094](6)实施例中提到的方向用语，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等，仅是参考附图的方向，并非用来限制本发明的保护范围。
[0095]综上所述，本发明提供一种可升降加载机构及应用其的剪切-渗流耦合测试装置，其可以实现简单、有效的二维岩石试样的加载，并且可以模拟岩石试样在应力场和水流场共同作用下机理特性的试验，同时适用于岩石裂隙在应力场和水流场共同作用下的破坏机理试验研究，具有较强的实用价值。
[0096]以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种可升降加载机构，其特征在于，包括: 底架(10)，其上方具有测试区域； 纵向加载机构(40)，固定于所述底架(10)的测试区域的上方，其整体为可升降结构；侧向加载机构(50)，固定于所述底架(10)的测试区域的上方，其整体为可升降结构，并与所述纵向加载机构错开； 其中，在运送二维岩石试样时，所述纵向加载机构和侧向加载机构升起;在二维岩石试样被运送至测试区域后，所述纵向加载机构和侧向加载机构落下，分别对运送至测试区域的二维岩石试样施加纵向和侧向力。2.根据权利要求1所述的可升降加载机构，其特征在于，所述纵向加载机构(40)包括: 固定于底架测试区域上方的四根立柱(41); 固定于所述四根立柱顶部的电机安装板(42);固定于所述电机安装板上方，并向下伸出输出螺纹杆的至少一台第一纵向升降电机(43);以及 包括相对位置固定的上加载板(44a)和下加载板(44b)的双层加载框架(44)，所述下加载板(44b)的下表面固定有钢化玻璃板(45); 其中，上加载板(44a)的四个边角位置开设有滑动孔，四根立柱穿过四个滑动孔，对该上加载板(44a)的上下滑动提供限位，上加载板(44a)在所述至少一台第一纵向升降电机的输出螺纹杆的对应位置开设有螺纹孔，所述至少一台第一纵向升降电机的输出螺纹杆螺入对应的螺纹孔内，在所述至少一台第一纵向升降电机被驱动的情况下，四根输出螺纹杆推动双层加载框架向下滑动，由所述钢化玻璃板(45)压住下方的二维岩石试样。3.根据权利要求2所述的可升降加载机构，其特征在于，所述纵向加载机构(40)包括:四台所述的第一纵向升降电机(43); 所述上加载板(44a)在所述四台第一纵向升降电机的输出螺纹杆的对应位置开设有螺纹孔，所述四台第一纵向升降电机的输出螺纹杆螺入对应的螺纹孔内，在所述四台第一纵向升降电机被驱动的情况下，四根输出螺纹杆推动双层加载框架向下滑动。4.根据权利要求1所述的可升降加载机构，其特征在于，所述侧向加载机构(50)包括: 至少两台第二纵向升降电机(51)，其底部固定于底架(10)上； 反力框架(13)，固定于所述至少两台第二升降电机(51)输出轴的上部； 其中，反力框架(52)在该至少两台第二纵向升降电机输出螺纹杆的位置具有螺纹孔，该至少两台第二纵向升降电机的输出螺纹杆穿过反力框架(52)上相应的螺纹孔，在该至少两台第二纵向升降电机被驱动的情况下，其输出螺纹杆推动所述反力框架(13)上升或者下降，在下降状态下，该反力框架(13)将位于测试区域的二维岩石试样嵌合于其中。5.根据权利要求4所述的可升降加载机构，其特征在于，所述侧向加载机构(二50)还包括: 挤压力施力机构(53)，安装于所述反力框架(52)上垂直于贯穿裂隙的侧面，其向二维岩石试样施加水平方向的挤压力，该挤压力的反力由反力框架相对的另一侧提供，从而对二维岩石试样进行挤压；以及 剪切力施力机构(54)，安装于反力框架上平行于贯穿裂隙的侧面，其通过头部的第一压板(54a)向二维岩石试样位于贯穿裂隙一侧部分的施加推力，对二维岩石试样贯穿裂隙另一侧部分由固定于反力框架相对另一面的第二压板(54b)提供，从而对二维岩石试样进行剪切。6.根据权利要求5所述的可升降加载机构，其特征在于: 在剪切力施力机构头部的第一压板(54a)中，具有“Z”字形状的进水通道(54c)，在该第一压板(54a)的外侧，进水通道(54c)的进口错开了剪切力施力机构，而在该第一压板(54a)的内侧，进水通道(54c)的出口朝向内侧； 在固定于反力框架相对另一面的第二压板(54b)内开设有“Z”字形状的出水通道(54d)，在该第二压板(54b)的内侧，出水通道(54d)的进口朝向内侧，而在该第二压板(54b)的外侧，出水通道(54d)的出口错开了反力框架与二维岩石试样之间具有剪切作用力的部分。7.一种剪切-渗流耦合测试装置，其特征在于，用于二维岩石试样剪切-渗流耦合试验，所述二维岩石试样呈方形，其上具有贯穿裂隙;该剪切-渗流耦合测试装置包括: 权利要求1至6中任一项所述的可升降加载机构，其底架(10)上方还具有进样区域，在该进样区域和测试区域之间具有滑轨； 岩石试样底座(30)，其可在所述滑轨上自由滑动，用于将水平放置的二维岩石试样由进样区域运送至测试区域； 密封机构(20)，用于密封二维岩石试样，其在沿贯穿裂隙的两侧分别开设进水口(23a)和出水口(23b)。8.根据权利要求7所述的剪切-渗流耦合测试装置，其特征在于，所述密封机构(20)包括: 两纵向密封垫(21、22)，分别位于二维岩石试样的上部和下部，实现二维岩石试样的上、下表面的密封； 侧向密封环(23)，呈“回”字形，其从四周将二维岩石试样包围起来，实现二维岩石试样四个侧面的密封； 其中，在所述侧向密封环(23)沿贯穿裂隙的两侧，开有进水口( 23a)和出水口(二23b)。9.根据权利要求8所述的剪切-渗流耦合测试装置，其特征在于，还包括: 渗流系统，用于通过所述进水口(23a)向密封于所述密封机构内的二维岩石试样贯穿裂隙的一端施加预设的渗透压力；以及 数据采集模块，用于采集二维岩石试样在加压情况下的渗流参数。10.根据权利要求7所述的剪切-渗流耦合测试装置，其特征在于，所述底架上方具有两个进样区域； 所述底架(10)的上方在两个垂直方向上安装有互不干涉的两条滑轨(11、12)，该两条滑轨(11、12)的起点分别为所述两个进样区域，终点为测试区域。
【专利摘要】本发明提供了一种可升降加载机构及应用其的剪切-渗流耦合测试装置。该可升降加载机构包括：底架，其上方具有测试区域；纵向加载机构，固定于底架的测试区域的上方，其整体为可升降结构；侧向加载机构，固定于底架的测试区域的上方，其整体为可升降结构，并与纵向加载机构错开；在运送二维岩石试样时，纵向加载机构和侧向加载机构升起；在二维岩石试样被运送至测试区域后，纵向加载机构和侧向加载机构落下，分别对运送至测试区域的二维岩石试样施加纵向和侧向力。本发明通过将纵向加载机构和侧向加载机构设置为可升降，在运送二维岩石试样时，两者升起；在测试时，两者放下，从而实现了简单、有效的二维岩石试样的加载。
【IPC分类】G01N3/24, G01N15/08
【公开号】CN105606461
【申请号】CN201511023362
【发明人】马国伟, 董茜茜, 李芳 , 刘潇, 夏从礼
【申请人】北京工业大学, 立方通达实业（天津）有限公司
【公开日】2016年5月25日
【申请日】2015年12月30日