(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210986252.0 (22)申请日 2022.08.17 (71)申请人 齐鲁理工学院 地址 250200 山东省济南市章 丘区经十东 路3028号 (72)发明人 李小双　滕琳　王燕　胡涛　周宇　 唐琼琼　谭毅　李启航　王佳文　 徐孟超　 (74)专利代理 机构 北京东方盛凡知识产权代理 事务所(普通 合伙) 11562 专利代理师 向离山 (51)Int.Cl. G01N 3/12(2006.01) G01N 3/02(2006.01) (54)发明名称 一种三轴压缩实验 装置 (57)摘要 本发明公开一种三轴压缩实验装置， 包括试 验台， 还包括， 圆柱试样， 设置在试验台顶端； 轴 向施压件， 固定在圆柱试样上方， 轴向施压件的 活动端与圆柱试样顶端抵接； 水平施压组件， 设 置在试验台顶端， 水平施压组件包括两施压件， 两施压件垂直设置， 其中， 施压件包括两相对设 置的充水件， 充水件与试验台顶端固定， 充水件 靠近圆柱试样的一侧固定有挤压弧板， 圆柱试样 位于四个挤压弧板之间， 且挤压弧板通过充水件 与圆柱试样 外壁面抵接。 本发明能够实现根据实 验需要， 既可 以实现真三轴试验， 又可 以进行等 围压三轴压缩实验， 降低设备使用成本， 且通过 供水件提供不同温度的水， 使圆柱试样周围区域 快速达到需模拟的环境温度。 权利要求书1页 说明书6页 附图4页 CN 115165599 A 2022.10.11 CN 115165599 A 1.一种三轴压缩实验 装置， 包括试验台(1)， 其特 征在于： 还 包括， 圆柱试样(2)， 设置在所述试验台(1)顶端； 轴向施压件， 固定在所述圆柱试样(2)上方， 所述轴向施压件的活动端与所述圆柱试样 (2)顶端抵 接； 水平施压组件， 设置在所述试验台(1)顶端， 所述水平施压组件包括两施压件， 两所述 施压件垂直设置， 其中， 所述施压件包括两相对设置的充水件， 所述充水件与所述试验台 (1)顶端固定， 所述充 水件靠近所述圆柱试样(2)的一侧固定有挤压弧板(3)， 所述圆柱试样 (2)位于四个所述挤压弧板(3)之间， 且所述挤压弧板(3)通过所述充水件与所述圆柱试样 (2)外壁面抵接； 供水件， 设置有两个， 所述供 水件分别与两所述施压件上的所述充水件连通。 2.根据权利要求1所述的三轴压缩实验装置， 其特征在于： 所述轴向施压件包括与 所述 试验台(1)顶端固接的支撑架(4)， 所述支撑架(4)上固接有轴向液压泵(5)， 所述轴向液压 泵(5)活动端固接有压盘(6)， 所述压盘(6)底端与所述圆柱试样(2)顶端抵 接。 3.根据权利要求1所述的三轴压缩实验装置， 其特征在于： 所述充水件为充水袋(7)， 一 所述供水件与一所述施压件上 的两所述充水袋(7)连通， 另一所述供水件与另一所述施压 件上的两所述充 水袋(7)连通， 所述充水袋(7)通过所述供水件变形， 所述充水袋(7)远离所 述挤压弧板(3)的一侧固接有固定板(8)， 所述固定板(8)与所述试验台(1)顶端可拆卸连 接。 4.根据权利要求3所述的三轴压缩实验装置， 其特征在于： 所述试验台(1)顶端开设有 固定槽(9)， 所述固定板(8)底端位于所述固定槽(9)内， 且 所述固定板(8)与所述固定槽(9) 适配。 5.根据权利要求3所述的三轴压缩实验装置， 其特征在于： 所述固定板(8)顶端固接有 限位板(10)， 所述限位板(10)顶端开设有限位槽(11)， 所述挤压弧板(3)顶端固接有限位杆 (12)， 所述限位杆(12)远离所述挤压弧板(3)的一端伸入 所述限位槽(11)内， 且 所述限位杆 (12)通过 所述限位槽(1 1)与所述限位板(10)顶端滑动连接 。 6.