一种多向可调三轴加载装配式试验装置

1.本实用新型属于岩土工程技术领域，特别是涉及一种多向可调三轴加载装配式试验装置。


背景技术：

2.岩土工程是以地基与基础、边坡和地下工程等问题为研究对象，用来解决工程中岩体与土体之间的相互作用的一门学科。
3.岩土工程在施工前，需要对岩体和土体上围岩进行原位测试，以及从地层中取出岩体和土体样品进行室内试验测试。但是，由于现场条件或机械设备的限制，有时无法进行原位测试，并且大多数原位测试都是针对特定地点的单个测试对象进行的研究，因此很难对测试对象进行系统研究。
4.现有技术中，岩土试验模型箱，往往可以进行的研究和试验比较单一，操作繁琐，有较大的局限性，难以满足试验对象的多种试验条件,尤其是组合荷载的施加。
5.为了解决上述问题，特提出了一种多向可调三轴加载装配式试验装置。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于提供一种多向可调三轴加载装配式试验装置，x向加载组件、y向加载组件和z向加载组件相互配合进行三轴加载，且加载组件的可拆卸滑轨可基于实际情况，进行位置的调整，加载组件的小车平台可在可拆卸滑轨上移动，可实现任意位置加载、任意角度加载，操作简单、使用方便，解决了现有的岩土工程试验装置试验比较单一，操作繁琐，调节不便，难以满足试验对象的多种试验条件的问题。
7.为解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：
8.本实用新型为一种多向可调三轴加载装配式试验装置，包括固定架、模型箱、x向加载组件、y向加载组件和z向加载组件，所述固定架的内部固定有模型箱，所述模型箱的左侧设置有x向加载组件，所述模型箱的背侧设置有y向加载组件，所述模型箱的上方设置有z向加载组件；
9.所述模型箱包括底板、正侧板、右侧板、背侧板和左侧板，所述正侧板、右侧板和背侧板均由装配单元层叠装配而成；
10.所述x向加载组件包括可拆卸滑轨，所述可拆卸滑轨上滑动设置有小车平台，所述小车平台的端面上并列固定有两个伺服作动器，所述伺服作动器的输出轴与传力杆的一端固定连接，所述传力杆的另一端通过球形连接件与加载板的背面铰接。
11.进一步地，所述固定架包括试验台座、立柱、联系梁和主梁，所述试验台座的四角处均固定有立柱，所述立柱的上端固定有两个平行分布的主梁，且所述立柱的上端与主梁的上端通过联系梁固定。
12.进一步地，所述试验台座上设置有若干个呈点阵状分布的第一排水孔。
13.进一步地，所述试验台座、立柱和主梁的侧面均设置有若干个等间距分布的第一
固定孔，第一固定孔的设置用于调节立柱、主梁以及x向加载组件和z向加载组件的位置。
14.进一步地，所述底板固定在试验台座上，所述底板上设置有若干个呈点阵状分布的第二排水孔，所述正侧板、右侧板和背侧板的底部均插入至第二排水孔内固定，第二排水孔一方面起到排水的作用，另一方面起到螺栓孔的作用。
15.进一步地，所述左侧板上设置有供x向加载组件的传力杆穿过的穿孔。
16.进一步地，所述y向加载组件和z向加载组件均与x向加载组件的结构相同，所述x向加载组件的可拆卸滑轨通过螺栓固定在立柱上，所述y向加载组件的可拆卸滑轨通过螺栓固定在背侧板上，所述z向加载组件的可拆卸滑轨通过螺栓固定在主梁上。
17.进一步地，所述装配单元包括横条板，所述横条板的顶部设置有一排等间距分布的卡槽，所述横条板的底部设置有一排等间距分布的卡柱，所述卡柱与卡槽相配合，所述横条板的内侧面上设置有一排等间距分布的第二固定孔，所述第二固定孔用于y向加载组件的可拆卸滑轨的固定。
18.本实用新型具有以下有益效果：
19.1、本实用新型通过设置x向加载组件、y向加载组件和z向加载组件，三个方向上的加载组件相互配合进行三轴加载，且x向加载组件、y向加载组件和z向加载组件的可拆卸滑轨可基于实际情况，固定在任意位置，x向加载组件、y向加载组件和z向加载组件的小车平台可在可拆卸滑轨上移动，可实现在任意位置加载，且加载板与传力杆铰接，可实现任意角度伺服加载。
20.2、本实用新型的正侧板、右侧板和背侧板均由装配单元装配而成，可按试验的实际需求进行任意拆卸和组装，通过设置第一固定孔，使得立柱的位置，主梁的高度可按试验的实际需求进行调整。
21.3、本实用新型操作简单、使用方便，可单独施加竖向荷载、水平荷载，也可以施加组合荷载，可在模型箱中进行多种工况以及多种试验的模拟，同时还便于进行对比试验。
22.4、本实用新型的模型箱的底板上设有第二排水孔，可以用来排水，也可以将待测模型底部固定于孔洞中，进行待测模型底部固定的情况下，进行水平受荷桩的模型试验。
