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原文传递基于双轴流变仪实现可视化的真三轴水力耦合试验装置

专利名称：	基于双轴流变仪实现可视化的真三轴水力耦合试验装置
摘要：	本发明涉及一种基于双轴流变仪实现可视化的真三轴水力耦合试验装置，用以对前后两面中心处开设前后贯通预制裂隙的大理石试样进行水力耦合试验，该装置包括由相互对接形成方形密封内空间的两块改性聚碳酸酯板以及用以在上下左右四个方向向大理石试样加压的双轴流变仪加载组件，所述的大理石试样设置在密封内空间内，双轴流变仪加载组件穿过改性聚碳酸酯板向大理石试样加压。与现有技术相比，本发明具有真三轴加载、可视化操作等优点。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	上海;31
申请人：	同济大学
发明人：	赵程;牛佳伦;牛奕然;周依盟;李琳;张睿;幸金权
专利状态：	有效
申请日期：	2019-07-04T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-26T00:00:00+0800
申请号：	CN201910599102.2
公开号：	CN110501232A
代理机构：	上海科盛知识产权代理有限公司
代理人：	杨宏泰
分类号：	G01N3/12(2006.01);G;G01;G01N;G01N3
申请人地址：	200092 上海市杨浦区四平路1239号
主权项：	1.一种基于双轴流变仪实现可视化的真三轴水力耦合试验装置，用以对前后两面中心处开设前后贯通预制裂隙的大理石试样进行水力耦合试验，其特征在于，该装置包括由相互对接形成方形密封内空间的两块改性聚碳酸酯板(6)以及用以在上下左右四个方向向大理石试样加压的双轴流变仪加载组件，所述的大理石试样设置在密封内空间内，双轴流变仪加载组件穿过改性聚碳酸酯板(6)向大理石试样加压。 2.根据权利要求1所述的一种基于双轴流变仪实现可视化的真三轴水力耦合试验装置，其特征在于，所述的上下左右四个方向上的双轴流变仪加载组件结构相同，包括与大理石试样侧面紧密贴合的加载垫片(1)、通过圆柱形的轴力传递构件(2)与加载垫片(1)连接的双轴流变仪加载板(3)，所述的轴力传递构件(2)设有多个并且穿过改性聚碳酸酯板(6)的侧面。 3.根据权利要求2所述的一种基于双轴流变仪实现可视化的真三轴水力耦合试验装置，其特征在于，所述的加载垫片(1)通过橡胶围压密封圈(5)与大理石试样侧面紧密贴合。 4.根据权利要求3所述的一种基于双轴流变仪实现可视化的真三轴水力耦合试验装置，其特征在于，所述的橡胶围压密封圈(5)为环形密封圈，用以将大理石试样侧面完全包裹。 5.根据权利要求1所述的一种基于双轴流变仪实现可视化的真三轴水力耦合试验装置，其特征在于，所述的两块改性聚碳酸酯板(6)通过四个角上的四个紧固螺栓(7)紧固连接，并在连接面上设有用以密封的橡胶垫圈(4)。 6.根据权利要求1所述的一种基于双轴流变仪实现可视化的真三轴水力耦合试验装置，其特征在于，在后改性聚碳酸酯板与大理石试样上预制裂隙对应的位置处开设注水孔(9)，并且在后面预制裂隙与后改性聚碳酸酯板之间以及前面预制裂隙与前改性聚碳酸酯板上的观测区之间均设有用以密封和连通的圆筒形孔隙水压密封圈(10)，使得后改性聚碳酸酯板上的注水孔、后孔隙水压密封圈、预制裂隙、前孔隙水压密封圈以及前改性聚碳酸酯板上的观测区形成密封的水渗透通道。 7.根据权利要求6所述的一种基于双轴流变仪实现可视化的真三轴水力耦合试验装置，其特征在于，在前改性聚碳酸酯板和后改性聚碳酸酯板上还设有注油孔(8)。 8.根据权利要求1所述的一种基于双轴流变仪实现可视化的真三轴水力耦合试验装置，其特征在于，该装置的使用过程如下： 1)安装大理石试样：将大理石试样前后中心用水刀加工预制裂隙，将橡胶围压密封圈(5)套设在大理石试样的四个侧面并保证贴合，通过加载垫片(1)和轴力传递构件(2)将大理石试样固定在双轴流变仪加载板(3)上，将孔隙水压密封圈(10)固定于大理石试样正反两面中心处，并采用前后两块改性聚碳酸酯板(6)罩住大理石试样，通过紧固螺栓(7)紧固，保证与孔隙水压密封圈(10)密封贴合； 2)加载：基于深地工程背景，包括以下三种加载方法： 21)对于深部岩体分级加载流变破坏时：先通过注油孔(8)对大理石试样加载围压、利用双轴流变仪加载板(3)加载轴压、通过注水孔(9)加载渗透水压到设定的应力水平，然后保持不同围压强度，分级加载轴压进行流变试验，直至加速流变导致岩样破坏； 22)对于近场围岩不同深度处因开挖卸荷和应力调整导致的岩体时效问题时：先通过注油孔(8)对大理石试样加载围压、利用双轴流变仪加载板(3)加载轴压、通过注水孔(9)加载渗透水压到初始应力水平，然后保持围压不变，按不同的卸载强度对轴压卸载，然后保持轴压不变，加载围压到不同应力水平进行流变试验； 23)对于裂隙扩展导致近场围岩损伤的时效问题时：先通过注油孔(8)对大理石试样加载围压、利用双轴流变仪加载板(3)加载轴压到设定应力水平，然后逐级通过注水孔(9)加载渗透水压，在岩样裂隙扩展后，保持应力水平不变进行流变试验。
所属类别：	发明专利