一種巖石試樣高壓水密封裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種大尺寸立方體巖石試樣試驗(yàn)裝置，尤其涉及一種可有效密封高壓水的巖石試樣試驗(yàn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]巖石應(yīng)力與滲流親合一直是巖石力學(xué)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)，開(kāi)展巖石試樣在高水壓與真三軸載荷共同作用下變形與破壞規(guī)律的研究對(duì)于巖土工程的安全、穩(wěn)定性具有重要的理論與實(shí)踐意義。
[0003]巖石在滲透水壓和真三軸加載作用下的力學(xué)試驗(yàn)成果豐碩，此類試驗(yàn)成功與否的關(guān)鍵因素是水流的密封技術(shù)。目前，公知的巖石力學(xué)試驗(yàn)領(lǐng)域的滲透水密封裝置或材料有熱縮塑料材料、硅膠和橡膠套等。比如，在巖石全應(yīng)力-應(yīng)變過(guò)程的滲透性試驗(yàn)中，熱縮塑料材料套住巖樣，烘烤熱縮塑料材料，使其緊密包裹巖石試樣；也有部分巖石試樣在真三軸加載時(shí)，采用硅膠密封水流；在一些粗砂巖的滲透性試驗(yàn)中，由于需要常規(guī)三軸加載，還有些學(xué)者利用光滑的橡膠套密封巖樣，保證三軸室中的油和滲透水流不混合。但是，由于實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的水壓力作用的持續(xù)性，使得這些措施在工作環(huán)境下的穩(wěn)定性方面一般不盡如人意，甚至出現(xiàn)水流溢出封水材料的現(xiàn)象；再者，大多試驗(yàn)采用的水壓較小，巖石試樣在高水壓下的密封技術(shù)仍然是一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的密封效果不穩(wěn)定的問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種密封穩(wěn)定的巖石試樣高壓水密封裝置。
[0005]—種巖石試樣高壓水密封裝置，包括彈性外殼和上壓蓋，所述彈性外殼呈筒狀，彈性外殼的內(nèi)側(cè)壁自上到下設(shè)置有多圈均勻分布的第一密封圈；所述彈性外殼的下底面設(shè)置有多個(gè)進(jìn)水孔；所述彈性外殼內(nèi)部用于放置巖石試樣；所述彈性外殼的上部由上壓蓋密封，所述上壓蓋設(shè)置有多個(gè)出水孔；所述上壓蓋的下端設(shè)置有呈環(huán)狀的密封板，所述彈性外殼的上端面設(shè)置有呈環(huán)狀的密封槽，所述密封板插入密封槽內(nèi)；所述密封板的內(nèi)壁和外壁上均設(shè)置有多圈均勻分布的第二密封圈，所述第一密封圈和第二密封圈的橫截面均呈V形；第一密封圈的下端與彈性外殼的內(nèi)側(cè)壁連成一體，密封圈的上端與彈性外殼的內(nèi)側(cè)壁相接觸；第二密封圈的下端與密封板連成一體，第二密封圈的上端與密封板相接觸。
[0006]優(yōu)選的，所述上壓蓋的上部抵接有上壓板，所述上壓板設(shè)置有與出水孔相匹配的出水管；彈性外殼的下部抵接有下壓板，所述下壓板設(shè)置有與進(jìn)水孔相匹配的進(jìn)水管；高壓水密封裝置還包括塑料膜，塑料膜包裹住上壓板、下壓板及彈性外殼的側(cè)面，塑料膜的上側(cè)和下側(cè)的內(nèi)表面均為磨砂面，磨砂面通過(guò)密封膠與上壓板和下壓板密封連接；所述塑料膜還設(shè)置有氣嘴蓋。
[0007]優(yōu)選的，所述彈性外殼呈四方形，彈性外殼的四個(gè)側(cè)面分別設(shè)置有四個(gè)鋼板，各鋼板的內(nèi)表面涂有黃油，鋼板的內(nèi)表面緊貼塑料膜，其中一個(gè)鋼板設(shè)置有氣嘴蓋能夠伸出的鋼板預(yù)置孔；所述各鋼板的外表面分別抵接有側(cè)壓板。
[0008]優(yōu)選的，上壓蓋與彈性外殼的上端面之間，巖石試樣與彈性外殼之間，以及密封板與密封槽之間，均涂有密封膠。
[0009]優(yōu)選的，所述進(jìn)水孔有9個(gè)且均勻分布在彈性外殼的底面上；所述出水孔有9個(gè)且均勻分布在上壓蓋上。
