[發明專利]一種研究結構面試樣各向異性的直剪儀固定裝置及其方法

有效

• 申請號: 201710274238.7
• 申請日: 2017-04-25
• 公開（公告）號: CN106932283B
• 公開（公告）日: 2018-06-05
• 發明（設計）人: 姜耀飛;王亮清;方堃;王聰;徐艷君;鄧冬梅
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（武漢）
• 主分類號: G01N3/24
• 分類號: G01N3/24;G01N1/36
• 代理公司: 武漢知產時代知識產權代理有限公司 42238
• 代理人: 曹雄

本發明公開了一種研究結構面試樣各向異性的直剪儀固定裝置,磁力調向單元的上方固接一平板，平板上放置傳力機構，平板和傳力機構之間通過磁力調向單元產生的強大磁力固定為一體，平板上設有第一刻度線，傳力機構與第一刻度線相適配的位置設有第二刻度線，包裹機構放置在傳力機構的內部，并與傳力機構固接為一體，包裹機構內包裹結構面試樣，直剪儀對所述結構面試樣完成一個方向的直剪后，通過關閉磁力調向單元，使平板和傳力機構之間失去固定磁力，將傳力機構旋轉至第一刻度線的下一刻度線，再打開磁力調向單元，即可以實現對結構面試樣下一個方向的直剪，進而實現對結構面試樣所有方向的直剪。本發明方便對結構面試樣各向異性進行研究。

技術領域

本發明涉及巖土工程的技術領域，尤其涉及一種研究結構面試樣各向異性的直剪儀固定裝置及其方法。

背景技術

結構面試樣是指地質歷史發展過程中，在巖體內部形成的具有一定延伸方向和長度，厚度相對較小的地質界面或帶，包括層面、節理面、不整合面等。由于結構面的存在，極大地破壞了巖體的連續性和完整性，削弱了工程巖體的力學性質及其穩定性。因而，對結構面試樣的有關性質的研究意義非凡。

結構面試樣的抗剪強度參數是工程巖體穩定性分析和加固治理方案設計的重要指標，一般通過試驗得到結構面的抗剪強度指標，其中小型剪力儀—巖石弱面直剪儀是常用的儀器，由于其便捷性以及操作的簡易性，可用于野外現場和室內試驗，同時能滿足一定的精度要求，且造價低廉，在現有的試驗儀器中仍是直剪試驗的首選，然而，使用此直剪儀不能伺服控制法向應力、需要用混凝土包裹結構面試樣試樣的輔助方法才能開展試驗，而且無法準確簡便的對結構面試樣的各向異性進行研究。

發明內容

有鑒于此，本發明的實施例提供了一種操作簡單，方便直剪儀對結構面試樣的各向異性進行研究的研究結構面試樣各向異性的直剪儀固定裝置及其方法。

本發明的實施例提供一種研究結構面試樣各向異性的直剪儀固定裝置,包括磁力調向單元、傳力機構和包裹機構，所述磁力調向單元的上方固接一平板，所述平板上放置傳力機構，所述平板和傳力機構之間通過磁力調向單元產生的強大磁力固定為一體，所述平板上設有第一刻度線，所述傳力機構與第一刻度線相適配的位置設有第二刻度線，所述包裹機構放置在傳力機構的內部，并與傳力機構固接為一體，所述包裹機構內包裹結構面試樣，所述直剪儀對所述結構面試樣完成一個方向的直剪后，通過關閉磁力調向單元，使平板和傳力機構之間失去固定磁力，將傳力機構旋轉至第一刻度線的下一刻度線，再打開磁力調向單元，即可以實現對結構面試樣下一個方向的直剪，進而實現對結構面試樣所有方向的直剪。

進一步，所述傳力機構包括外撐架，所述外撐架的直徑與所述平板的直徑相適配，所述第二刻度線設在外撐架的下方，所述外撐架的內部沿圓周方向設有傳力塊，所述傳力機構通過傳力塊與包裹機構固接。

進一步，所述包裹機構包括數個包裹單元，所述包裹單元的兩側均固接一封口條，所述封口條上設有上螺孔、下螺孔和中螺孔，所述包裹單元與相鄰包裹單元之間通過在上螺孔和下螺孔中插入螺釘固定，所述傳力塊的前端開有與中螺孔相適配的第一螺孔，所述傳力塊和包裹單元通過在中螺孔和第一螺孔中插入螺釘固定。

進一步，所述外撐架上開有通孔，所述通孔的數量與傳力塊的數量相適配，所述傳力塊插入通孔，并通過螺釘固定，所述傳力塊插入的深度可以調節，所述傳力塊的數量為3塊，所述傳力塊沿外撐架的內部圓周方向等間距分布。

進一步，所述包裹單元由若干包裹微元連接而成，所述包裹單元通過增減包裹微元的數量調整尺寸，調整包裹單元的數量進而調整包裹機構的尺寸。

進一步，所述包裹微元與相鄰包裹微元間通過凹凸配合連接在一起，并通過銷釘固定，所述包裹微元的形狀為長條形。

進一步，所述磁力調向單元為磁力機，所述磁力機通過開關實現運轉和關閉。

進一步，所述平板焊接在磁力調向單元的上方。