CN220854874U - 一种岩石浸泡-风干试验装置 - Google Patents

Abstract

本专利申请公开了一种岩石浸泡‑风干试验装置，包括用于容纳水的容纳水箱、用于容纳样品的模拟容器、设置于模拟容器两侧的两个调节水箱，两个调节水箱分别在模拟容器的两侧与模拟容器连通，容纳水箱分别与两个调节水箱连通，容纳水箱、模拟容器以及两个调节水箱形成连通的密闭空间；容纳水箱与其中一个调节水箱之间设有双向水泵，调节水箱连通有气体加压结构。本实用新型具有以下优点：通过调高双向水泵的输送流量，或者改变双向水泵的输送方向使双向水泵从调节水箱内抽水，可令两个调节水箱内出现水位差，此时水会从而水位较高的调节水箱经模拟容器流向水位较低的调节水箱，在一定时间内反复进行上述操作，便可实现模拟水流往复震荡的效果。

Description

一种岩石浸泡-风干试验装置

技术领域

本实用新型涉及岩石试验技术领域，具体涉及一种岩石浸泡-风干试验装置。

背景技术

水库的蓄水和放水操作会形成一定的消落带，改变岸坡岩土体的干湿状况，进而导致岸坡岩体性质的劣化，引发一系列地质灾害。为了研究消落带岩体在持续劣化条件下的岸坡变形失稳致灾机理，保证水库的安全运营以及库区人民生命财产安全，需要采集岸坡岩土体的样本进行室内试验，模拟水位升降和自重应力的共同影响作用，从而研究岸坡岩体在水作用下的劣化过程，并分析其劣化机制。

在进行室内试验时，需要使用能够模拟水位涨落并对样品施加水压的设备。但现有技术仍存在一些不足之处：在真实的水文环境中，水流会存在往复震荡的情况，这种往复震荡对岸坡岩体的劣化具有重要影响，现有设备不具备能够模拟这种往复震荡的结构。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种岩石浸泡-风干试验装置，具有用于模拟水流往复震荡的结构。

本实用新型所采用的技术方案如下：一种岩石浸泡-风干试验装置，包括用于容纳水的容纳水箱、用于容纳样品的模拟容器、设置于模拟容器两侧的两个调节水箱，两个调节水箱分别在模拟容器的两侧与模拟容器连通，所述容纳水箱分别与两个调节水箱连通，所述容纳水箱、模拟容器以及两个调节水箱形成连通的密闭空间；

所述容纳水箱与其中一个调节水箱之间设有双向水泵，所述双向水泵具有用于调节输送流量的多个档位，所述调节水箱连通有气体加压结构，所述气体加压结构用于对调节水箱内的水进行加压。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：模拟水流往复震荡时，通过调高双向水泵的输送流量，或者改变双向水泵的输送方向使双向水泵从调节水箱内抽水，可令两个调节水箱内出现水位差，此时水会从而水位较高的调节水箱经模拟容器流向水位较低的调节水箱，在一定时间内反复进行上述操作，便可实现模拟水流往复震荡的效果。

作为本实用新型优选的实施方式，所述气体加压结构包括加压气泵和输气管，所述加压气泵通过输气管向调节水箱内输入气体。

有益效果：本方案中，通过加压气泵向调节水箱内充入气体，便可对调节水箱内的水进行加压，因为容纳水箱、模拟容器以及两个调节水箱为连通的密闭空间，因此水压可传递至模拟容器和容纳水箱内。

作为本实用新型优选的实施方式，所述输气管同时连通两个调节水箱以及模拟容器，浸泡样品时，所述加压气泵通过输气管同时向两个调节水箱内输入气体，风干样品时，所述加压气泵通过输气管向模拟容器内输入气体。

有益效果：本方案中，加压气泵可同时对两个调节水箱内的水进行增压，且加压气泵还可用于风干样品，这一结构更简单，也有利于节省能源。

作为本实用新型优选的实施方式，所述模拟容器在相对的两侧设有风干通气口，两个风干通气口分别用于进气和出气，且两个风干通气口均连通输气管，所述风干通气口处设有用于阻挡水的第一阀门。