23.当然，实施本实用新型的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
24.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
25.图1为本实用新型的整体结构外观示意图；
26.图2为本实用新型的固定架结构示意图；
27.图3为本实用新型的x向加载组件结构示意图；
28.图4为本实用新型的模型箱结构示意图；
29.图5为本实用新型的装配单元结构示意图；
30.图6为本实用新型的y向加载组件安装位置示意图。
31.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
32.1、固定架；2、模型箱；3、x向加载组件；4、y向加载组件；5、z向加载组件；11、试验台座；12、立柱；13、联系梁；14、主梁；15、第一排水孔；16、第一固定孔；21、底板；22、正侧板；23、右侧板；24、背侧板；25、左侧板；26、穿孔；27、第二排水孔；28、装配单元；31、可拆卸滑轨；32、小车平台；33、伺服作动器；34、传力杆；35、球形连接件；36、加载板；281、横条板；282、卡槽；283、卡柱；284、第二固定孔。
具体实施方式
33.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
34.请参阅图1所示，本实用新型为一种多向可调三轴加载装配式试验装置，包括固定架1、模型箱2、x向加载组件3、y向加载组件4和z向加载组件5，固定架1的内部固定有模型箱2，模型箱2的左侧设置有x向加载组件3，模型箱2的背侧设置有y向加载组件4，模型箱2的上方设置有z向加载组件5。
35.其中如图2所示，固定架1包括试验台座11、立柱12、联系梁13和主梁14，试验台座11的四角处均固定有立柱12，立柱12的上端固定有两个平行分布的主梁14，且立柱12的上端与主梁14的上端通过联系梁13固定，试验台座11上设置有若干个呈点阵状分布的第一排水孔15，试验台座11、立柱12和主梁14的侧面均设置有若干个等间距分布的第一固定孔16，第一固定孔16的设置使得主梁14在立柱12上的高度可调节，立柱12在试验台座11上的位置可调节，从而能适应不同状况的试验需求。
36.其中如图4所示，模型箱2包括底板21、正侧板22、右侧板23、背侧板24和左侧板25，正侧板22、右侧板23和背侧板24均由装配单元28层叠装配而成，底板21固定在试验台座11上，底板21上设置有若干个呈点阵状分布的第二排水孔27，正侧板22、右侧板23和背侧板24的底部均插入至第二排水孔27内固定，左侧板25上设置有供x向加载组件3的传力杆34穿过的穿孔26。
37.其中如图5所示，装配单元28包括横条板281，横条板281的顶部设置有一排等间距分布的卡槽282，横条板281的底部设置有一排等间距分布的卡柱283，卡柱283与卡槽282相配合，横条板281的内侧面上设置有一排等间距分布的第二固定孔284，第二固定孔284用于y向加载组件4的可拆卸滑轨31的固定。
38.其中如图3所示，x向加载组件3包括可拆卸滑轨31，可拆卸滑轨31上滑动设置有小车平台32，小车平台32的端面上并列固定有两个伺服作动器33，伺服作动器33的输出轴与传力杆34的一端固定连接，传力杆34的另一端通过球形连接件35与加载板36的背面铰接，通过球形连接件35控制加载板36的角度，通过小车平台32在可拆卸滑轨31上的移动，控制加载板36的位置。
39.其中如图2、6所示，y向加载组件4和z向加载组件5均与x向加载组件3的结构相同，x向加载组件3的可拆卸滑轨31通过螺栓固定在立柱12上，y向加载组件4的可拆卸滑轨31通过螺栓固定在背侧板24上，z向加载组件5的可拆卸滑轨31通过螺栓固定在主梁14上。
40.本实施例的一个具体应用为：
41.第一步：基于试验的实际需求，装配合适高度的正侧板22、右侧板23和背侧板24；
42.第二步：基于试验的实际需求，调整立柱12和主梁14的位置，调整x向加载组件3、y
向加载组件4和z向加载组件5的位置；
43.第三步：将岩土样品放入模型箱2内，基于试验的实际需求，调整加载板36的角度，启动x向加载组件3、y向加载组件4和z向加载组件5进行加载试验。
44.以上仅为本实用新型的优选实施例，并不限制本实用新型，任何对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，对其中部分技术特征进行等同替换，所作的任何修改、等同替换、改进，均属于在本实用新型的保护范围。