根据权利要求3所述的三轴压缩实验装置， 其特征在于： 所述供水件为供水箱(13)， 一所述供水箱(13)上连通有两出水管(14)和两进水管(15)， 两所述进水管(15)和两所述出 水管(14)分别与一所述施压件上的两所述充水袋(7)连通。 7.根据权利要求6所述的三轴压缩实验装置， 其特征在于： 每一所述出水管(14)上均固 定有供水泵(16)， 每一所述进水 管(15)上均固定有回水阀门(17)。 8.根据权利要求6所述的三轴压缩实验装置， 其特征在于： 所述供水箱(13)内固接有加 热板(18)和温度传感器(19)， 所述加热板(18)用于加热 水。 9.根据权利要求3所述的三轴压缩实验装置， 其特征在于： 所述充水袋(7)内固接有压 力传感器(20)。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115165599 A 2一种三轴压缩实验装 置 技术领域 [0001]本发明涉及土 木工程仪器技 术领域， 特别是 涉及一种三轴压缩实验 装置。 背景技术 [0002]实际岩体是位于地下一定深度处， 受自重应力和构造应力的联合作用而处于三向 应力状态， 因此仅仅靠单轴压缩试验研究岩石力学性质是不够的， 还要考虑围压存在下孔 道对岩石试样力学性质的影响。 在很宽的应力范围和 不同的温度下， 三轴压缩试验也已被 证明是研究岩石力学性质最有效的试验。 因此， 为有效的将试验规律应用到工程实践， 进 行 三轴压缩试验是相当必要的。 根据围压情况， 可分为等围压三轴压缩试验(σ 2＝σ 3)和真三 轴压缩试验( σ 1>σ 2>σ 3)， 目前研究表明， 中间主应力σ 2在岩体强度中起重要作用， 尤其在 多 节理岩体中， 因此真三轴压缩试验越来越受到重视， 然而由于试验条件等因素， 很多时候还 是采用等围压试验。 [0003]在进行试验时， 根据实际需要， 可进行真三轴压缩试验 或者等围压三轴压缩试验， 由于真三轴压缩试验时施加的压力与常规的三轴压缩试验时所施加的围压不同， 因此两者 无法互换， 需要 使用不同的设备， 其使用成本较高。 [0004]此外， 在进行试验时， 为了提高试验精度， 需要对其环境温度进行模拟， 现有对环 境温度进 行模拟时， 通常将整体试验装置置入一温控箱内， 通过温控箱温度的改变， 达到模 拟环境温度的目的， 但是 该种设置操作较为复杂， 同时达 到预定环境温度的所需时间较长 。 发明内容 [0005]本发明的目的是提供一种三轴压缩实验装置， 以解决上述现有技术存在的问题， 能够实现根据实验需要， 既可以实现真三轴试验， 又可以进 行等围压三轴压缩实验， 降低设 备使用成本， 且通过供水件提供不同温度的水， 使圆柱试样周围区域快速达到需模拟的环 境温度。 [0006]为实现上述目的， 本 发明提供了如下方案： 本发明提供一种三轴压缩实验装置， 包 括试验台， 还 包括， [0007]圆柱试样， 设置在所述试验台顶端； [0008]轴向施压件， 固定在所述圆柱试样上方， 所述轴向施压件的活动端与所述圆柱试 样顶端抵 接； [0009]水平施压组件， 设置在所述试验台顶端， 所述水平施压组件包括两施压件， 两所述 施压件垂 直设置， 其中， 所述施压件包括两相对设置的充水件， 所述充 水件与所述试验台顶 端固定， 所述充水件靠近所述圆柱试样的一侧固定有挤压弧板， 所述圆柱试样位于四个所 述挤压弧板之间， 且所述 挤压弧板通过 所述充水件与所述圆柱试样外壁 面抵接； [0010]供水件， 设置有两个， 所述供 水件分别与两所述施压件上的所述充水件连通。 [0011]优选的， 所述轴向施压件包括与所述试验台顶端固接 的支撑架， 所述支撑架上固 接有轴向液压泵， 所述轴向液压泵活动端固接有压盘， 所述压盘底端与所述圆柱试样顶端说　明　书 1/6 页 3 CN 115165599 A 3