一種巖石試樣高壓水密封裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種大尺寸立方體巖石試樣試驗裝置,尤其涉及一種可有效密封高壓水的巖石試樣試驗裝置。
【背景技術】
[0002]巖石應力與滲流親合一直是巖石力學領域研究的熱點,開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)律的研究對于巖土工程的安全、穩(wěn)定性具有重要的理論與實踐意義。
[0003]巖石在滲透水壓和真三軸加載作用下的力學試驗成果豐碩,此類試驗成功與否的關鍵因素是水流的密封技術。目前,公知的巖石力學試驗領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,在巖石全應力-應變過程的滲透性試驗中,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,采用硅膠密封水流;在一些粗砂巖的滲透性試驗中,由于需要常規(guī)三軸加載,還有些學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,由于實驗過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,大多試驗采用的水壓較小,巖石試樣在高水壓下的密封技術仍然是一個亟待解決的問題。
【實用新型內容】
[0004]為了解決現(xiàn)有技術中存在的密封效果不穩(wěn)定的問題,本實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,彈性外殼的內側壁自上到下設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置有多個進水孔;所述彈性外殼內部用于放置巖石試樣;所述彈性外殼的上部由上壓蓋密封,所述上壓蓋設置有多個出水孔;所述上壓蓋的下端設置有呈環(huán)狀的密封板,所述彈性外殼的上端面設置有呈環(huán)狀的密封槽,所述密封板插入密封槽內;所述密封板的內壁和外壁上均設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側壁連成一體,密封圈的上端與彈性外殼的內側壁相接觸;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,所述下壓板設置有與進水孔相匹配的進水管;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面,塑料膜的上側和下側的內表面均為磨砂面,磨砂面通過密封膠與上壓板和下壓板密封連接;所述塑料膜還設置有氣嘴蓋。
[0007]優(yōu)選的,所述彈性外殼呈四方形,彈性外殼的四個側面分別設置有四個鋼板,各鋼板的內表面涂有黃油,鋼板的內表面緊貼塑料膜,其中一個鋼板設置有氣嘴蓋能夠伸出的鋼板預置孔;所述各鋼板的外表面分別抵接有側壓板。
[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,所述進水孔有9個且均勻分布在彈性外殼的底面上;所述出水孔有9個且均勻分布在上壓蓋上。
[0010]本實用新型的另一個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,在彈性外殼的內側壁和上端面,或上壓蓋的底面邊緣和巖石試樣的側面涂抹密封膠;在密封板或密封槽內涂抹密封膠。
[0012]第二步,將巖石試樣放置在彈性外殼內,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。
[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,并將進水管與進水孔對接,出水管與出水孔對接。
[0014]第四步,通過塑料膜包裹上壓板、彈性外殼、和下壓板的側面,并通過密封膠對塑料膜的上側和下側進行密封。
[0015]第五步,通過氣嘴蓋抽取塑料膜內氣體,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,并使氣嘴蓋通過鋼板預置孔伸出;然后將其放入加壓設備中,使側壓板抵接鋼板;再然后通過側壓板、上壓板及下壓板向彈性外殼施加載荷。
[0016]第六步,向下壓板的進水孔施加高壓水。
[0017]本實用新型與現(xiàn)有技術相比,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。上述實驗步驟簡單,上述高壓水密封裝置操作過程簡單方便。
【附圖說明】
[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是密封板的結構示意圖。
[0024]圖6是巖石試樣放置在彈性外殼內的效果圖。
[0025]圖7是上壓蓋與彈性外殼的結構示意圖。
[0026]圖8是部分側壓板和鋼板的結構示意圖。
[0027]圖9是帶有上壓板和下壓板的高壓水密封裝置的結構示意圖。
[0028]圖10是部分側壓板和鋼板的結構示意圖。
[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鋼板預置孔;14側壓板;15上壓板;16下壓板;17出水管;18進水管;19磨砂面。
【具體實施方式】
[0033]下面結合圖1至圖13對本實用新型進行詳細說明。
[0034]實施例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的內側壁自上到下設置有多圈均勻分布的第一密封圈2 ;所述彈性外殼I的下底面設置有多個進水孔4 ;所述彈性外殼I內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設置有多個出