專利名稱：一種巖石滲透實驗裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種實驗裝置，尤其是一種適用于巖土、地質(zhì)等工程測試技術(shù)領(lǐng)
域的巖石滲透實驗裝置。
背景技術(shù)：
地震作用與地下水文密切相關(guān)，來自高滲透率裂隙巖石中水文變化是地震水文監(jiān) 測數(shù)據(jù)的主要部分。為了研究、模擬地震波作用下裂隙巖石滲透率的變化，需要對巖樣進行 滲流實驗，目前已有的巖石試驗系統(tǒng)有較為先進的MTS815. 02型電液伺服試驗機，它可以 較好的完成沒有振動情況下的單軸、三軸滲流試驗，在振動情況下可以實現(xiàn)單向(縱向)運 動下的振動滲流試驗，但在地震波的作用下，巖石滲流環(huán)境相差較大，同時會出現(xiàn)縱向、橫 向的運動，僅僅只完成單向(縱向)運動下的振動滲流試驗是不能滿足實際要求的。

發(fā)明內(nèi)容技術(shù)問題本實用新型的目的是克服已有技術(shù)中的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單，能滿 足巖樣縱橫向運動的巖石滲透實驗裝置。 技術(shù)方案本實用新型的巖石滲透實驗裝置，包括裝有巖樣的封蠟套筒，設(shè)在封 蠟套筒下部的下多孔透水板和壓在巖樣上方的上多孔透水板，所述的上多孔透水板上設(shè)有 裝有滾珠的第一上壓頭，第一上壓頭上設(shè)有與其滾珠相配合的帶有橫向滾珠槽的第二上壓 頭，兩個上壓頭內(nèi)分別設(shè)有導(dǎo)水通道，并設(shè)有連接兩個導(dǎo)水通道的導(dǎo)水管；下多孔透水板下 設(shè)有底部開有橫向滾槽的下壓頭，下壓頭的兩側(cè)對稱設(shè)有橫向齒條，下壓頭下設(shè)有裝有滾 珠的過渡板，其兩側(cè)端分別設(shè)有與橫向齒條相嚙合的齒輪，過渡板的下方設(shè)有傳力彈簧和 固定傳力彈簧的底盤突臺，底盤突臺與下壓頭內(nèi)分別設(shè)有進水通道，并設(shè)有連接兩個進水 通道的導(dǎo)水管，底盤突臺的側(cè)面上設(shè)有與齒輪相嚙合的縱向齒條。 所述的橫向齒條焊接或鉚接在下壓頭的兩側(cè)；所述第一上壓頭上設(shè)置的滾珠與過 渡板上設(shè)置的設(shè)置的滾珠成行橫向排列；所述的傳力彈簧至少有一個。 有益效果本實用新型通過傳力彈簧，可增大振動的縱向位移，在過渡板和下壓頭 上設(shè)置齒輪、齒條，通過傳力彈簧產(chǎn)生的縱向振動位移，使齒輪與縱向齒條嚙合轉(zhuǎn)動帶動橫 向齒條作橫向運動，以此產(chǎn)生橫向與縱向同時運動的振動實驗。巖樣上的上下壓頭上均設(shè) 有可作相對運動的滾珠滾槽，能固定橫向運動方向及減小運動的摩擦力，底盤與下壓頭之 間連接的過渡導(dǎo)管，可將試驗機中的水引導(dǎo)進試驗試件中進行滲透試驗。本實用新型結(jié)構(gòu) 簡單，使用方便，能夠較好的模擬橫、縱向復(fù)合振動情況下破裂巖石的滲流試驗。為研究、模 擬地震波作用下裂隙巖石滲透率的變化創(chuàng)造良好的相似實驗環(huán)境。

附圖是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖中1-導(dǎo)水通道，2-第二上壓頭，3-第一上壓頭，4-上多孔透水板，5-封蠟套筒，6-下多孔透水板，7-下壓頭，8-橫向齒條，9-齒輪，10-縱向齒條，11-傳力彈簧，12-進 水通道，13-底盤突臺，14-過渡板，15、 17-導(dǎo)水管，16-巖樣。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖中的實施例對本實用新型作進一步的描述 附圖所示，本實用新型的巖石滲透實驗裝置主要由設(shè)在巖樣16兩頭的上壓頭裝 置、下壓頭裝置和傳力裝置構(gòu)成，巖樣16設(shè)在封蠟套筒5內(nèi)，封蠟套筒5內(nèi)的巖樣16頂?shù)?部分別設(shè)有上多孔透水板4和下多孔透水板6，壓頭裝置設(shè)在上多孔透水板4上，它由第一 上壓頭3和第二上壓頭2組成，第一上壓頭3的頂端設(shè)多個與其凹槽相適應(yīng)的滾珠，多個滾 珠成行橫向排列。第二上壓頭2與第一上壓頭3相對面上設(shè)有與第一上壓頭3滾珠相配合 的橫向滾珠槽，兩個上壓頭內(nèi)分別設(shè)有徑向與軸向相連通的導(dǎo)水通道l，兩個導(dǎo)水通道通過 的導(dǎo)水管17相連接。下壓頭裝置設(shè)在下多孔透水板6下，下壓頭裝置包括底部開有橫向滾 槽的下壓頭7和過渡板14，過渡板14上設(shè)有多個與其凹槽相適應(yīng)的滾珠，多個滾珠成行橫 向排列，下壓頭7的滾槽與過渡板14上的滾珠相配合；下壓頭7的兩側(cè)對稱焊接或鉚接有 橫向齒條8，橫向齒條8兩側(cè)端分別設(shè)有與橫向齒條8相嚙合的齒輪9，過渡板14的下方設(shè) 有由傳力彈簧11和固定傳力彈簧11的底盤突臺13構(gòu)成的傳力裝置，傳力彈簧11至少有 一個。