[发明专利]一种可测试岩石导热系数的真三轴试验装置

说明书

本发明公开了一种可测试岩石导热系数的真三轴试验装置，包括σ1方向加载系统、σ2方向加载系统、σ3方向加载系统；所述σ1方向加载系统包括垂直加载活塞、上压头；所述σ2方向加载系统包括泵动加载部分、手动加载部分；所述σ3方向加载系统包括输油管道；所述垂直加载活塞设置于所述上压头正上方，在岩石试样上端设置有所述上压头、下端设置有底座、左右两端分别设置有水平压头；所述输油管道与液压伺服泵连接。克服了现有岩石力学试验与导热系数的测试分开进行、岩石导热系数的常规三轴试验装置不能准确反应岩石在真实受荷状态下的导热系数的缺点；具有结构合理，操作容易，精准度高的优点。

技术领域

本发明涉及深部岩体工程技术测试领域，更具体地说它是一种可测试岩石导热系数的真三轴试验装置。

背景技术

导热系数是岩石的重要热力学参数；在地下核废料处置、地热、天然气、页岩气储存等工程中，经常需要对岩石的导热系数进行测试，人们日益认识到岩石的导热系数对岩体工程多场耦合问题研究的重要性；实际工程中岩石处于复杂的地质环境，受到各种外来荷载作用，其应力状态及内部损伤对岩石的导热性有着重要的影响。

目前，对岩石导热系数的研究处在一般水平(岩石力学试验与导热系数的测试分开进行、岩石导热系数的常规三轴试验装置)，并不能准确反应岩石在真实受荷状态下的导热系数；随着我国地下工程技术的高速发展，对岩体工程的规范要求也越来越严格；因此，现急需一套结构合理，操作容易，精准度高的测试岩石导热系数的真三轴试验装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种可测试岩石导热系数的真三轴试验装置,结构合理，操作容易，精准度高，能准确地反映岩石在实际工程中的真实受力情况。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：一种可测试岩石导热系数的真三轴试验装置，包括σ1方向加载系统、σ2方向加载系统、σ3方向加载系统；所述σ1方向加载系统包括垂直加载活塞、上压头；所述σ2方向加载系统包括泵动加载部分、手动加载部分；所述σ3方向加载系统包括输油管道；所述垂直加载活塞设置于所述上压头正上方，在岩石试样上端设置有所述上压头、下端设置有底座、左右两端分别设置有所述水平压头；

所述泵动加载部分右连接于左轴杆左端，所述左轴杆穿过围压室侧壁、且位于所述水平压头侧方；所述手动加载部分左连接于右轴杆右端，所述右轴杆穿过围压室侧壁、且位于所述水平压头侧方；

所述垂直加载活塞位于上座内，所述垂直加载活塞上部横向两端与所述上座内壁滑动连接、且下部轴向向下伸出上座底端出口；在围压室上、下两端分别通过螺杆连接所述上座、所述底座，所述底座设置有端口；

所述岩石试样外部包裹有橡胶套，所述橡胶套下端、上端分别套装在第一台阶顶部、所述上压头下方；所述橡胶套上下两端分别设置有箍紧环；

所述输油管道设置于测试空间下部、且从第二台阶顶部向下延伸并经90°折弯至所述第二台阶外侧壁，所述输油管道与液压伺服泵连接。

在上述技术方案中，所述水平压头侧面与所述岩石试样的侧面尺寸相同。以便使岩石试样侧面受力均匀。

在上述技术方案中，岩石试样为正方形底面的矩形体。以便更加精准地描述岩体在实际工程环境中的受荷状态。

在上述技术方案中，上压头的底面为正方形、且与岩石试样的底面尺寸相同。减少因接触面不同引起的应力面积换算。

在上述技术方案中，底座从上至下设置为第一台阶、第二台阶、第三台阶；围压室内部形成为测试空间，围压室侧壁上方设置有由内向外与外界相通的排气通道。以便使围压室与底座更好衔接。