[发明专利]一种模拟三轴不平衡压力多功能岩芯夹持器及其试验方法

说明书

本发明公开了一种模拟三轴不平衡压力多功能岩芯夹持器及其试验方法，它包括筒体、盖板和端盖，盖板与筒体连接，端盖与盖板连接，筒体为底端封闭顶端开口的圆筒形结构，在筒体的侧壁上设有若干进口和出口并分别与输压管道和排放管道连接，在筒体内有圆柱形空腔体，在空腔体的下部为底部轴压室，空腔体的上部有围压室，围压室由隔板等分为四部分，围压室的内侧设有弹性垫，在底部轴压室的设有弹性垫，在盖板的中间有上部轴压室，端盖的下方有弹性垫。通过将围压室通隔压板分为四个分压室，每个分压式都有连接有不同的输压管道，通过设置各分压室压力预定值，实现各个分压室不同压力，实现不平衡压力下岩芯测试试验，取得了很好的使用效果。

技术领域

本发明涉及一种岩芯夹持器，尤其涉及一种模拟三轴不平衡压力多功能岩芯夹持器及其试验方法，属于水文地质学及岩石学研究技术领域。

背景技术

岩芯夹持器可用于模拟岩芯在地层中受力场，用于测定岩石各种力学性能和物理性能。岩石的物理力学性能对工程有着极其重要的作用，同时正确的测量岩石性能对决策者有极其重要的作用，对工程的安全具有绝对的作用。目前岩芯夹持器市场上可见的有多种，譬如单轴模拟、径向多功能等。但是，该类岩芯夹持器存在很大的缺陷，对不平衡岩芯受力场模拟能力差，气体和液体的统一管理能力较脆弱。除此之外，该类岩心夹持器操作繁琐，自动化程度较差，这是需要解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种模拟三轴不平衡压力多功能岩芯夹持器及其试验方法，通过将围压室通隔压板分为四个分压室，每个分压式都有连接有不同的输压管道，通过设置各分压室压力预定值，实现各个分压室不同压力，实现不平衡压力下岩芯测试试验，有效的解决了上述存在的问题。

本发明的技术方案为：一种模拟三轴不平衡压力多功能岩芯夹持器，它包括筒体、盖板和端盖，所述盖板位于筒体的上方并通过螺栓与筒体密封连接，所述端盖位于盖板的上方并通过螺栓与盖板密封连接，筒体为底端封闭顶端开口的圆筒形结构，在筒体的侧壁上设有进口一、进口二、排水管口、出口一和出口二，所述进口一、进口二、出口一和出口二分别与输压管道和排放管道连接，在筒体内有圆柱形空腔体，为试件放置区，在空腔体的下部为底部轴压室，空腔体的上部有向外侧凸出的围压室，所述围压室由隔板等分为四部分，围压室的内侧设有竖直的圆筒形弹性垫一，在底部轴压室的顶端设有弹性垫二，在盖板的中间有上部轴压室空腔体，端盖的下方中间连接有桶形结构的弹性垫三，所述弹性垫三伸入上部轴压室内。

所述盖板的侧边还设有进水管口，所述进水管口与弹性垫一的内侧腔体连通。

所述上部轴压室为圆筒形空腔体结构，上部轴压室的直径与弹性垫三的外径相等，上部轴压室的空腔体被弹性垫三填充。

所述端盖的下方中间通过环盖和螺栓与弹性垫三连接，在端盖的上方还设有排压口和输压口，所述输压口和排压口均与弹性垫三的内侧腔体连通。

所述弹性垫一为圆筒形结构，在弹性垫一的四周外侧壁上有设有四根竖直的凸筋，所述凸筋伸入到隔板端面的凹槽内并通过螺栓固定连接，弹性垫一的材料为耐热橡胶。

所述弹性垫二为平板式结构，弹性垫二通过环形压板和螺栓连接到筒体的围压室的底端面上，弹性垫二的材料为耐热橡胶。

所述进口一和出口一均为四个，均匀分布在筒体的侧壁上且分别与围压室的四个空腔连通，所述排水管口与弹性垫一的内侧腔体连通。

所述进口二和出口二与底部轴压室连通。

所述弹性垫三的顶端有拆边，通过环盖和螺栓连接到端盖的底端中间，弹性垫三的底端为桶形封闭状结构，弹性垫三的材料为耐热橡胶。

一种模拟三轴不平衡压力多功能岩芯夹持器的试验方法，所述方法步骤为：

一、组装试验装置：将岩芯放入空腔体中，组装整个实验装置，实现整个试件区的密封，将筒体的侧壁上的各进出口分别通过相应的管道与试验机连接；