[0010]本實(shí)用新型的另一個(gè)目的是提供上述一種巖石試樣高壓水密封裝置的使用方法，其使用步驟如下:
[0011]第一步，在彈性外殼的內(nèi)側(cè)壁和上端面，或上壓蓋的底面邊緣和巖石試樣的側(cè)面涂抹密封膠；在密封板或密封槽內(nèi)涂抹密封膠。
[0012]第二步，將巖石試樣放置在彈性外殼內(nèi)，并將上壓蓋安裝在彈性外殼的上端，并使密封板插入密封槽內(nèi)。
[0013]第三步，將上壓板和下壓板分別置于上壓蓋的上部和彈性外殼的下端，并將進(jìn)水管與進(jìn)水孔對(duì)接，出水管與出水孔對(duì)接。
[0014]第四步，通過(guò)塑料膜包裹上壓板、彈性外殼、和下壓板的側(cè)面，并通過(guò)密封膠對(duì)塑料膜的上側(cè)和下側(cè)進(jìn)行密封。
[0015]第五步，通過(guò)氣嘴蓋抽取塑料膜內(nèi)氣體，使塑料膜緊貼彈性外殼；再將涂有黃油的鋼板貼合在塑料膜上，并使氣嘴蓋通過(guò)鋼板預(yù)置孔伸出；然后將其放入加壓設(shè)備中，使側(cè)壓板抵接鋼板；再然后通過(guò)側(cè)壓板、上壓板及下壓板向彈性外殼施加載荷。
[0016]第六步，向下壓板的進(jìn)水孔施加高壓水。
[0017]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果:
[0018]上述一種巖石試樣高壓水密封裝置，第一密封圈和第二密封圈均能夠起到密封作用，增大密封效果；其中密封圈有多圈，多圈密封圈逐級(jí)密封，同樣增大了密封效果；密封膠起到密封的作用，增大了密封效果；所述塑料膜同樣能起到一定的密封作用；上述高壓水密封裝置還可以循環(huán)使用，節(jié)約了成本。上述實(shí)驗(yàn)步驟簡(jiǎn)單，上述高壓水密封裝置操作過(guò)程簡(jiǎn)單方便。
【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1是的高壓水密封裝置的部分剖面圖。
[0020]圖2是彈性外殼側(cè)剖面立體圖。
[0021]圖3是上壓蓋的立體圖。
[0022]圖4是上壓蓋的剖視圖。
[0023]圖5是密封板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖6是巖石試樣放置在彈性外殼內(nèi)的效果圖。
[0025]圖7是上壓蓋與彈性外殼的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖8是部分側(cè)壓板和鋼板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖9是帶有上壓板和下壓板的高壓水密封裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖10是部分側(cè)壓板和鋼板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖11是圖9的剖視圖。
[0030]圖12是第一密封圈與彈性外殼的連接部分放大圖。
[0031]圖13是第二密封圈與密封板的連接部分放大圖。
[0032]圖中:1彈性外殼；2第一密封圈；3密封槽；4進(jìn)水孔；5第二密封圈；6密封板；7上壓蓋；8出水孔；9巖石試樣；10塑料膜；11氣嘴蓋；12鋼板；13鋼板預(yù)置孔；14側(cè)壓板；15上壓板；16下壓板；17出水管；18進(jìn)水管；19磨砂面。
【具體實(shí)施方式】
[0033]下面結(jié)合圖1至圖13對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0034]實(shí)施例1
[0035]一種巖石試樣高壓水密封裝置，包括彈性外殼I和上壓蓋7，所述彈性外殼I呈筒狀，彈性外殼I的內(nèi)側(cè)壁自上到下設(shè)置有多圈均勻分布的第一密封圈2 ;所述彈性外殼I的下底面設(shè)置有多個(gè)進(jìn)水孔4 ;所述彈性外殼I內(nèi)部用于放置巖石試樣9 ;所述彈性外殼I的上部由上壓蓋7密封，所述上壓蓋7設(shè)置有多個(gè)出