一種考慮干濕循環(huán)作用的巖石膨脹壓力試驗儀的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及巖石性質測試設備技術領域，具體說是一種考慮干濕循環(huán)作用的巖石膨脹壓力試驗儀。
技術背景
[0002]現(xiàn)有巖石膨脹壓力試驗儀一般只能測試飽水狀態(tài)下巖石的膨脹壓力，而位于庫岸邊坡消落帶的巖土體，在庫水位大幅度反復升降變化時，不僅水壓力動態(tài)變化的，而且還處于浸泡-風干循環(huán)的動態(tài)環(huán)境中。但現(xiàn)有的巖石膨脹壓力試驗儀無法模擬庫岸邊坡消落帶巖體的實際賦存環(huán)境。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明目的是為了解決上述技術的不足，提供一種模擬庫岸邊坡消落帶的實際賦存環(huán)境，考慮水壓力升降變化、干濕循環(huán)以及溫度耦合作用，測量庫岸邊坡消落帶軟巖在水-巖作用下膨脹壓力的測量儀器。
[0004]本發(fā)明一種考慮干濕循環(huán)作用的巖石膨脹壓力試驗儀的目的是這樣實現(xiàn)的:一種考慮干濕循環(huán)作用的巖石膨脹壓力試驗儀包括密閉容器，及固定密閉容器的門形框架，所述的密閉容器上端設有密封蓋，密閉容器內設有壓力氣囊，壓力氣囊與密閉容器外部的儲氣瓶連通，給水裝置通過給水管與密閉容器連通，烘干裝置通過給氣管與密閉容器連通；
軸向加壓裝置設在門形框架的橫梁上，軸向加壓裝置的加載壓頭通過轉接頭與荷載傳感器連接，預壓在密封蓋上；
位移傳感器通過磁力表座固定在門形框架的橫梁上，位移傳感器的頂桿與密封蓋接觸預壓，巖石試樣放置在密閉容器中的試件盒內。
[0005]進一步講，所述的軸向加壓裝置的加載壓頭通過轉接頭與荷載傳感器連接。
[0006]進一步講，軸向加壓裝置設在門形框架的中軸線上。
[0007]進一步講，位移傳感器通過磁力表座固定在門形框架的橫梁上。
[0008]進一步講，烘干裝置包括設在密閉容器底部的進氣閥門，及與進氣閥門相連的依次為加熱電阻絲和鼓風裝置。
[0009]進一步講，密封蓋與密閉容器之間設有橡膠墊。
[0010]進一步講，密封蓋采用剖面形式為“T”型。
[0011]進一步講，密閉容器內設巖石試樣盒，巖石試樣盒用支座固定在密閉容器內。
[0012]進一步講，密閉容器的頂板上設有出氣閥門，在密閉容器內出氣口的旁邊有水下溫度傳感器；
水下溫度傳感器通過導線與靜態(tài)電阻應變儀連接，靜態(tài)電阻應變儀與計算機連接。
[0013]進一步講，給水裝置包括設在密閉容器底板上設有進出水閥門，進出水閥門通過給水管與水箱連接，進出水閥門與水箱之間設有水栗，水箱與水栗之間設有出水閥門。
[0014]本發(fā)明的優(yōu)點在于，能準確模擬庫岸邊坡消落帶的實際賦存環(huán)境，考慮水壓力升降變化、干濕循環(huán)以及溫度耦合作用，準確測量軟巖的膨脹壓力。它利用軸向施壓裝置在密封蓋上施加一定的壓力壓縮橡膠墊使密閉容器密封。在密閉容器內注滿水，然后向密閉容器中的壓力氣囊充氣，利用壓力氣囊向密閉容器中的水加壓，模擬庫岸邊坡巖體實際賦存環(huán)境的庫水壓力和浸泡過程，浸泡結束后，將密閉容器中的水栗入水箱中，向密閉容器中通入用電阻絲加熱的空氣，實現(xiàn)巖石試樣的烘干，模擬庫岸邊坡巖體實際賦存環(huán)境的風干過程。
【附圖說明】
[0015]下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0016]圖1是本發(fā)明一種考慮干濕循環(huán)作用的巖石膨脹壓力試驗儀結構示意圖。
