體與施加應(yīng)力的水體相互獨(dú)立。同時(shí)由于設(shè)置了高壓進(jìn)水閥，可在關(guān)閉高壓水泵情況下長期保持容器中的壓力。該裝置為進(jìn)一步完善巖石軟化特性測試技術(shù)和方法提供了基礎(chǔ)。


圖I是巖樣軟化容器剖面圖。圖2是巖樣軟化容器平面圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。參見圖I和圖2，由容器底板6、容器側(cè)壁8和容器頂蓋板7組成內(nèi)徑為700_、凈空高為240mm的圓柱形密封容器，且在容器頂蓋板7與容器側(cè)壁8之間設(shè)置有橡膠密封圈 9，通過緊固螺栓10密封連接，在容器底板6上設(shè)置30個(gè)試件底座2，每個(gè)試件底座2的直徑為50_，試件底座2設(shè)置有透水孔與出水管網(wǎng)5相連通，在圓柱形密封容器內(nèi)設(shè)置有與試件底座2數(shù)量相等且兩兩對正設(shè)置的試件頂蓋3，每個(gè)試件頂蓋3設(shè)置有進(jìn)水孔并與進(jìn)水管網(wǎng)4相連接，巖石試件I的兩端固定安裝在試件底座2與試件頂蓋3之間且?guī)r石試件I的側(cè)外壁包裹有一層橡膠膜13使巖石試件I與圓柱形密封容器的內(nèi)腔密封隔開，圓柱形密封容器的容器側(cè)壁8連接有高壓進(jìn)水閥12和壓力表13，進(jìn)水管網(wǎng)4和出水管網(wǎng)5均連接有低壓閥門11。參見圖I和圖2，試件頂蓋3設(shè)置進(jìn)水孔與進(jìn)水管網(wǎng)4相連接，巖石試件I飽和所需的水通過進(jìn)水管網(wǎng)4進(jìn)入到巖石試件I中對巖石進(jìn)行浸泡軟化，并通過出水管網(wǎng)5流出， 容器頂蓋板7與容器側(cè)壁8之間設(shè)置橡膠密封圈9，通過緊固螺栓10將容器進(jìn)行密封連接， 以承擔(dān)通過高壓進(jìn)水閥12進(jìn)入到圓柱形密封容器中的水壓力，圓柱形密封容器中的巖石試件I的壓力由壓力表13測讀和高壓進(jìn)水閥12控制。本發(fā)明利用巖石試件I上包裹的橡膠膜13將巖石試件I與圓柱形密封容器中的水分隔開來，圓柱形密封容器中的水壓力通過橡膠膜13將壓力傳遞到巖石試件I上，實(shí)現(xiàn)對巖石試件I施加不同級別的應(yīng)力，以反映應(yīng)力對巖石軟化性能的影響。軟化巖石試件I 的水與對巖石試件I施加應(yīng)力的水體相互獨(dú)立，軟化巖石試件I的水為低壓水，而對巖石試件I施加應(yīng)力的圓柱形密封容器中的水為高壓水。由于設(shè)置高壓進(jìn)水閥12，當(dāng)圓柱形密封容器中的壓力達(dá)到設(shè)計(jì)值后，關(guān)閉高壓進(jìn)水閥12，即可進(jìn)行巖石試件I的長期軟化試驗(yàn)。該裝置設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。
權(quán)利要求
1.一種壓力式巖石軟化裝置，其特征是在密封容器的容器底板(6)上設(shè)置至少一個(gè)試件底座(2)，所述的試件底座(2)設(shè)置有透水孔與出水管網(wǎng)(5)相連通，在所述的密封容器內(nèi)設(shè)置有與所述的試件底座(2)數(shù)量相等且兩兩對正設(shè)置的試件頂蓋(3)，每個(gè)所述的試件頂蓋(3)設(shè)置有進(jìn)水孔并與進(jìn)水管網(wǎng)(4)相連接，巖石試件(I)的兩端固定安裝在所述的試件底座(2)與所述的試件頂蓋(3)之間且?guī)r石試件(I)的側(cè)外壁包裹有一層密封軟膜使所述的巖石試件(I)與所述的密封容器的內(nèi)腔密封隔開，所述的密封容器連接有高壓進(jìn)水閥(12)和壓力表(13)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的壓力式巖石軟化裝置，其特征是所述的密封容器為圓柱形密封容器，所述的圓柱形密封容器由容器底板(6)、容器側(cè)壁(8)和容器頂蓋板(7)組成，且在所述的容器頂蓋板(7)與所述的容器側(cè)壁(8)之間設(shè)置有橡膠密封圈(9)，通過緊固螺栓(10)密封連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的壓力式巖石軟化裝置，其特征是所述的圓柱形密封容器的內(nèi)徑為700mm、凈空高為240mm，所述的試件底座(2)為30個(gè)，每個(gè)所述的試件底座(2)的直徑為50mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的壓力式巖石軟化裝置，其特征是所述的密封軟膜為橡膠膜(13)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種壓力式巖石軟化裝置，在密封容器的容器底板(6)上設(shè)置至少一個(gè)試件底座(2)，所述的試件底座(2)設(shè)置有透水孔與出水管網(wǎng)(5)相連通，在所述的密封容器內(nèi)設(shè)置有與所述的試件底座(2)數(shù)量相等且兩兩對正設(shè)置的試件頂蓋(3)，每個(gè)所述的試件頂蓋(3)設(shè)置有進(jìn)水孔并與進(jìn)水管網(wǎng)(4)相連接，巖石試件(1)的兩端固定安裝在所述的試件底座(2)與所述的試件頂蓋(3)之間且?guī)r石試件(1)的側(cè)外壁包裹有一層密封軟膜使所述的巖石試件(1)與所述的密封容器的內(nèi)腔密封隔開，所述的密封容器連接有高壓進(jìn)水閥(12)和壓力表(13)。本發(fā)明是一種能考慮應(yīng)力影響和批量處理巖石試件軟化的壓力式巖石軟化裝置。
文檔編號G01N1/28GK102607915SQ201210059620
公開日2012年7月25日 申請日期2012年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月8日
發(fā)明者付宏淵, 張新敏, 秦衛(wèi)星, 蔣中明 申請人:長沙理工大學(xué)