一種可持續(xù)加砂的泵站式破碎巖石滲透試驗裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及破碎巖石水砂兩相滲透試驗設(shè)備領(lǐng)域，具體而言，涉及一種可持續(xù)加 砂的栗站式破碎巖石滲透試驗裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前采礦工程、隧道工程等含破碎地質(zhì)構(gòu)造的工程領(lǐng)域中，陷落柱突水/突固、復(fù) 雜巖溶隧道突水/突泥等安全問題時常出現(xiàn)。陷落柱突水/突固、復(fù)雜巖溶隧道突水/突泥等 問題都可以認為是破碎巖石中水砂兩相滲流失穩(wěn)所引發(fā)的災(zāi)害，故而破碎巖石的水砂兩相 滲流的滲透試驗就成為研究陷落柱突水/突固、復(fù)雜巖溶隧道突水/突泥等問題的基礎(chǔ)。
[0003] 現(xiàn)有的破碎巖石的水砂兩相滲流的試驗裝置往往由加載系統(tǒng)、滲透回路、數(shù)據(jù)采 集系統(tǒng)、顆?；厥障到y(tǒng)等部分組成。但該系統(tǒng)存在以下弊端:加載系統(tǒng)一般采用大型的材料 試驗機，體積較大，且較笨重，不僅要求足夠大的實驗室面積，而且不容易搬動;材料試驗機 壓縮腔體的有效空間有限，不能滿足不同高度滲透儀的安放;材料試驗機壓縮腔體的設(shè)計 不夠人性化，滲透儀搬動較困難。另外，現(xiàn)有的試驗裝置采用的是"水驅(qū)沙"的方式，補充砂 時需要停機，大大減緩了試驗的效率和試驗的連續(xù)性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種可持續(xù)加砂的栗站式破碎巖石滲透試驗裝置，其能夠 大大節(jié)省框架的材料，增強了框架的剛度，減小了裝置的體積，使裝置更加輕便，改善了制 作工藝性，滲透儀易于安放和移動;另外，實現(xiàn)栗站式滲透，能夠?qū)崿F(xiàn)持續(xù)地進行砂補充，無 需停機補充砂，保證了試驗的連續(xù)性，提高了試驗的效率和試驗效果;不僅結(jié)構(gòu)簡單，易于 操作，更大大提高了試驗的準確性。
[0005] 本發(fā)明的實施例是這樣實現(xiàn)的：
[0006] -種可持續(xù)加砂的栗站式破碎巖石滲透試驗裝置，包括加載架、滲透儀、第一液壓 控制系統(tǒng)、第二液壓控制系統(tǒng)以及可持續(xù)加砂裝置;加載架為中空結(jié)構(gòu)，滲透儀設(shè)置于加載 架的內(nèi)部；
[0007] 第一液壓控制系統(tǒng)包括雙作用液壓缸、第一支路和第二支路，第一支路包括依次 連接的第一截止閥、第一換向閥、第一定量柱塞栗和第一電機，第二支路包括依次連接的第 二截止閥、第二換向閥、第二定量柱塞栗和第二電機，雙作用液壓缸安裝于加載架的上部， 第一截止閥與雙作用液壓缸的上腔連通，第二截止閥與雙作用液壓缸的下腔連通，雙作用 液壓缸的活塞桿與滲透僅連接；
[0008] 第二液壓控制系統(tǒng)包括單作用液壓缸和第三截止閥，單作用液壓缸的活塞桿與滲 透儀連接，第三截止閥的一端與單作用液壓缸連通，另一端與第二換向閥連接；
[0009] 可持續(xù)加砂裝置包括加砂干路、第四截止閥和自動加砂裝置，第四截止閥設(shè)置于 加砂干路，加砂干路的一端與滲透儀連接，另一端通過第四截止閥與第一截止閥連接，自動 加砂裝置與加砂干路連接，自動加砂裝置設(shè)置有加砂口。
[0010] 在本發(fā)明較佳的實施例中，上述可持續(xù)加砂裝置為可持續(xù)多途徑加砂裝置，可持 續(xù)多途徑加砂裝置包括一條加砂干路、多條加砂支路以及多個加砂口；
[0011] 多條加砂支路并聯(lián)并匯聚于加砂干路，每條加砂支路均設(shè)置有一個加砂截止閥， 每條加砂支路各與一個加砂口連通。
[0012] 在本發(fā)明較佳的實施例中，上述加砂支路包括第一加砂支路、第二加砂支路和第 三加砂支路，加砂口包括第一加砂口和第二加砂口；
[0013] 第一加砂支路的兩端、第二加砂支路的兩端以及第三加砂支路的兩端分別匯聚于 加砂干路;第一加砂支路設(shè)置有相互連接的第一加砂截止閥和自動加砂裝置，第一加砂口 設(shè)置于自動加砂裝置上;第二加砂支路上設(shè)置有第二加砂截止閥，第二加砂支路通過第四 加砂截止閥與第二加砂口連通;第三加砂支路上設(shè)置有第三加砂截止閥，第三加砂支路通 過第五加砂截止閥與第二加砂口連通。
