[實用新型]累積變形加載真三軸試驗箱

有效

• 申請號: 201420284612.3
• 申請日: 2014-05-30
• 公開（公告）號: CN203849108U
• 公開（公告）日: 2014-09-24
• 發明（設計）人: 陳紹杰;王懷遠;閔瑞;尹大偉;劉小巖;朱彥
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: G01N3/10
• 分類號: G01N3/10;G01N3/02
• 代理公司: 泰安市泰昌專利事務所 37207
• 代理人: 姚德昌

技術領域

本實用新型涉及巖石力學試驗技術領域，具體地說是一種累積變形加載真三軸試驗箱。

背景技術

真三軸試驗是使巖石試件處于三個主應力不相等的應力組合狀態下的三軸壓縮試驗。可以模擬深部巖石受力的真實狀態，從而獲得相應的真三軸強度極限，在深部巖石鉆進、爆破、地下工程等方面，真三軸強度極限是一個不可缺少的重要參數。

利用真三軸試驗進行巖石變形規律的研究，較常規三軸試驗更接近巖石的真實應力狀態，可以在三向應力狀態下，考慮中間主應力的影響，研究巖石的各向異性。

真三軸試驗設備自1936年Kjellman設計成功以來，國內外先后研制了多種真三軸試驗設備，我國20世紀80年代之前還沒有自主研制和引進真三軸試驗設備，后來真三軸試驗設備的研制和試驗研究也主要是在清華大學、同濟大學和河海大學進行。

中國科學院武漢巖土力學研究所石露等人實用新型提供了一種真三軸壓力室（CN201110127278.1）可準確高效的對試樣進行預加載定位且不會產生偏心。

以上機構研制的實驗室用巖石壓力機一般由機械、油液或氣體為外部壓頭提供動力，從而對巖石試件施加載荷進行試驗，因為外部壓頭提供動力，三個方向的壓頭很容易相互影響，同時壓頭接觸面的摩擦力較大，也會對試驗產生影響。另一方面，以上試驗設備都比較復雜、昂貴，不適宜一般機構推廣使用。

實用新型內容

為解決上述存在的技術問題，本實用新型提供了一種累積變形加載真三軸試驗箱，利用具有良好韌性的液壓鋼囊所產生的變形累積對巖石試件進行“內部加壓”，能夠進行不同巖性尺寸試件的試驗，結構簡單，造價低，試驗數據精準，操作便捷。

為達到上述目的，本實用新型采用以下技術方案：

累積變形加載真三軸試驗箱，包含有底座、箱體、箱蓋、液壓鋼囊和手動壓頭，所述箱體固定設置于底座，所述箱蓋固定在箱體頂部并可拆卸，所述箱體內部中心位置用于放置試件，所述試件四面及頂部設置有多個液壓鋼囊，所述設置于試件四面和頂部的液壓鋼囊外圍分別設置有墊塊，所述液壓鋼囊通過進油管、出油管與外部油壓控制裝置的油管連接，所述手動壓頭設置為兩個，分別通過箱體的相鄰兩側面旋入箱體內，通過墊塊間接對液壓鋼囊進行擠壓。

所述箱體呈方體對稱結構，其底部四角分別設置有立柱，所述箱蓋上設置有與立柱相對應的四個孔，并通過螺母將箱蓋固定于箱體頂部。

所述液壓鋼囊的囊體由兩塊尺寸相同鋼板四周邊緣焊接而成，所述液壓鋼囊的進油管和出油管對稱設置，通過箱體底部的孔與外部油壓加壓裝置連接，并且每兩個相鄰液壓鋼囊的進油管和出油管交錯布置。

所述墊塊采用塊狀墊塊或板狀墊塊。

還包括有肋板，所述肋板分別與箱體和底座固定連接，用于對箱體的支護。

???本實用新型改變傳統試驗設備中通過壓力機等外力給巖石試件施加壓力的方式，結構簡單，利用設置于箱體內試件周圍的液壓鋼囊產生的變形累積對試件進行“內部加壓”，只需與油壓加壓裝置配合使用，可承擔巖石的單軸、雙軸、三軸加載試驗，也可承擔巖爆試驗，也可通過控制其中單個液壓鋼囊的油壓對試件變形量進行控制，進行巖石卸載試驗，結構簡單，液壓鋼囊可根據試件變形量情況加工成適合的尺寸，成本低廉，操作方便但符合試驗操作規范，試驗數據精準，適宜研究機構推廣應用。

附圖說明

圖1為本實用新型整體結構示意圖；

圖2為本實用新型縱切面示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細描述：

如圖1和圖2所示，該累積變形加載真三軸試驗箱，包含有底座10、箱體1、箱蓋2、液壓鋼囊6和手動壓頭3，所述箱體1固定設置于底座10，所述箱蓋2固定在箱體1頂部并可拆卸，所述箱體1內部中心位置用于放置試件，所述試件四面及頂部設置有多個液壓鋼囊6，所述設置于試件四面和頂部的液壓鋼囊6外圍分別設置有墊塊，所述液壓鋼囊6通過進油管、出油管與外部油壓控制裝置的油管連接，所述手動壓頭3設置為兩個，分別通過箱體1的相鄰兩側面旋入箱體1內，通過墊塊間接對液壓鋼囊6進行擠壓。本實施例中，兩個手動壓頭3分別設置于箱體1的右側面和后側面。

作為優選的方式，所述箱體1呈方體對稱結構，由厚鋼板制作而成，其四個側面板鉚接成一體，固定在底座10上，其底部四角分別設置有立柱7，所述箱蓋2上設置有與立柱7相對應的四個孔，并通過螺母8將箱蓋2固定于箱體1頂部。