[发明专利]粗粒土真三轴试验机

说明书

技术领域

本发明涉及岩土工程、建筑材料、地质灾害研究与应用的技术领域，尤其是粗粒土真三轴试验机。

背景技术

随着现代化经济进程的推进、基础设施的完善及新型材料的应用。土石及地质岩体的性能测试已经广泛应用于岩土工程、建筑材料、地质灾害研究与应用等领域。在实施地质岩体等物质的测试过程中，广泛采用了CT扫描、三轴剪切渗流及三轴试验等测试设备。在应用较多的岩土工程领域中，由于可通过岩石三轴测试进行边坡稳定、巷道(隧道)围岩维护、冲击地压、地震效应等方面的研究，因此，三轴测试在实际的工程应用较为普遍。上述三轴测试多采用测试机给予实现，在实现过程中，三轴测试机从多个方向对试样进行施力，通过传感器获得试样的性能参数。在施力过程中，为了使施力测试结果更为准确，而不受到样本性状特征的影响，通常需要将试样外形加工成测试所要求的性状，但在实际应用中，特别是对于混合试样，在测试过程中由于试样的多方受力，试样本身会产生变形，而该在变形过程中所产生预紧力，会造成待检测粗粒土样本的测试应力结果产生较大误差，从而使测试造成偏差、测试数据失真。降低了测试的精度及测试数据的可靠性，提高了测试的成本。使后续的具体分析精度降低。

发明内容

本发明的目的是提供粗粒土真三轴试验机，解决了上述现有技术中三轴测试过程中，精度低误差大的问题。

为了达到上述目的，本发明提供了粗粒土真三轴试验机，包括，侧向加载装置、侧向力感应装置、控制器，其特征在于，所述侧向加载装置的加载端为柔性加载端，所述控制器的输入端与所述侧向力感应装置连接，输出端与所述侧向加载装置连接，驱动所述侧向加载装置对待测量粗粒土样本施加初始侧向力，使所述柔性加载端产生柔性变形后，接收所述侧向力感应装置的初始测力值，驱动所述侧向加载装置对待测量粗粒土样本施加检测侧向力，使所述柔性加载端对所述待测量粗粒土样本施加检测侧向力，接收所述侧向力感应装置的二次测力值；根据所述初始测力值及二次测力值获取待测量粗粒土样本的侧向力。

在一种优选的实施方式中，所述柔性加载端为加载板，该加载板包括，加压面及施压面，在所述加压面与施压面之间设置多个加压梁，使所述加压梁的传力方向与所述加压面的加压方向一致，相邻加压梁之间固定连接柔性填料。

在一种优选的实施方式中，所述加压梁的截面形状为“工”形；所述多个加压梁沿所述加压面的加压方向平行设置。

在一种优选的实施方式中，还包括：外侧施力板；所述外侧施力板与所述加压面之间通过滚动轴承活动连接。

在一种优选的实施方式中，还包括，轴向加载装置及轴向力感应装置，所述轴向力感应装置与所述轴向加载装置的顶部固定连接，所述轴向加载装置设置于所述待测量粗粒土样本的轴向，所述控制器的输入端与所述轴向力感应装置连接，输出端与所述轴向加载装置连接，驱动所述轴向加载装置对待测量粗粒土样本施加轴向力，接收所述轴向力感应装置的轴向测力值，根据所述轴向测力值获取待测量粗粒土样本的轴向力。

在一种优选的实施方式中，所述轴向力感应装置或侧向力感应装置还包括，密封外壳，所述密封外壳密封于所述轴向力感应装置或侧向力感应装置的外侧。

在一种优选的实施方式中，还包括：侧向液位传感器及侧向注油泵，所述侧向加载装置为侧向液压加载装置；所述侧向液位传感器装配于所述液压侧向加载装置的油缸中，所述侧向注油泵的输油端与所述油缸的注入口连通；所述控制器的输入端与所述侧向液位传感器的输出端连接，输出端与所述侧向注油泵的驱动端连接；当所述二次测力值超过设定值时，若所述侧向液位传感器的液位信号小于标定值，则向所述侧向注油泵发送侧向注油泵驱动信号，驱动所述注油泵向所述侧向液压加载装置的油缸中注油。

在一种优选的实施方式中，还包括：轴向液位传感器及轴向注油泵，所述轴向加载装置为轴向液压加载装置；所述轴向液位传感器装配于所述液压轴向加载装置的油缸中，所述轴向注油泵的输油端与所述油缸的注入口连通；所述控制器的输入端与所述轴向液位传感器的输出端连接，输出端与所述轴向注油泵的驱动端连接；当所述轴向测力值超过设定值时，若所述轴向液位传感器的液位信号小于标定值，则向所述轴向注油泵发送轴向注油泵驱动信号，驱动所述注油泵向所述轴向液压加载装置的油缸中注油。

在一种优选的实施方式中，还包括：无线通信单元；所述无线通信单元与所述控制器的输出连接，当控制器30发送侧向注油泵驱动信号或轴向注油泵驱动信号时，将侧向注油泵驱动信号或轴向注油泵驱动信号发送到无线通信单元中，无线通信单元向远端进行发送。