底盤突臺13與下壓頭7內(nèi)分別設(shè)有徑向與軸向相連通的進水通道12，并設(shè)有連接兩 個進水通道的導(dǎo)水管15，底盤突臺13的側(cè)面上設(shè)有與齒輪9相嚙合的縱向齒條10。 試驗時，將底盤突臺13與試驗機下壓臺連接，通過傳力彈簧11將底盤突臺13與 過渡板14固定，使過渡板14上的齒輪9與底盤突臺13上的縱向齒條10相嚙合；橫向齒條 8的下壓頭通過滾珠滾槽連結(jié)在過渡板14上，使橫向齒條8與齒輪相9嚙合；將下多孔透 水板6與下壓頭7及巖樣16下部密封，同時將試巖樣16上部的上多孔透水板4及上壓頭 裝置密封連接，上壓頭裝置與試驗機上壓臺連接，完成整機裝配。 通過試驗機給出縱向振動響應(yīng)，傳力彈簧11做縱向的彈性振動，產(chǎn)生縱向位移使 過渡板14上的齒輪9與縱向齒條10產(chǎn)生嚙合轉(zhuǎn)動，從而帶動橫向齒條8及整個試驗試件 做橫向運動，達到橫向、縱向復(fù)合振動的實驗環(huán)境。橫向、縱向復(fù)合振動時，布置在下壓頭7 與過渡板14之間的滾珠滾槽按規(guī)定試件的運動方向及最大限度的減小運動中的摩擦力， 以保證實現(xiàn)模擬的實驗環(huán)境。 水從試驗機中進入底盤突臺14的進水通道12，經(jīng)導(dǎo)水管15進入下壓頭7，再由下 多孔透水板6經(jīng)過巖樣8進行滲流試驗，最后水通過上壓頭裝置及導(dǎo)水管17導(dǎo)出，完成整 個滲流過程。
權(quán)利要求一種巖石滲透實驗裝置，包括裝有巖樣(16)的封蠟套筒(5)，設(shè)在封蠟套筒(5)下部的下多孔透水板(6)和壓在巖樣(16)上方的上多孔透水板(4)，其特征在于所述的上多孔透水板(4)上設(shè)有裝有滾珠的第一上壓頭(3)，第一上壓頭(3)上設(shè)有與其滾珠相配合的帶有滾珠槽的第二上壓頭(2)，兩個上壓頭內(nèi)分別設(shè)有導(dǎo)水通道(1)，并設(shè)有連接兩個導(dǎo)水通道的導(dǎo)水管(17)；下多孔透水板(6)下設(shè)有底部開有橫向滾槽的下壓頭(7)，下壓頭(7)的兩側(cè)對稱設(shè)有橫向齒條(8)，下壓頭(7)下設(shè)有裝有滾珠的過渡板(14)，其兩側(cè)端分別設(shè)有與橫向齒條(8)相嚙合的齒輪(9)，過渡板(14)的下方設(shè)有傳力彈簧(11)和固定傳力彈簧(11)的底盤突臺(13)，底盤突臺(13)與下壓頭(7)內(nèi)分別設(shè)有進水通道(12)，并設(shè)有連接兩個進水通道的導(dǎo)水管(15)，底盤突臺(13)的側(cè)面上設(shè)有與齒輪(9)相嚙合的縱向齒條(10)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的巖石滲透實驗裝置，其特征在于所述的橫向齒條(8)焊接 或鉚接在下壓頭(7)的兩側(cè)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的巖石滲透實驗裝置，其特征在于所述第一上壓頭(3)上設(shè) 置的滾珠與過渡板(14)上設(shè)置的滾珠成行橫向排列。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的巖石滲透實驗裝置，其特征在于所述的傳力彈簧(11)至少 有一個。
專利摘要一種巖石滲透實驗裝置，主要由上壓頭裝置、下壓頭裝置和傳力裝置構(gòu)成，上壓頭裝置由設(shè)在上多孔透水板上的第一上壓頭和第二上壓頭構(gòu)成，兩個上壓頭內(nèi)分別設(shè)有導(dǎo)水通道，并設(shè)有連接兩個導(dǎo)水通道的導(dǎo)水管；下壓頭裝置由設(shè)在下多孔透水板下的下壓頭和過渡板構(gòu)成，下壓頭的兩側(cè)對稱設(shè)有橫向齒條，其兩側(cè)端分別設(shè)有與橫向齒條相嚙合的齒輪，傳力裝置由設(shè)在過渡板下方的傳力彈簧和固定傳力彈簧的底盤突臺構(gòu)成，底盤突臺與下壓頭內(nèi)分別設(shè)有進水通道，并設(shè)有連接兩個進水通道的導(dǎo)水管，底盤突臺的側(cè)面上設(shè)有與齒輪相嚙合的縱向齒條。適用于巖土、地質(zhì)等工程的測試。其結(jié)構(gòu)簡單，能滿足巖樣縱橫向運動。
文檔編號G01N15/08GK201522414SQ20092023250
公開日2010年7月7日 申請日期2009年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月15日
發(fā)明者劉衛(wèi)群, 李玉壽, 樊秀娟, 王甘林, 陶煜 申請人:中國礦業(yè)大學(xué)