【技术实现步骤摘要】
本申请涉及岩体力学实验的领域，尤其是涉及一种多用途应力加载装置及三轴实验装置。
技术介绍
1、岩体力学实验是研究岩体在复杂应力条件下的力学行为和响应的实验方法。这些实验通常在实验室中进行，使用专门的试验装置和仪器来模拟岩体在实际环境中的受力状态和变化。
2、其中岩体力学研究过程中，应力加载实验是较为常见的一种实验方式，其主要通过对岩体的表面施加一定的应力，用于研究岩体在应力作用下的力学行为和响应。这种实验通常用于评估岩体的稳定性、强度和变形特性，以及预测在天然或工程条件下岩体的行为。
3、目前的应力加载实验中，一般需要首先将试样加工成长方体的块状试样再进行实验，然后对岩体表面施加均匀的应力，但在一些特殊的情况下，也需要对岩体施加梯度应力，以研究梯度应力下岩体试样的力学性质。但目前的应力加载实验装置往往仅能够实现单一环境下的岩体进行实验，难以满足多种环境下岩体实验需求。
技术实现思路
1、为了满足多种环境下岩体试样的应力加载实验需求，本申请提供一种多用途应力加载装置及三轴实验装置。
2、第一方面，本申请提供一种多用途应力加载装置，采用如下的技术方案：
3、一种多用途应力加载装置，包括：
4、应力加载箱，一侧敞口设置，所述应力加载箱内沿第一方向成型有第一阶梯面，第一方向垂直于所述应力加载箱的开口方向；
5、多个压块，沿第一方向相互抵触的排列于应力加载箱内，各压块分别对应第一阶梯面的各表面设置，所述压块均沿应力加载箱
6、多个弹簧，分别设置于各压块与第一阶梯面的各表面之间，各弹簧的长度随第一阶梯面的阶梯变化而改变，以推动多个压块延伸至应力加载箱外的一侧平齐；
7、多个第一锁柱，沿半槽的开设方向活动设置于应力加载箱，所述第一锁柱运动能够插设或脱离于相邻压块的半槽之间。
8、通过采用上述技术方案，当需要对岩体表面施加均匀的压力时，对应力加载箱的背侧施加推力，同时，通过多个第一锁柱运动，插入相邻压块的两半槽之间，从而实现一方面限定相邻压块之间的相对位置，另一方面限定多个压块与应力加载箱的相对位置，此时，施加至应力加载箱的压力将通过多个压块直接传递至岩体试样的表面，从而使岩体表面受到均匀的压力，即可实现岩体试样在承受均匀应力时的力学特性研究实验。而当需要对岩体的表面施加梯度应力时，多个第一锁柱运动至脱离相邻压块的板材之间，此时各压块能够分别运动，且由于多根弹簧的长度不同，当推动应力加载箱趋向岩体表面运动时，利用多个不同长度的弹簧和多个独立的压块相互配合，可以在岩体试样的受压面构造出梯度分布压力，进而能够实现对岩体试样在承受梯度应力时的力学特性研究实验。综上，达到了能够实现一机完成多种环境下岩体试样的应力加载实验的需求。
9、可选的，还包括：
10、多个滑块，沿第一方向依次抵触的排列设置于应力加载箱内，多个所述滑块均沿应力加载箱的长度方向滑移，以使多个所述滑块的外侧平齐或形成第一阶梯面，所述弹簧固定于压块与对应滑块之间。
11、通过采用上述技术方案，采用多个滑块于应力加载箱内滑移配合形成第一阶梯面，能够通过弹簧保持各压块外侧平齐，用于实现应力梯度测试；而当采用多个滑块依次滑移至各外侧平齐，通过各弹簧的带动，又将使得各压块的外侧呈阶梯状，如此，通过应力加载箱对岩体试样施加压力时，也能够满足阶梯状岩体的应力施加需求。
12、可选的，还包括：
13、多个第二锁柱，沿第一方向排布的设置于应力加载箱，分别对应各压块设置，所述第二锁柱沿垂直于压块的运动方向滑移于应力加载箱；
14、所述滑块滑移带动各压块运动至各压块外侧呈阶梯状时，各所述第二锁柱运动，能够抵触各压块，以限制各压块与应力加载箱相对位置。
15、通过采用上述技术方案，当需要对阶梯状表面的试块施加均匀压力时，由各滑块运动，通过各弹簧带动各压块运动，能够使各压块的外侧形成阶梯面，用于与阶梯状压块适应，而此时，通过多个第二锁柱动作，即可抵触此时位置的各压块，从而将各压块与应力加载箱的相对位置限定，在此状态下，施加于应力加载箱的力，也将直接通过保持阶梯状排列的滑块施加于阶梯装的岩体试样表面，以对岩体试样施加均匀的应力，用于完成阶梯状试样的应力加载实验。
16、可选的，还包括:
17、多个顶柱，对应于各滑块设置，分别固定于应力加载箱底部；
