[发明专利]受载煤岩体热流固耦合CT三轴试验装样方法

说明书

本发明公开了受载煤岩体热流固耦合CT三轴试验装样方法，该方法基于应用医用CT进行动态观测的热流固耦合三轴试验系统进行，试验系统设有三轴试验单元、医用CT单元和装载单元，该方法包括以下步骤：试样及设施准备：制作岩石试样并将试验单元翻转至竖直状态；试件安装：打开三轴压力室装设岩石试样并恢复压力室的密封状态；试验单元就位：将试验单元翻转成水平状态并推到医用CT单元；加载与扫描：在加载过程中利用CT扫描机进行扫描；卸载与拆件：在竖直状态打开压力室，拆下岩石试样。本发明的有益效果是，三轴试验单元可采用推拉方式推入和拉拽出CT扫描机，无需起吊设备起吊，装拆试件在装载单元上完成，岩石试样装拆方便，且操作简单、方便，安全性好。

技术领域

本发明涉及岩土工程领域，尤其涉及一种受载煤岩体热流固耦合CT三轴试验装样方法。

背景技术

随着城镇化建设的推进，基础设施的不断完善，施工工艺的不断改进。对三轴试验机的需求已不仅仅局限于材料工程，已经广泛的应用于岩土工程、建筑材料、地质灾害研究与应用等领域。特别是在岩石力学领域，对岩石在应力作用下的变形及渗流特性的研究是岩石力学领域的主要方向之一，常规三轴试验仪是试验岩石力学领域最常见的仪器之一，后经学者们改造后能够完成热流固耦合条件下的三轴试验。然而由于加载腔体需承受高强度的载荷，很难将腔体实现透明化。所以，试验过程中试样的变形的可视化问题一直困扰着广大科研工作者。

CT技术已经广泛的应用于医疗诊断以及工业无损检测领域，有学者已经开始将CT应用于岩石力学领域，但由于受到限制CT穿透性能和腔体对射线的吸收。目前，由于医用CT与三轴加载室较难形成良好的匹配结构，特别是扫描前后在CT机上的装卸三轴加载腔，以及岩石试样装载，其过程十分繁琐，需要采用行吊等起吊设备将三轴室起吊并进行装拆，该过程不仅操作繁琐，而且还具有较大的危险性。因此，需要开发一种操作简单、安全性好的装样方法。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种受载煤岩体热流固耦合CT三轴试验装样方法，该方法装载单元使三轴试验单元处于竖直状态下进行试件装设，装件完成后，将装载单元翻转成水平状态，以便通过装载单元将三轴试验单元水平推入CT单元进行加载和扫描。并可在试验完成后，按相反步骤使三轴试验单元在竖直状态进行拆件，无需配备其他起吊设备吊装三轴试验单元。其操作方便，安全性好。

为实现前述目的，本发明采用如下技术方案。

一种受载煤岩体热流固耦合CT三轴试验装样方法，其特征在于，该方法基于应用医用CT进行动态观测的热流固耦合三轴试验系统中的装载单元进行，装载单元通过装载台和装件台进行三轴试验单元的岩石试样装拆，三轴试验单元通过装载单元上铰接的装载台分别形成水平状态和竖直状态，且三轴试验单元可在装载台上水平移动；包括以下步骤：

第一步，试件和设施准备：包括按试验要求制作岩石试样；将三轴试验单元随装载台一起翻转至竖直状态；

第二步，试件安装：在三轴试验单元的试件安装单元被装载单元上的装件台支撑后，打开三轴试验单元的三轴压力室，提升三轴压力室高度，使试件安装单元露出三轴压力室的压力腔体，并在试件安装单元上装设岩石试样；复位试件安装单元，并使三轴压力室形成密封状态；

第三步，试验单元就位准备：将三轴试验单元翻转成水平状态，并解除移动驱动装置与三轴试验单元的锁紧状态。

采用前述技术方案的本发明，通过试验系统的装载单元使三轴试验单元处于竖直状态下进行试件装设，装件完成后，将装载单元翻转成水平状态，以便通过装载单元和医用CT单元之间设置的桥梁式轨道将三轴试验单元推入CT单元进行加载和扫描。并可在试验完成后，按相反步骤使三轴试验单元在竖直状态进行拆件，无需配备其他起吊设备进行三轴试验单元吊入医用CT单元，其操作方便，安全性好。