[發(fā)明專(zhuān)利]一種便攜式圍壓可調(diào)的軟巖三軸實(shí)驗(yàn)儀

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210069401.7
• 申請(qǐng)日: 2022-01-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114486523A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-05-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 侯世偉;侯金招;陳昕;孟素云;李兵
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 沈陽(yáng)建筑大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01N3/08
• 分類(lèi)號(hào): G01N3/08
• 代理公司: 沈陽(yáng)優(yōu)普達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 21234
• 代理人: 陳曦

1.一種便攜式圍壓可調(diào)的軟巖三軸實(shí)驗(yàn)儀，其特征在于，包括：荷載框架、圍壓施加裝置、軸向加壓裝置以及軸向應(yīng)變計(jì)量裝置；

所述荷載框架分為上、下兩層，上層用于放置實(shí)驗(yàn)試樣，下層安裝有軸向加載裝置，所述軸向加載裝置從下方向?qū)嶒?yàn)試樣施加軸向壓力；所述圍壓施加裝置包括多個(gè)夾具、高強(qiáng)鋼絲和圍護(hù)結(jié)構(gòu)，所述圍護(hù)結(jié)構(gòu)套設(shè)在實(shí)驗(yàn)試樣外部，高強(qiáng)鋼絲有多段，各段高強(qiáng)鋼絲按照順時(shí)針、逆時(shí)針交替纏繞在圍護(hù)結(jié)構(gòu)外部；夾具上設(shè)有鋼絲軸，高強(qiáng)鋼絲的兩端分別纏繞到相應(yīng)夾具的鋼絲軸上，夾具沿實(shí)驗(yàn)試樣徑向夾緊固定在荷載框架上，通過(guò)旋轉(zhuǎn)鋼絲軸可調(diào)整高強(qiáng)鋼絲對(duì)實(shí)驗(yàn)試樣的圍壓；所述軸向應(yīng)變計(jì)量裝置用于測(cè)量實(shí)驗(yàn)試樣的軸向位移。

2.如權(quán)利要求1所述的便攜式圍壓可調(diào)的軟巖三軸實(shí)驗(yàn)儀，其特征在于，所述荷載框架包括：底板、中板、頂板、上立柱和下立柱；所述底板上設(shè)置有兩根下立柱，下立柱上設(shè)置上立柱，上立柱的頂端支撐固定在頂板的底面；所述上立柱的直徑小于下立柱的直徑，所述中板上設(shè)有兩個(gè)通孔，兩根上立柱穿過(guò)對(duì)應(yīng)通孔，中板的底面支撐在下立柱的頂端且可沿上立柱上、下移動(dòng)；所述頂板的底面設(shè)有上墊塊，中板的頂面設(shè)有下墊塊，所述實(shí)驗(yàn)試樣設(shè)置在上墊塊和下墊塊之間；所述軸向加壓裝置設(shè)置在底板上，軸向加壓裝置通過(guò)中板和下墊塊的傳遞實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)試樣施加軸向壓力；多個(gè)夾具固定在上立柱上。

3.如權(quán)利要求2所述的便攜式圍壓可調(diào)的軟巖三軸實(shí)驗(yàn)儀，其特征在于，所述夾具包括：外殼、鋼絲軸和異形擋板；所述外殼一端設(shè)有夾持部，夾具通過(guò)夾持部固定到上立柱上；外殼另一端為矩形槽，所述鋼絲軸固定在矩形槽內(nèi)，矩形槽內(nèi)在遠(yuǎn)離夾持部的槽壁上設(shè)有開(kāi)孔，所述高強(qiáng)鋼絲從開(kāi)孔中伸入矩形槽并繞設(shè)到鋼絲軸上；所述異形擋板設(shè)置在矩形槽內(nèi)，異形擋板上設(shè)有伸縮卡孔，所述高強(qiáng)鋼絲末端間隔設(shè)置多個(gè)圓錐形卡扣，圓錐頂端朝向夾具方向布置，通過(guò)圓錐形卡扣和伸縮卡孔配合將高強(qiáng)鋼絲鎖緊。

4.如權(quán)利要求3所述的便攜式圍壓可調(diào)的軟巖三軸實(shí)驗(yàn)儀，其特征在于，所述異形擋板包括兩塊金屬擋板，金屬擋板一端設(shè)有半圓形缺口，另一端設(shè)有兩個(gè)彈簧；金屬擋板通過(guò)彈簧與矩形槽內(nèi)壁連接，兩塊金屬擋板的半圓形缺口相對(duì)設(shè)置形成伸縮卡孔；矩形槽的上、下槽壁平行設(shè)置兩個(gè)滑道，金屬檔板的上邊緣和下邊緣分別對(duì)應(yīng)插入上、下壁的滑道內(nèi)；所述圓錐形卡扣通過(guò)伸縮卡孔時(shí)彈簧壓縮，兩塊金屬擋板向兩側(cè)分開(kāi)，兩個(gè)半圓形缺口的距離增大；圓錐形卡扣通過(guò)伸縮卡孔后彈簧恢復(fù)，兩塊金屬擋板閉合，兩個(gè)半圓形缺口的距離減小，實(shí)現(xiàn)對(duì)高強(qiáng)鋼絲的單向拉伸和鎖緊。

5.如權(quán)利要求1所述的便攜式圍壓可調(diào)的軟巖三軸實(shí)驗(yàn)儀，其特征在于，所述圍護(hù)結(jié)構(gòu)為具有高韌性的圓柱形鋼筒，圍護(hù)結(jié)構(gòu)的高度小于實(shí)驗(yàn)試樣高度，實(shí)驗(yàn)試樣的頂端和底端從圍護(hù)結(jié)構(gòu)中伸出，實(shí)驗(yàn)試樣的頂端距離圍護(hù)結(jié)構(gòu)的頂部2mm，實(shí)驗(yàn)試樣的底端距離圍護(hù)結(jié)構(gòu)的底部2mm。

6.如權(quán)利要求2所述的便攜式圍壓可調(diào)的軟巖三軸實(shí)驗(yàn)儀，其特征在于，所述軸向應(yīng)變計(jì)量裝置包括：千分表、可伸縮支架臂和支架底座，所述支架底座設(shè)置在底板上，可伸縮支架臂的底部固定在支架底座上，頂部連接千分表；所述下墊塊設(shè)有固定槽，所述千分表的測(cè)頭伸入固定槽中，施加軸向壓力時(shí)測(cè)量實(shí)驗(yàn)試樣的軸向位移。

7.如權(quán)利要求1所述的便攜式圍壓可調(diào)的軟巖三軸實(shí)驗(yàn)儀，其特征在于，所述軸向加壓裝置為設(shè)有壓力表的手動(dòng)加載千斤頂。