18、多个滑孔，分别开设于各滑块，与各顶柱适配；
19、所述滑块滑移带动各压块运动至各压块外侧呈阶梯状时，各顶柱均能够穿过对应滑块的滑孔并抵触于各压块。
20、通过采用上述技术方案，当需要对阶梯状表面的试块施加均匀压力时，由各滑块运动，通过各弹簧带动各压块运动，能够使各压块的外侧形成阶梯面，用于与阶梯状压块适应，而同时，随滑块的滑移，各顶柱也将穿过滑块的滑孔，抵触此时位置的各压块，从而将各压块与应力加载箱的相对位置限定，在此状态下，施加于应力加载箱的力，也将直接通过保持阶梯状排列的滑块施加于阶梯装的岩体试样表面，以对岩体试样施加均匀的应力，用于完成阶梯状试样的应力加载实验。
21、可选的，还包括：
22、油腔，成型于多个所述滑块与应力加载箱底部之间；
23、油箱，固定于应力加载箱一侧，与所述油腔连通；
24、油泵，连接于油箱与油腔之间，用于将油液在油箱与油腔之间输送；
25、油液由油箱填充所述油腔后，能够推动各滑块的运动至外侧形成第一阶梯面，油液又油腔填充所述油箱后，能够推动各滑块运动至外侧平齐。
26、通过采用上述技术方案，当需要同步移动多个滑块时，开启油泵，将油液在油箱与油腔之间输送，即可带动多个滑块在应力加载箱内相对于应力加载箱运动，以调节各压块的相对位置。
27、可选的，还包括：
28、泄压阀，设置于油腔与油箱之间；
29、所述油腔内压力超过预设值后，所述泄压阀开启，用于将油箱内油液送至油箱内。
30、通过采用上述技术方案，在通过应力加载箱对岩体试样进行梯度压力实验时，岩体试样的反作用力，将通过压块和压缩后的弹簧传递至滑块上，再通过滑块对油腔内的油液施压压力，而由于弹簧受压过大，将直接导致弹簧永久性损坏，因此设置的泄压阀，当油腔内油液受到压力大于预设值时开始泄压，能够使滑块趋向应力加载箱底部动作，从而释放施加于弹簧上的压力，避免弹簧损坏。
31、可选的，所述应力加载箱的一侧设置有检修门，对应各所述弹簧位置；
32、所述弹簧可拆卸连接于压块与滑块之间。
33、通过采用上述技术方案，可以开启检修门，拆卸弹簧，以进行更换，保证作业正常，或适应不同作业需求。
34、可选的，还包括：
35、第一连杆，连接多个第一锁柱；
36、第一伸缩本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种多用途应力加载装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种多用途应力加载装置，其特征在于，还包括：
3.根据权利要求2所述的一种多用途应力加载装置，其特征在于，还包括：
4.根据权利要求2所述的一种多用途应力加载装置，其特征在于，还包括:
5.根据权利要求2所述的一种多用途应力加载装置，其特征在于，还包括：
6.根据权利要求5所述的一种多用途应力加载装置，其特征在于，还包括：
7.根据权利要求1所述的一种多用途应力加载装置，其特征在于，所述应力加载箱(1)的一侧设置有检修门(16)，对应各所述弹簧(5)位置；
8.根据权利要求1所述的一种多用途应力加载装置，其特征在于，还包括：
9.根据权利要求3所述的一种多用途应力加载装置，其特征在于，还包括：
10.一种三轴实验装置，包括权利要求1-9任意一项所述的多用途应力加载装置。
【技术特征摘要】
1.一种多用途应力加载装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种多用途应力加载装置，其特征在于，还包括：
3.根据权利要求2所述的一种多用途应力加载装置，其特征在于，还包括：
4.根据权利要求2所述的一种多用途应力加载装置，其特征在于，还包括:
5.根据权利要求2所述的一种多用途应力加载装置，其特征在于，还包括：
6.根据权利要求5所述的一种多用途应力加载...
【专利技术属性】
技术研发人员：陶明，罗豪，杨政，向恭梁，赵瑞，洪志先，吴星宇，邱贤朋，徐源泉，赵启政，隋易坤，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：
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