[實用新型]便攜式現場和室內兩用直剪試驗儀

無效

• 申請號: 200720040388.3
• 申請日: 2007-07-26
• 公開（公告）號: CN201145658Y
• 公開（公告）日: 2008-11-05
• 發明（設計）人: 劉斯宏;臧德記
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: G01N3/24
• 分類號: G01N3/24;G01N1/04;E02D1/00;E02D1/04
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所
• 代理人: 闕如生

一、技術領域

本實用新型涉及一種土體強度測試的直剪試驗儀器，既能在現場方便、快捷地測試自然土坡、填方土坡、各種地基表面的強度參數，也能在室內測試原狀土樣、重塑土樣的強度參數。

二、背景技術

直剪試驗儀器分為室內試驗直剪儀和現場試驗直剪儀。常規的室內直剪試驗儀有上、下兩個剪切盒，試樣放入剪切盒后，在試樣頂部施加一定的垂直壓力，推動剪切盒，使試樣受剪至破壞，從而得到土體的強度參數。目前由于采用推動剪切盒的方法來使試樣受剪，剪切盒與量力環之間必定是剛性連接。在剪切過程中，若試樣發生體積變化，會在其接觸點處產生摩擦力，而該摩擦力在試驗中無法測定，從而使得剪切面上的正應力與實際外加的正應力不一致，影響了土體強度的正確測試。現場試驗直剪儀大多只是將室內試驗直剪儀的尺寸加大，同樣存在剛性連接點處的摩擦影響問題。

三、發明內容

本實用新型的目的在于解決常規直剪試驗儀中剛性連接點處的摩擦影響問題。采用的技術方案是將試樣受剪方式由剛性頂推方式改為柔性張拉方式；將取樣裝置直接作為下剪切盒，可直接在現場進行試驗；且該直剪儀也可以在室內做原狀樣或重塑樣直剪試驗。整套儀器裝置可裝入一個箱型框內，搬運方便。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案：把在現場所取得的或在室內所制備的包含剛性框的土樣放入剛性框底座里，剛性框底座固定于箱型框架上。通過安裝在箱型框架上移動式垂直加荷系統，然后采用柔性繩鏈張拉剪切框，使試樣受剪。試驗過程中，試樣在垂直方向的體積不會受到柔性繩鏈的限制。本試驗儀原理簡單，操作簡便，可快速地測定現場土體及室內原狀樣、重塑樣的抗剪強度。整套裝置可裝入箱型框內，搬運方便。

一種便攜式現場和室內兩用直剪試驗儀，包括取樣設備、垂直加荷系統，其特征是它還包括水平張拉受剪系統，其中取樣設備由剪切框2與剛性框3組成，剪切框2置于剛性框3的上部，垂直加荷系統是移動式的，其中兩根橫梁支柱18分別固定連接在滾輪系統30的兩個滑枕34上，滑輪系統是由兩根滾輪導軌31，兩個滾輪32鑲嵌在滾輪導軌31的U型槽中，滾輪軸承33將滾輪32與滑枕34相連接；水平張拉受剪系統中的兩根鏈條12的一端分別連接在剪切框2上的鏈條掛鉤11上，另一端連接在連接件14一端的鋼圓環上，連接件14的另一端通過螺紋連接在拉力傳感器13上，拉力傳感器13的另一端與具有螺紋的手輪推動桿15連接，手輪16與手輪推動桿15相連接，當轉動手輪16時手輪推動桿15可前進或后退，水平張拉受剪系統通過螺栓17固定在箱型框架7上。

上述的便攜式現場和室內兩用直剪試驗儀，其特征在于所述的剪切框2為十字型架28的方形框，剪切框2的一側面上有兩個鏈條掛鉤11，其中央部位架設有水平位移計6，所述的剛性框3凈尺寸與剪切框2相同，二者下端外部四個面均為刀口形狀，將剛性框3放置在剛性框底座4內，用螺釘8固定，剛性框底座4再用螺栓27固定在箱型框架7上。

上述的便攜式現場和室內兩用直剪試驗儀其特征在于所述的垂直加荷系統中的傳力柱10的下端固定在傳力板9上，二者的中心在同一垂直直線上，且二者的中心線通過試樣1的中心，傳力板9的底面尺寸與剪切框2的平面尺寸相同，傳力板9的上部裝有垂直位移計5，傳力柱10的另一端通過杠桿軸承19與杠桿24和支點端蓋20相連接，杠桿24的末端為吊盤25，吊盤下端為砝碼26，支柱29具有螺紋，它的下端螺進支點端蓋20里，并用支柱螺母I21固定，支柱29上端放置在橫梁23的中心孔內，并可上下移動，這樣就可使傳力板9、傳力柱10在垂直方向上根據需要上下調整高度，高度調整好之后，支柱29由支柱螺母II22固定在橫梁23上，橫梁23由兩根橫梁支柱18支撐，并由螺母35固定，橫梁支柱18另一端有螺紋，它螺進滑枕34里，滑枕34套在滾輪導軌31外，滾輪導軌31有上、下兩塊，下滾輪導軌固定在箱型框架7上，兩塊滾輪導軌31的兩端由固定上、下滾輪導軌的螺栓36固定。

上述的便攜式現場和室內兩用直剪試驗儀的水平張拉受剪系統中的鏈條12為兩根鋼鏈條或鋼絲繩，每根長約15cm。

本實用新型的有益效果是：1)整套設備結構簡單，操作方便，便于攜帶；2)克服了常規直剪試驗剛性接觸剪切盒所產生的摩擦力對測試結果的影響，能真實反映土體受剪時的體積變化情況；3)兼有現場、室內兩用的優點；4)采用移動式垂直加荷系統施加垂直力，確保試驗過程中垂直壓力不會偏心。

四、附圖說明

圖1為便攜式現場、室內兩用直剪試驗儀的結構示意圖；

圖2為便攜式現場、室內兩用直剪試驗儀的平面示意圖；