肾结石疼痛时尿不出的原因主要是由于结石阻塞了尿路。具体机制如下：

1. 结石阻塞尿路：肾结石可以在肾脏、输尿管或膀胱中移动。当结石移动到输尿管狭窄处或卡在尿道中时，会阻塞尿流，导致无法正常排尿。

2. 尿路痉挛：结石的存在会刺激尿路壁，引起局部的痉挛反应。尿路的痉挛会进一步加剧尿路阻塞，使得尿液难以通过受影响的区域。

3. 尿液积聚与压力增大：结石阻塞后，尿液积聚在肾脏或输尿管上方，导致局部压力增大。这种压力不仅会引起剧烈的疼痛，还会使得尿液难以顺利排出。

4. 感染和炎症：长期的尿路阻塞可能引发尿路感染或炎症。这些炎症和感染会引起尿道黏膜肿胀，进一步加剧尿路阻塞，使得排尿更加困难。

上述原因综合作用导致了肾结石疼痛时尿不出的现象。治疗方法通常包括药物缓解痉挛、消炎以及物理或手术移除结石，以恢复正常的尿流。