[實(shí)用新型]一種恒定剪切面直剪儀

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420262879.2
• 申請日: 2014-05-21
• 公開（公告）號: CN203908886U
• 公開（公告）日: 2014-10-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 彭功勛;林春秀;施建勇;劉良貴;李偉;李廣平;伊穎鋒;李承海
• 申請（專利權(quán)）人: 廣州市市政工程設(shè)計(jì)研究院
• 主分類號: G01N3/24
• 分類號: G01N3/24
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 譚英強(qiáng)

技術(shù)領(lǐng)域

????本實(shí)用新型涉及一種測量土體材料強(qiáng)度特性的裝置，特別涉及一種直剪儀。

背景技術(shù)

直剪試驗(yàn)具有方便、經(jīng)濟(jì)的優(yōu)點(diǎn)，在土木工程中被廣泛應(yīng)用。其原理是將切好的土樣裝入上、下兩部分相對的剪切盒中，通過頂部壓力板對土樣施加一定的豎向荷載的情況下，使上、下兩部分剪切盒按一定速度相對水平錯(cuò)開，土樣隨之剪斷，從而得到土樣的剪切強(qiáng)度。

目前，現(xiàn)有直剪儀由于設(shè)計(jì)上的缺陷，普遍存在不足，在直剪試驗(yàn)過程中，隨著剪切位移的增加，有效剪切面積逐漸減小，剪切面上的正應(yīng)力???????????????????????????????????????????????也相應(yīng)變化，導(dǎo)致試驗(yàn)測得的抗剪強(qiáng)度不準(zhǔn)確，由和計(jì)算得的常用土工參數(shù)黏聚力c和內(nèi)摩擦角也相應(yīng)不可靠。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種恒定剪切面直剪儀，采用該直剪儀進(jìn)行直剪試驗(yàn)可保持土樣恒定剪切面，使試驗(yàn)測量的數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確。

為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案：一種恒定剪切面直剪儀，包括試驗(yàn)臺、上剪切盒、下剪切盒、垂直荷載加載機(jī)構(gòu)，及水平荷載加載機(jī)構(gòu)，所述下剪切盒轉(zhuǎn)動連接于試驗(yàn)臺上，所述上剪切盒固定設(shè)置在下剪切盒上方，所述上剪切盒和下剪切盒內(nèi)均設(shè)有徑向隔板，所述垂直荷載加載機(jī)構(gòu)設(shè)置在上剪切盒上方以對上剪切盒內(nèi)的土樣施加垂直荷載，所述水平荷載加載機(jī)構(gòu)包括測力環(huán)、與測力環(huán)兩端相連接的傳力帶，及牽引拉動傳力帶的驅(qū)動機(jī)組，所述傳力帶一頭繞設(shè)在下剪切盒的外壁上，所述傳力帶的另一頭與驅(qū)動機(jī)組相連接。

進(jìn)一步作為本實(shí)用新型技術(shù)方案的改進(jìn)，所述上剪切盒包括同心設(shè)置的上內(nèi)環(huán)壁和上外環(huán)壁，所述上內(nèi)環(huán)壁與上外環(huán)壁之間連接有一片上徑向隔板，所述下剪切盒包括底壁、設(shè)于底壁上的下外環(huán)壁，及設(shè)于底壁中心的中心柱，所述中心柱與下外環(huán)壁之間環(huán)向等距間隔設(shè)有四片下徑向隔板，所述中心柱的高度等于上外環(huán)壁與下外環(huán)壁兩者高度之和，所述中心柱下半段的外徑等于上內(nèi)環(huán)壁的外徑，所述中心柱上半段的外徑小于中心柱下半段的外徑以使上內(nèi)環(huán)壁可套入至中心柱上半段。

進(jìn)一步作為本實(shí)用新型技術(shù)方案的改進(jìn)，所述下剪切盒通過一轉(zhuǎn)軸和環(huán)形滑軌轉(zhuǎn)動連接于試驗(yàn)臺上。

進(jìn)一步作為本實(shí)用新型技術(shù)方案的改進(jìn)，在所述下剪切盒與試驗(yàn)臺之間還設(shè)有限制下剪切盒轉(zhuǎn)動的鎖定裝置。

進(jìn)一步作為本實(shí)用新型技術(shù)方案的改進(jìn)，所述驅(qū)動機(jī)組包括驅(qū)動電機(jī)、與驅(qū)動電機(jī)傳動連接的齒輪減速機(jī)構(gòu)，及離合裝置。

進(jìn)一步作為本實(shí)用新型技術(shù)方案的改進(jìn)，所述垂直荷載加載機(jī)構(gòu)包括一壓向上剪切盒內(nèi)部空間的拱形壓力塊，所述拱形壓力塊中心開有一可容納供中心柱插入的內(nèi)腔。

進(jìn)一步作為本實(shí)用新型技術(shù)方案的改進(jìn)，還包括一土樣制備刀具，所述土樣制備刀具包括圓形底托和設(shè)于圓形底托上的內(nèi)環(huán)刀、外環(huán)刀，所述外環(huán)刀包括支撐外環(huán)刀和分別鉸接于支撐外環(huán)刀兩端的第一外環(huán)刀、第二外環(huán)刀，所述第一外環(huán)刀和第二外環(huán)刀的另一端通過一卡扣扣接，在所述內(nèi)環(huán)刀與外環(huán)刀之間環(huán)向等距間隔設(shè)有四片隔板刀片，其中一所述隔板刀片的高度等于上徑向隔板與下徑向隔板兩者高度之和，其余所述隔板刀片的高度與下徑向隔板的高度相等。

進(jìn)一步作為本實(shí)用新型技術(shù)方案的改進(jìn)，所述支撐外環(huán)刀外側(cè)端連接有定位支架，在所述定位支架設(shè)有定位卡塊，所述上剪切盒通過一支撐支架固定設(shè)置于下剪切盒上方，所述支撐支架設(shè)有供定位卡塊卡入定位的定位卡槽。

有益效果：此恒定剪切面直剪儀摒棄傳統(tǒng)直剪儀的直線式剪切的模式，采用環(huán)向式剪切的模式，使得在剪切過程中能保證恒定的剪切面，下剪切盒由水平荷載加載機(jī)構(gòu)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，下剪切盒內(nèi)的土樣在下徑向隔板的推動下發(fā)生環(huán)向位移，同時(shí)，上剪切盒固定不動，上徑向隔板位于其下半截，用于阻止上剪切盒內(nèi)土樣在剪切時(shí)發(fā)生環(huán)向移動，通過下剪切盒的旋轉(zhuǎn)，使上剪切盒與下剪切盒中的土樣相互發(fā)生剪切位移，從而達(dá)到環(huán)向直剪的目的，在整個(gè)剪切過程中，土樣的剪切面積始終保持恒定，正應(yīng)力也不發(fā)生變化，從而避免當(dāng)前直剪儀普遍存在的缺陷，使得試驗(yàn)測得的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，由之計(jì)算而得的土工參數(shù)也更加可靠。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說明；

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的立面剖視圖；

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例的平面剖視圖；

圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例中上剪切盒的平面剖視圖；

圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例中下剪切盒的平面剖視圖；

圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例中土樣制備刀具的平面示意圖；