岩体交叉裂隙渗流试验装置及岩体的制造方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111413174A(43)申请公布日2020.07.14(21)申请号202010352357.1(22)申请日2020.04.28(71)申请人东北大学地址110819辽宁省沈阳市和平区文化路三巷11号(72)发明人王者超刘杰乔丽苹郭家繁杨金金张宇鹏钟盛燃冯浩徐斌(74)专利代理机构大连东方专利代理有限责任公司21212代理人赵淑梅李洪福(51)Int.Cl.G01N1/28(2006.01)G01N15/08(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图4页(54)发明名称岩体交叉裂隙渗流试验装置及岩体的制造方法(57)摘要本发明公开了一种岩体交叉裂隙渗流的试验装置及岩体的制造方法，包括水平底板，所述水平底板上设有多个基质块，所述基质块由3D打印技术形成的基质块模具中浇筑而成，相临两个基质块之间的缝隙形成裂隙，且多个所述裂隙连通，所述基质块主部内设有与所述裂隙连通的压力传感器安装座，压力传感器安装座内安装有压力传感器，裂隙连接有水接头。本发明运用3D打印技术，可灵活设置交叉裂隙的交叉角度、粗糙度、裂隙分支数等几何参数，裂隙浇筑模板通过3D打印制作，精度高(±0.1mm)。可制作不同几何参数的交叉裂隙。CN111413174ACN111413174A权利要求书1/2页1.一种岩体交叉裂隙渗流试验装置，包括水平底板，所述水平底板上设有多个基质块，且多个基质块围绕基准点依次拼接形成岩体，相临两个基质块之间的缝隙形成裂隙，多条裂隙于所述基准点处连通，所述岩体外设有固定在所述底板上的壳体，所述裂隙远离所述基准点的一端连通有水接头，且所述水接头穿出所述壳体，所述裂隙的顶端安装有调整所述裂隙开度的塞尺间隙片，且所述裂隙的顶端覆盖有密封所述裂隙顶部的密封材料，其特征在于：所述基质块由3D打印技术形成的基质块模具中浇筑而成；所述基质块内设有与所述裂隙连通的压力传感器安装座，所述压力传感器安装座远离所述裂隙的一端穿过所述壳体并与所述壳体固定连接，所述压力传感器安装座内安装有压力传感器，所述壳体与所述岩体之间的空隙处浇筑有浇筑块。2.根据权利要求1所述的一种岩体交叉裂隙渗流的试验装置，其特征在于：所述水接头通过裂隙转接头与所述裂隙连通，所述裂隙转接头呈楔形，所述裂隙转接头的一端插入所述裂隙内并与所述裂隙连通，且此端与所述裂隙相匹配；所述裂隙转接头的另一端与所述水接头的水管连通。3.根据权利要求2所述的一种岩体交叉裂隙渗流的试验装置，其特征在于：所述水管上加工有防渗透凹槽Ⅰ。4.根据权利要求2所述的一种岩体交叉裂隙渗流的试验装置，其特征在于：所述裂隙转接头通过3D打印形成。5.根据权利要求1所述的一种岩体交叉裂隙渗流的试验装置，其特征在于：所述压力传感器安装座包括安装槽、金属导管和软导管，所述金属导管靠近所述裂隙的一端套接有所述软导管，所述金属导管远离所述裂隙的一端与所述安装槽连通，所述安装槽内加工有与所述压力传感器外壁上的外螺纹相匹配的内螺纹，所述压力传感器通过螺纹配合与所述安装槽固定连接。6.根据权利要求5所述的一种岩体交叉裂隙渗流的试验装置，其特征在于：所述金属导管的外壁上加工有多个防渗透凹槽Ⅱ。7.根据权利要求1～6任一权利要求所述的岩体的制造方法，其特征在于：包括如下步骤：S1、制作基质块模具：设置裂隙的壁面几何参数，并建立3D模型，运用3D打印机制作第一裂隙浇筑模板，在水平底板上，将所述裂隙浇筑模板和模板组装为第一基质块模具；在第一基质块模具上安装所述压力传感器安装座；S2；浇筑第一基质块：通过向所述基质块模具浇筑抗渗水泥，养护48小时后，形成第一基质块，所述第一基质块正对所述第一裂隙浇筑模板的面形成裂隙壁；且第一基质块内具有所述压力传感器安装座；S3：浇筑剩余基质块：将所述第一个基质块的裂隙壁作为第二基质块的第二裂隙浇筑模板，并与所述模板组装形成第二基质块模具，并在所述第二浇筑模具中浇筑抗渗水泥，养护48小时后，形成第二基质块，并将所述第二基质块与所述第一基质块分离；所述第二基质块内具有所述压力传2CN111413174A权利要求书2/2页感器安装座；将所述第二基质块的裂隙壁作为第三基质块的第三裂隙浇筑模板，并与所述模板组装形成第三基质块模具，并在所述第三浇筑模具中浇筑抗渗水泥，养护48小时后，形成第三基质块，并将所述第三基质块与所述第一基质块分离；第三基质块内具有所述压力传感器安装座；按照上述方式将剩余基质块全部制作完成；S4：将多个所述基质块围绕所述基准点依次拼接，且相临两个裂隙壁正对形成所述裂隙，多个所述裂隙在所述基准点处连通；并将多个基质块与水平底板粘结。S5：在所述裂隙的顶部安装所述塞尺间隙片，且所述裂隙的顶部通过所述密封材料密封形成所述岩体。