一种模拟地下水位变化及干湿交替与轴压耦合作用的试验装置的制作方法

本实用新型涉及一种模拟地下水位变化及干湿交替与轴压耦合作用的试验装置，属于试验设备技术领域。

背景技术：

随着技术的不断进步，采矿深度不断增加，采矿方式也由原来的崩落法向充填开采发展，充填材料会直接接受上覆顶板带来的压力作用，由于季节性降雨、河流水位升降等因素造成地下水位的变化，即会直接使得充填材料处于干湿交替的状态，还会间接导致充填材料周围围岩含水率的变化，从而改变充填材料周围湿度。

现有的干湿循环的设备在模拟干湿循环方面主要有两种方法，第一是浸水或洒水,再晒干。第二是吸水饱和,再在烘箱中烘干。这两种试验方法失水与吸水都是一次性完成，不能很好的模拟地下水位的变化情况；现有的干湿循环设备相对比较单一，很少能将干湿循环与压力的耦合作用共同研究。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种模拟地下水位变化及干湿交替与轴压耦合作用的试验装置，可以解决现有干湿循环试验设备无法模拟地下水位变化引起的干湿交替过程的弊端，实现真实模拟地下水位随着不同环境的变化，通过水位计测量水位的高低，还可以设置试件在干湿交替过程中所受压力的大小。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种模拟地下水位变化及干湿交替与轴压耦合作用的试验装置，其特征在于：包括控制系统、支架、加压杆、垫圈、底座和容器，所述容器底部有试件台、底部两边有进水管和出水阀门、侧壁上有水位计、上部有容器盖。

所述的控制系统可以实时监测容器内水位的高低及控制试件上部所受压力的大小。

所述的容器盖中心有可上下移动的加压板，所述容器盖与容器通过螺栓固定。

本实用新型与其他干湿循环装置相比的优点在于：水位计的设置,使本实用新型在干湿循环过程中试件失水及吸水速度可控，而不是一次性完成，能真实地模拟地下水位变化对地下岩石或充填体的影响。加压系统的使用能很好的模拟出干湿循环与压力耦合作用的影响。

附图说明

图1是本实用新型一种模拟地下水位变化及干湿交替与轴压耦合作用的试验装置的结构示意图。

图2是本实用新型一种模拟地下水位变化及干湿交替与轴压耦合作用的试验装置的容器俯视图。

图3是本实用新型一种模拟地下水位变化及干湿交替与轴压耦合作用的试验装置的容器盖俯视图。

附图标记说明：

支架（1）、加压杆（2）、垫圈（3）、底座（4）、控制系统（7）和容器（8），所述容器底部有试件台（9）、底部两边有进水管（5）和出水阀门（6）、内壁有水位计（12）、上部边缘有螺纹孔（13）和容器盖（10），所述容器盖中心有可上下移动的加压板（11）、边缘有螺纹孔（14）和水位计引线孔（15）。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作更进一步的说明。

如图1所示，一种模拟地下水位变化及干湿交替与轴压耦合作用的试验装置的结构示意图，包括控制系统（7）、支架（1）、加压杆（2）、垫圈（3）、底座（4）和容器（8），所述容器底部有试件台（9）、底部两边有进水管（5）和出水阀门（6）、上部有容器盖（10），所述容器盖中心有可上下移动的加压板（11）。

如图2所示，一种模拟地下水位变化及干湿交替与轴压耦合作用的试验装置的容器俯视图，包括底部两边的进水管（5）和出水阀门（6）、放置试件的试件台（9）、测量容器内水位高低的水位计（12）和与容器盖用螺栓连接所用的螺纹孔（13）。

如图3所示，一种模拟地下水位变化及干湿交替与轴压耦合作用的试验装置的容器盖俯视图，包括可上下移动的加压板（11）、边缘的螺纹孔（14）和水位计引线孔（15）。

在具体使用时是先将岩石或充填材料试件放置在试件台（9）上，将加压板（11）提至最高处连同容器盖（10）放置在容器（8）上部，对准螺纹孔后用螺栓固定；随后将容器放置在底座（4）上，缓慢将加圧板（11）下压至试件顶部，将垫圈（3）放置在加压板顶部，随后调整加压杆（2）至垫圈顶部；确认出水阀门（6）关闭后从进水管（5）注水，通过水位计观测至指定高度；通过控制系统（7）对试件顶部施加指定压力后打开出水阀门（6），控制水位下降速度及下降高度。根据实验要求完成干湿循环与压力耦合作用的研究。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式,应当指出对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。