[发明专利]一种满足不同尺寸试样三轴剪切试验的装置和方法

权利要求书

1.一种满足不同尺寸试样三轴剪切试验的装置，它包括反力架（1），反力架（1）的底部设置有动力源（22），其特征在于：动力源（22）的顶部设置有可移动底座（21），可移动底座（21）上部设置有下垫块（18），下垫块（18）上设置有下透水垫（16），下透水板（16）的顶部安装有试样（12），试样（12）的外表面设置有乳胶膜（14），试样（12）的顶部设置有上透水板（11），上透水板（11）的顶部设置有上垫块（10），上垫块（10）的顶部通过上定位销（9）定位安装有自平衡球头装置（8），轴向传力杆（3）穿过围压室上盖（4）与自平衡球头装置（8）的上顶面相接触配合，轴向传力杆（3）和反力架（1）之间设置有轴向传感器（2），围岩室钢壁（13）的顶端通过上卡扣（6）与围压室上盖（4）固定相连，围岩室钢壁（13）的底端通过下卡扣（20）和可移动底座（21）固定相连；

所述自平衡球头装置（8）包括自平衡球头上立柱（801），自平衡球头上立柱（801）与轴向传力杆（3）的下端面相配合，多个对称布置的上螺纹杆（802）固定安装在自平衡球头上立柱（801）的外壁上，自平衡球头下立柱（806）通过球形面（804）与自平衡球头上立柱（801）相配合，多个对称布置的下螺纹杆（805）固定安装在自平衡球头下立柱（806）的外壁上，拉伸弹簧（803）分别设置在上螺纹杆（802）和下螺纹杆（805）之间，自平衡球头下立柱（806）的底部端面加工有定位槽，定位槽内部安装有上定位销（9）并与上垫块（10）相配合。

2.根据权利要求1所述的一种满足不同尺寸试样三轴剪切试验的装置，其特征在于：所述上垫块（10）的直径和高度能够根据试验需要定制加工，上垫块（10）的上表面加工有上定位槽（1001），上定位槽（1001）与上定位销（9）相配合定位，上垫块（10）的下表面加工有下定位槽（1002）。

3.根据权利要求1所述的一种满足不同尺寸试样三轴剪切试验的装置，其特征在于：所述上透水板（11）内部加工有上排水孔（1102），上透水板（11）顶部的定位槽安装有一号定位销（1101），上透水板（11）的侧面加工有上密封槽（1103），上密封环（1104）与上密封槽（1103）配合固定乳胶膜（14）的上端，上透水板（11）的底端面加工有上透水孔（1105），上透水孔（1105）与试样（12）的上端面相配合。

4.根据权利要求1所述的一种满足不同尺寸试样三轴剪切试验的装置，其特征在于：所述下透水板（16）内部加工有下进水孔（1604），下透水板（16）的顶面加工有下透水孔（1601），下透水板（16）的侧面加工有下密封槽（1602），下密封环（1603）与下密封槽（1602）配合固定乳胶膜（14）的下端，下透水板（16）的底面加工有定位槽，定位槽内部设置有二号定位销（1605）。

5.根据权利要求1所述的一种满足不同尺寸试样三轴剪切试验的装置，其特征在于：所述上卡扣（6）和下卡扣（20）采用相同的结构，都采用三段剖分式的结构，三段组合成整个圆周；所述下卡扣（20）包括卡扣体（2001），在卡扣体（2001）的一个端面设置有卡扣定位销（2002），另一个端面加工有卡扣定位销孔（2003），三段卡扣体（2001）首尾相组合构成整个下卡扣（20）。

6.根据权利要求1或5所述的一种满足不同尺寸试样三轴剪切试验的装置，其特征在于：所述上卡扣（6）的外部安装有上套环（7），所述上套环（7）包括套环环体（701），套环环体（701）的外壁对称安装有套环把手（702）。

7.根据权利要求1所述的一种满足不同尺寸试样三轴剪切试验的装置，其特征在于：所述下卡扣（20）的外部套装有下套环（19）；所述下套环（19）与上套环（7）的结构相同。

8.根据权利要求1所述的一种满足不同尺寸试样三轴剪切试验的装置，其特征在于：所述可移动底座（21）的外圆周加工有密封槽（2101），密封槽（2101）内部安装有密封圈与围岩室钢壁（13）的内部相配合，可移动底座（21）的右侧加工有贯穿的下排水口（2102）和试样进水口（2103），可移动底座（21）的左侧加工有贯穿的围岩室进水口（2104）；所述试样进水口（2103）通过下进水管（17）与下透水板（16）的下进水孔（1604）相连通。