[發(fā)明專利]一種多功能土工合成材料界面直剪儀

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410239373.4
• 申請(qǐng)日: 2014-06-03
• 公開（公告）號(hào): CN104034606A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馮世進(jìn);吳恒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 同濟(jì)大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N3/24
• 分類號(hào): G01N3/24
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 張磊

1.一種多功能土工合成材料界面直剪儀，由儀器架(1)、電動(dòng)機(jī)(2)、第一傳力梁(3)、第一豎桿(4)、橫桿(5)、第一位移計(jì)(6)、位移計(jì)、第一橫梁(8)、剪切盒蓋(9)、上剪切盒(10)、下剪切盒(11)、孔壓計(jì)(13)、第二傳力梁(15)、鋼球(16)、開孔板(17)、墊塊(18)、傳力軸(19)、應(yīng)力計(jì)(20)、反力軸(21)、第一固定鐵塊(22)、第二固定鐵塊(23)、第三固定鐵塊(24)、平衡錘(25)、第四固定鐵塊(26)、為第二豎桿(27)、鎖鏈(28)、第二橫梁(29)、杠桿(30)和托盤(31)組成，其特征在于：

第一橫梁(8)、第二豎桿(27)、第二橫梁(29)、平衡錘(25)、第四固定鐵塊(26)、鎖鏈(28)、杠桿(30)和托盤(31)組成豎向加載系統(tǒng)，第一橫梁(8)底部通過螺栓與第二豎桿(27)一端連接，第二豎桿(27)另一端與第二橫梁(29)通過螺栓連接，第四固定鐵塊(26)焊接于儀器架(1)底部，杠桿(30)一端與第四固定鐵塊(26)下端連接，使杠桿(30)可以沿著與第四固定鐵塊(26)下端的連接處來回轉(zhuǎn)動(dòng)，平衡錘(25)位于第四固定鐵塊(26)一側(cè)，其通過連接桿和鎖鏈(28)連接杠桿(30)上端，所述平衡錘(25)可以沿著與第四固定鐵塊(26)的連接處轉(zhuǎn)動(dòng)，托盤(31)位于杠桿(30)一端下方，托盤(31)和杠桿(30)之間鉸接；

上剪切盒(10)位于下剪切盒(11)上方；上剪切盒(10)上方設(shè)置剪切盒蓋(9)；電動(dòng)機(jī)(2)通過螺栓固定于儀器架(1)上，第一傳力梁(3)和電動(dòng)機(jī)(2)采用螺栓連接，第一傳力梁(3)與下剪切盒(11)采用螺栓連接；第一豎桿(4)下端與儀器架(1)臺(tái)面焊接，第一豎桿(4)上端穿過橫桿(5)一端的圓孔，并且橫桿(5)可沿著第一豎桿(4)上下移動(dòng)調(diào)節(jié)高度；橫桿(5)另一端穿過第一位移計(jì)(6)上端的圓孔，并且第一位移計(jì)(6)可沿著橫桿(5)水平移動(dòng)；第二位移計(jì)(7)一端通過螺栓連接電動(dòng)機(jī)(2)，另一端頂著下剪切盒(11)；剪切盒蓋(9)上鉆有孔洞(12)，所述孔洞(12)?的形心距離剪切盒蓋(9)形心要近，孔壓計(jì)(13)放置于上剪切盒(10)與下剪切盒(11)中間，孔壓計(jì)(13)數(shù)據(jù)由導(dǎo)線通過孔洞(12)傳到外面；下剪切盒(11)的一個(gè)下角上鉆有一排水孔(14)，第二傳力梁(15)與上剪切盒(10)通過螺栓連接，鋼球(16)放置于開孔板(17)上，開孔板(17)固定于墊塊(18)上，墊塊(18)通過螺栓固定于儀器架(1)上；傳力軸(19)一端與第二傳力梁(15)采用螺栓連接，傳力軸(19)另一端與應(yīng)力計(jì)(20)采用螺栓連接，應(yīng)力計(jì)(20)與反力軸(21)通過螺栓連接，第一固定鐵塊(22)、第二固定鐵塊(23)、第三固定鐵塊(24)均焊接于儀器架(1)上，傳力軸(19)一端在第一固定鐵塊(22)的孔洞中自由穿梭，應(yīng)力計(jì)(20)位于第二固定鐵塊(23)上方，其自重由第二固定鐵塊?(23)支撐，反力軸(21)穿過第三固定鐵塊(24)的孔洞。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能土工合成材料界面直剪儀，其特征在于下剪切盒(11)底部開孔板(17)處開有兩道槽，所述鋼球(16)放置于所述槽上，使得鋼球(16)上部正好放在槽內(nèi)滾動(dòng)，在進(jìn)行剪切時(shí)候，下剪切盒不會(huì)發(fā)生側(cè)向位移。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能土工合成材料界面直剪儀，其特征在于第二豎桿(27)為2根，開孔板(17)為2個(gè)，第一傳力梁(3)、(15)和傳力軸(19)既能傳遞拉力也能傳遞壓力。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能土工合成界面直剪儀，其特征在于當(dāng)托盤(31)不放砝碼的時(shí)候，由于平衡錘(25)的作用，可以使得豎向加載系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，即第一橫梁(8)不會(huì)對(duì)剪切盒提供豎向壓力。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能土工合成材料界面直剪儀，其特征在于試驗(yàn)操作時(shí)，排水孔(14)連接軟管，用以將下剪切盒(11)內(nèi)水引流排出。

6.一種如權(quán)利要求1所述的多功能土工合成材料界面直剪儀在土樣的直剪試驗(yàn)、土工織物與土界面的直剪試驗(yàn)或土工織物之間界面的直剪試驗(yàn)中的應(yīng)用。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的多功能土工合成材料界面直剪儀的應(yīng)用，其特征在于此試驗(yàn)儀器可進(jìn)行反復(fù)剪切，應(yīng)力計(jì)既可以量測(cè)到壓力也可以量測(cè)到拉力。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的多功能土工合成材料界面直剪儀的應(yīng)用，其特征在于此試驗(yàn)儀器在進(jìn)行剪切實(shí)驗(yàn)時(shí)候通過孔壓計(jì)(13)測(cè)得剪切面孔隙水壓力的大小變化。