有益效果：浸泡样品的步骤结束后，排出水即可进行风干操作，更简便，另外，在浸泡样品时，通过第一阀门关闭风干通气口可防止水流向输气管。

作为本实用新型优选的实施方式，在用于进气的所述输气管上包裹有第一温度调节部，所述第一温度调节部用于调节风干样品的气体温度。

有益效果：本方案中，第一温度调节部可根据实际环境中的温度变化对气体温度进行调节，如为模拟夏天水位下降时的气体温度，便可将风干温度设置为35°，从而进一步贴近模拟环境的实际情况。

作为本实用新型优选的实施方式，所述模拟容器内壁的上部设有第二温度调节部，所述第二温度调节部用于调节浸泡样品的水温。

有益效果：本方案中，通过第二温度调节部可调节浸泡样品的水温，从而贴近所模拟环境的水温变化情况。

作为本实用新型优选的实施方式，所述第二温度调节部包括设置于模拟容器内壁的第三水管，所述第三水管呈波浪形。

有益效果：本方案中，波浪形的第三水管能更好的实现加温效果，且第三水管设置于模拟容器内壁的上部，与水库环境中上层水因阳光照射而导致升温的情况相似。

附图说明

图1是本实用新型岩石浸泡-风干试验装置实施例的立体结构示意图；

图2是本实用新型岩石浸泡-风干试验装置实施例中模拟容器与调节水箱的剖面结构示意图。

具体实施方式

体现本实用新型特征与优点的典型实施方式将在以下的说明中具体叙述。应理解的是本实用新型能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本实用新型的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本实用新型。

在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”、“两侧”、“上部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的结构必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

说明书附图中的附图标记包括：容纳水箱1、模拟容器2、放置台201、调节水箱3、第一水管4、双向水泵5、加压气泵6、输气管7、第一阀门701、第二阀门702、第二水管8、水袋9、第三水管10、样品11。

为贴近真实的水库环境，本专利中用于浸泡样品的水为取自水库中的水。实施例基本如图1-2所示：一种岩石浸泡-风干试验装置，包括用于容纳水的容纳水箱1，用于容纳样品11的模拟容器2，设置于模拟容器2两侧的两个调节水箱3，以及用于输送水的第一水管4，两个调节水箱3分别在模拟容器2的两侧与模拟容器2连通，容纳水箱1通过第一水管4分别与两个调节水箱3连通，容纳水箱1、模拟容器2以及两个调节水箱3之间形成连通的密闭空间。具体的，模拟容器2具有用于放置样品11的样品放置口，在模拟容器2内设有放置台201，样品11放置于放置台201上进行模拟试验；另外，在容纳水箱1与其中一个调节水箱3之间设有双向水泵5，双向水泵5具有不同的流速输送档位，使用时调节档位便可调节水的输送流量，通过调高输送流量，或者通过调节双向水泵5的输送方向使双向水泵5从调节水箱3内抽水，可令两个调节水箱3出现水位差，从而实现模拟水流往复震荡的效果，进一步的，双向水泵5的具体结构为成熟的现有技术，本实施例中不再赘述。

另外，上述的容纳水箱1还设有用于进水的进水口，以及用于排水的排水口，模拟水位上升时水从进水口进入容纳水箱1，模拟水位下降时水从排水口排出容纳水箱1，在水位不变的浸泡过程中，通过双向水泵5促使水在容纳水箱1、模拟容器2以及两个调节水箱3之间循环流动。

如图1-2所示，两个调节水箱3连通有气体加压结构，气体加压结构用于对调节水箱3内的水进行加压。在本实施例中，气体加压结构包括加压气泵6和输气管7，加压气泵6具有不同的气体输送档位，在浸泡样品11时，加压气泵6通过输气管7向调节水箱3内输入气体，在风干样品11时，加压气泵6通过输气管7向模拟容器2内输入气体。具体的，输气管7同时连通两个调节水箱3以及模拟容器2，加压气泵6可通过输气管7同时向两个调节水箱3内输入气体，模拟容器2在相对的两侧设有风干通气口，两个风干通气口均连通输气管7，且两个风干通气口分别用于进气和出气，用于出气的输气管7未与调节水箱3连通，在两个风干通气口处设有用于阻挡水的第一阀门701，在输气管7与调节水箱3的连接处设有第二阀门702，第二阀门702用于在风干样品11时断开输气管7与调节水箱3之间的连接。