[0017]圖2是本發(fā)明一種考慮干濕循環(huán)作用的巖石膨脹壓力試驗儀密閉容器結構示意圖。
[0018]如圖中，位移傳感器1、框架橫梁2、框架基礎梁3、軸向加壓裝置4、位移傳感器5、轉接頭6、荷載傳感器7、密閉容器8、支座9、橡膠墊10、密封蓋11、磁力表座12、金屬透水板13、巖石試樣盒14、支座15、水箱16、進出水閥門17、出氣閥門18、進出氣閥門19、進氣閥門20、水下溫度傳感器21、壓力氣囊22、儲氣瓶23、加熱電阻絲24、鼓風裝置25、水栗26、出水閥門27、閥門28、壓力表29、氣壓調節(jié)閥門30、巖石試樣31、計算機32、靜態(tài)電阻應變儀33。
【具體實施方式】
[0019]如圖1、2所示，一種考慮干濕循環(huán)作用的巖石膨脹壓力試驗儀，包括密閉容器8，及固定密閉容器8的門形框架，門形框架包括框架基礎梁3，框架立柱34和框架橫梁2 ;密閉容器8上端設有密封蓋11，密閉容器8內設有壓力氣囊22，壓力氣囊22與密閉容器8外部的儲氣瓶23連通，給水裝置通過給水管與密閉容器8連通，烘干裝置通過給氣管與密閉容器8連通。
[0020]在框架橫梁2的中心軸線上裝有軸向加壓裝置4，軸向加壓裝置4設在門形框架的框架橫梁2上，軸向加壓裝置4的加載壓頭5通過轉接頭6與荷載傳感器7連接，預壓在密封蓋11上，優(yōu)選的，位移傳感器I通過磁力表座12固定在門形框架的框架橫梁2上。工作時，通過調整磁力表座12，使位移傳感器I的頂桿與在密封蓋11 (實質是巖石試樣31的頂面)接觸。
[0021]軸向加壓裝置4的加載壓頭5通過轉接頭6與荷載傳感器7連接，預壓在密封蓋11上。優(yōu)選的，在加載壓頭5、荷載傳感器7之間設有轉接頭6。
[0022]框架基礎梁3上通過支座9固定上部的密閉容器8，荷載傳感器6位于密閉容器8上的密封蓋11的中心軸線上。密閉容器8內部有巖石試樣盒14，巖石試樣盒14通過支座15固定在密閉容器8的底板上。
[0023]如圖2中，密閉容器8的頂板上設有出氣閥門18，在密閉容器8內出氣口的旁邊設有水下溫度傳感器21。密閉容器8內底部設有壓力氣囊22。壓力氣囊22為中空環(huán)狀結構，優(yōu)選的，用輔助支架支撐，使壓力氣囊22不與密閉容器8底板接觸，保證水流通暢。壓力氣囊22與壓力控制系統(tǒng)連接。壓力控制系統(tǒng)包括儲氣瓶23。儲氣瓶23上設有壓力表29，壓力表29與儲氣瓶23之間設有閥門28。壓力表29用連接管與壓力氣囊22連接，并在兩者之間設有氣壓調節(jié)閥門30與進出氣閥門19。優(yōu)選的，位移傳感器1、荷載傳感器6、水下溫度傳感器21分別通過電纜與靜態(tài)電阻應變儀33連接，靜態(tài)電阻應變儀33與計算機32連接。
[0024]密閉容器8的底板上設有進出水閥門17，進出水閥門17通過連接管與水箱16連接，進出水閥門17與水箱16之間設有水栗26，水箱16與水栗26之間設有出水閥門27。密閉容器8的底板中心設有進氣閥門20，與進氣閥門20相連的依次為加熱電阻絲24和鼓風裝置25。
[0025]優(yōu)選的，密封蓋11采用剖面形式為“T”的兩個大小圓柱組成。“T”形上的“一”是一個半徑較大圓柱，“T”形下的“I”是一個半徑較小的圓柱。在大圓柱的側面和下表面超出小圓柱的部分均設有橡膠墊10，以達到密封的效果。密封蓋11下部小圓柱的直徑與巖石試樣31直徑大小相同，使加壓裝置作用在密封蓋11的壓力可全部施加到巖