[0014] 在本發(fā)明較佳的實施例中，上述第一截止閥與雙作用液壓缸的上腔之間設(shè)置有第 五截止閥，第四截止閥與用于連接第一截止閥和第五截止閥的管道連接。
[0015] 在本發(fā)明較佳的實施例中，上述試驗裝置還包括注射器，注射器為液壓缸，注射器 的兩端分別與第六截止閥和第七截止閥連接，第六截止閥與第一截止閥和第四截止閥之間 的管道連接，第七截止閥與第二截止閥和第二換向閥之間的管道連接。
[0016] 在本發(fā)明較佳的實施例中，上述加載架的內(nèi)部的底壁設(shè)置有凹槽，單作用液壓缸 安裝于凹槽內(nèi)。
[0017] 在本發(fā)明較佳的實施例中，上述滲透儀的缸筒采用高強度透明高分子材料制成， 滲透儀的缸筒內(nèi)設(shè)置有傳感器，傳感器與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)電連接。
[0018] 在本發(fā)明較佳的實施例中，上述滲透儀內(nèi)設(shè)置有位移傳感器，位移傳感器與無紙 記錄儀電連接。
[0019] 在本發(fā)明較佳的實施例中，上述第一換向閥與第一定量柱塞栗之間連接有第一溢 流閥，第二換向閥與第二定量柱塞栗之間連接有第二溢流閥，第二溢流閥與第二定量柱塞 栗之間連接有冷卻器。
[0020] 在本發(fā)明較佳的實施例中，上述試驗裝置還包括第二振動篩和蓄水池，第二振動 篩和蓄水池連接，第二振動篩與滲透儀連接。
[0021] 本發(fā)明提供的可持續(xù)加砂的栗站式破碎巖石滲透試驗裝置的有益效果是:這種試 驗裝置采用加載架和兩套液壓控制系統(tǒng)來代替現(xiàn)有的材料試驗機，大大節(jié)省了框架的材 料，增強了框架的剛度，減小了裝置的體積，使裝置更加輕便，改善了制作工藝性，滲透儀易 于安放和移動。并且，試驗時根據(jù)滲透儀的高度，可通過雙作用液壓缸，按需調(diào)節(jié)加載架的 內(nèi)部空間，直至合適位置，以達到粗略控制巖樣的位移，再通過單作用液壓缸使巖樣發(fā)生壓 縮變形，以精確控制巖樣的位移。另外，通過設(shè)置可持續(xù)加砂裝置，可實現(xiàn)栗站式滲透，能夠 實現(xiàn)持續(xù)地進行砂補充，無需停機補充砂，保證了試驗的連續(xù)性，提高了試驗的效率和試驗 效果。因此，這種試驗裝置不僅結(jié)構(gòu)簡單，易于操作，更大大提高了試驗的準確性和效率。
【附圖說明】
[0022] 為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例中所需要使用的附 圖作簡單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實施例，因此不應(yīng)被看作是對 范圍的限定，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這 些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。
[0023]圖1為本發(fā)明實施例提供的可持續(xù)加砂的栗站式破碎巖石滲透試驗裝置的結(jié)構(gòu)示 意圖。
[0024]圖中標(biāo)記分別為：
[0025] 可持續(xù)加砂的栗站式破碎巖石滲透試驗裝置10;
[0026] 加載架100;凹槽101;
[0027] 滲透儀200;
[0028] 雙作用液壓缸300;第一截止閥301;第一換向閥302;第一定量柱塞栗303;第一電 機304;第一溢流閥305 ;第二截止閥306;第二換向閥307 ;第二定量柱塞栗308;第二電機 309;第二溢流閥310;冷卻器311;第五截止閥312;
[0029]單作用液壓缸400;第三截止閥401;
[0030] 可持續(xù)多途徑加砂裝置500;加砂干路501;第四截止閥502;第一加砂支路503;第 二加砂支路504;第三加砂支路505;第一加砂口 506;第二加砂口 507;第一振動篩508;第一 加砂截止閥509;第二加砂截止閥510;第三加砂