进一步的，在用于进气的输气管7上包裹有第一温度调节部，第一温度调节部用于调节风干样品11的气体的温度，在模拟容器2内的上部设有第二温度调节部，第二温度调节部用于调节水温，在本实施例中，第一温度调节部和第二温度调节部均连通有用于输送水的第二水管8，第一温度调节部为包覆于进气管外表面的水袋9，第二温度调节部还包括设置于模拟容纳内壁的第三水管10，第三水管10呈波浪形，在第二水管8、水袋9和第三水管10内流通的水为用于调节温度的水。

具体工作过程

进行室内实验时，需要先将样品11放置于放置台201上，将容纳水箱1、模拟容器2以及两个调节水箱3之间关闭后，在一定时间内从进水口将水输送入容纳水箱1内，便可模拟水位上升的过程；然后在水位不变的浸泡过程中，需通过双向水泵5促使水在容纳水箱1、模拟容器2以及两个调节水箱3之间循环流动，从而模拟水的流动，另外，通过调高输送流量，或者改变双向水泵5的输送方向使双向水泵5从与之连通的调节水箱3内抽水，可令两个调节水箱3内出现水位差，此时水会从而水位较高的调节水箱3经模拟容器2流向水位较低的调节水箱3，在一定时间内反复进行上述操作，便可实现模拟水流往复震荡的效果；最后，在一定时间内从排水口将水排出容纳水箱1，便可模拟水位下降的过程。

在浸泡样品11时，加压气泵6经输气管7向两个调节水箱3内的上部输入气体，便可通过连通器原理使两个调节水箱3、容纳水箱1以及模拟容器2内的水压增加；在风干样品11时，加压气泵6通过输气管7向模拟容器2内输入气体即可。另外，在浸泡样品11时，令一定温度的水流经第二水管8和第三水管10便可调节水温，试验时可根据不同时间点对应的水温需求，调整第二水管8和第三水管10内的水的温度；同样的，在风干样品11时，可通过第一温度调节部调节气体的温度，从而使气体对应不同时间点的气体温度，比如使上述的水温和气温模拟一昼夜内水库中水温和气温的变化，从而进一步贴合环境。

上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。

Claims (7)

1.一种岩石浸泡-风干试验装置，其特征在于：包括用于容纳水的容纳水箱、用于容纳样品的模拟容器、设置于模拟容器两侧的两个调节水箱，两个调节水箱分别在模拟容器的两侧与模拟容器连通，所述容纳水箱分别与两个调节水箱连通，所述容纳水箱、模拟容器以及两个调节水箱形成连通的密闭空间；

所述容纳水箱与其中一个调节水箱之间设有双向水泵，所述双向水泵具有用于调节输送流量的多个档位，所述调节水箱连通有气体加压结构，所述气体加压结构用于对调节水箱内的水进行加压。

2.根据权利要求1所述的岩石浸泡-风干试验装置，其特征在于：所述气体加压结构包括加压气泵和输气管，所述加压气泵通过输气管向调节水箱内输入气体。

3.根据权利要求2所述的岩石浸泡-风干试验装置，其特征在于：所述输气管同时连通两个调节水箱以及模拟容器，浸泡样品时，所述加压气泵通过输气管同时向两个调节水箱内输入气体，风干样品时，所述加压气泵通过输气管向模拟容器内输入气体。

4.根据权利要求3所述的岩石浸泡-风干试验装置，其特征在于：所述模拟容器在相对的两侧设有风干通气口，两个风干通气口分别用于进气和出气，且两个风干通气口均连通输气管，所述风干通气口处设有用于阻挡水的第一阀门。

5.根据权利要求4所述的岩石浸泡-风干试验装置，其特征在于：在用于进气的所述输气管上包裹有第一温度调节部，所述第一温度调节部用于调节风干样品的气体温度。

6.根据权利要求1所述的岩石浸泡-风干试验装置，其特征在于：所述模拟容器内壁的上部设有第二温度调节部，所述第二温度调节部用于调节浸泡样品的水温。

7.根据权利要求6所述的岩石浸泡-风干试验装置，其特征在于：所述第二温度调节部包括设置于模拟容器内壁的第三水管，所述第三水管呈波浪形。