[发明专利]一种用于工业CT扫描的岩土体温度-渗流耦合装置

说明书

本发明公开了一种用于工业CT扫描的岩土体温度‑渗流耦合装置，包括实验底座，所述实验底座内部两侧均设置有滑槽，所述滑槽内部均滑动连接有滑块，所述滑块设置有两个，两个所述滑块之间固定连接有扫描箱，所述扫描箱顶端设置有储水箱，所述储水箱内部设置有活塞，所述活塞与储水箱为滑动连接，所述储水箱一端设置有水管，所述水管另一端设置有喷淋环，所述喷淋环设置在实验筒内部，所述扫描箱内部设置有升降平台，所述升降平台顶端固定连接有实验筒，所述升降平台顶端固定连接有升降活动杆，利用水管外设置的水流量测试装置，能够测试实时的水流量，通过控制气压泵来控制水流量，配合工业CT扫描仪，能够得到不同水流量与渗流的对比图像。

技术领域

本发明属于土体渗透率测量设备技术领域，具体涉及一种用于工业CT扫描的岩土体温度-渗流耦合装置。

背景技术

川藏铁路途经西藏高寒地区，由于气候因素的影响，夏秋季节的增温和降水使得冰雪消融，地表和地下径流增加，造成冰碛土结构破坏，物理力学性质发生改变，容易造成滑坡、泥石流等地质灾害，威胁铁路的施工和运营安全，由于该地区冰碛土长期处于零下环境温度，且砾石、砂土混杂，颗粒大小相差悬殊，与普通土体存在较大差异，因此常规的渗透仪不能反映出冰碛土的原位渗流特性，在渗流过程中，室温环境会导致冰碛土中冰颗粒逐渐融化，得到的渗透率并不能反映实际情况，而正确的参数对于研究冰川区滑坡泥石流的启滑机理具有重要的意义，因此根据原位环境条件，亟需研究温度-渗流耦合条件下冰碛土物理力学性质的变化规律。

随着科学技术的发展，工业CT扫描由于其具有高分辨率成像，无损扫描，三维透视等优点被广泛应用于岩土工程领域。该技术被用于探究岩土体内部的空隙分布，变形特征，冻融变化，损伤机制，浸润特征等细观物理力学特征，由于实验仪器的限制，目前对于探究渗流过程中岩土体的变化主要采用以下方法，在多场耦合试验仪上进行恒温条件下的渗流实验，然后等实验结束后将试样取出进行CT扫描，然而该方法只能得到实验结束之后的一个图像，并不能反映渗流过程中的动态变化过程，而且在试样取出放入CT室的过程中对试样多有扰动，CT扫描将被检测物体分为多层进行扫描成像，所需扫描时间长，对于环境温度要求较高的岩土体极易在扫描过程中发生变化，因此，基于以上实验条件的限制，我们提出一种用于工业CT扫描的岩土体温度-渗流耦合装置。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种用于工业CT扫描的岩土体温度-渗流耦合装置，以解决上述背景技术中提出的岩石体在渗透过程中的动态变化对CT扫描的影响的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于工业CT扫描的岩土体温度-渗流耦合装置，包括实验底座，所述实验底座内部两侧均设置有滑槽，所述滑槽内部均滑动连接有滑块，所述滑块设置有两个，两个所述滑块之间固定连接有扫描箱，所述扫描箱顶端设置有储水箱，所述储水箱内部设置有活塞，所述活塞与储水箱为滑动连接，所述储水箱一端设置有水管，所述水管另一端设置有喷淋环，所述喷淋环设置在实验筒内部，所述扫描箱内部设置有升降平台，所述升降平台顶端固定连接有实验筒，所述升降平台顶端固定连接有升降活动杆，所述升降活动杆另一端与扫描箱内部底端为固定连接，所述扫描箱一侧设置有温度控制箱。

优选的，所述温度控制箱内部设置有电动机，所述电动机一端转动连接有驱动风扇，所述温度控制箱一侧设置有透风网，所述温度控制箱另一侧设置有控温网，所述控温网一端电性连接有温控装置，所述温控装置设置在温度控制箱内部。

优选的，所述扫描箱顶端设置有入料口，所述扫描箱一侧设置有抗氧化涂层。

优选的，所述扫描箱顶端设置有气压泵，所述气压泵一端设置有气管，所述气管另一端设置有储水箱内部。

优选的，所述水管外设置有阀门，所述水管外设置有水流量测试装置。

优选的，所述升降活动杆设置有四个，四个所述升降活动杆一侧均固定连接有凸型卡块，所述凸型卡块另一端均啮合有齿轮，所述齿轮一端均转动连接有驱动电机，所述驱动电机固定连接在实验底座一侧。