[實用新型]大型碎石料-巖石接觸面流變特性試驗儀

有效

• 申請號: 201820159506.0
• 申請日: 2018-01-30
• 公開（公告）號: CN207991955U
• 公開（公告）日: 2018-10-19
• 發明（設計）人: 徐明;宋二祥;孔郁斐;茅加峰
• 申請（專利權）人: 清華大學;南京土壤儀器廠有限公司
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08;G01N3/24
• 代理公司: 北京攀騰專利代理事務所(普通合伙) 11374
• 代理人: 彭蓉;王福盛

本施用新型提供了一種大型碎石料?巖石接觸面流變特性試驗儀。所述試驗儀包括帶有上盒和下盒以及剪切縫的直剪盒、豎向荷載杠桿和水平荷載杠桿。所述豎向荷載杠桿和水平荷載杠桿均采用機械方式進行加載；在所述剪切縫的開縫處設置可調節位置的剛性調節塊；所述直剪盒的上盒配置了上盒移動保持架；所述直剪盒配置有滾軸裝置；所述水平荷載杠桿和豎向荷載杠桿均配置有杠桿調平衡裝置。

技術領域

本實用新型屬于土木工程測試技術領域，涉及流變測試技術，尤其涉及一種大型碎石料-巖石接觸面流變特性試驗儀及其使用方法。

背景技術

隨著我國西部山區基礎設施建設的迅猛發展，高填方地基日益增多，其長期工后沉降直接關系到建造于其上的高速公路、鐵路和機場等設施的正常使用。而高填方地基工程沉降的預測分析很有難度，這需要綜合考慮填筑的碎石料-巖石接觸界面和碎石料內部的長期剪切蠕變特性。該試驗儀可以提供相應的試驗結果，對研究具有重要的理論意義和工程實用價值。

現有的大型剪切裝置多為電機加載或者液壓伺服加載、提供法向(豎向)和切向(水平)力。這些加載方式存在兩點問題，一是實驗過程中，荷載大小會有變化，并需要及時調整荷載大小，難以保證荷載長期穩定；二是需要耗電，一旦在實驗過程中出現斷電事故，實驗即失敗，這對持續時間短的試驗影響不大，但對持續時間長(長達數月)的試驗是很大的威脅。因此目前還沒有碎石料-巖石接觸面剪切蠕變實驗儀器，只有研究接觸面短期加載力學特性的儀器。

傳統的小型土工試驗設備(如固結儀)使用機械方式加載，荷載穩定，但試樣尺寸通常較小，可用于粘土、砂土等材料的試驗，但無法滿足粗顆粒料的試驗要求。

現有儀器上盒與下盒的留縫大小固定，實際上縫的合理大小與所用材料的顆粒粒徑有關，固定的大小無法適應不同種類的材料。

剪切盒在剪切力的作用下，易產生旋轉，導致剪切過程中上盒與下盒接觸，影響界面受力、降低試驗精度。

發明內容

本實用新型的發明提供了一種大型碎石料-巖石接觸面流變特性試驗儀及其使用方法。

一方面，本發明提供的大型碎石料-巖石接觸面流變特性試驗儀，包括：

直剪盒，其設置在底座之上，包括上盒和下盒，其中所述上盒包括上盒頂蓋，所述上盒和下盒之間具有剪切縫；

豎向荷載杠桿，設置為能夠利用豎向荷載砝碼的重量將放大后的力通過豎向加載頭豎向施加到所述直剪盒的上盒頂蓋；

水平荷載杠桿，設置為能夠利用水平荷載砝碼的重量將放大后的力通過滑輪橫向施加到所述直剪盒的下盒，從而施加水平剪切力；

其中，所述豎向荷載和水平荷載均采用機械方式進行加載。

在本發明的一種實施方式中，在所述剪切縫的開縫處設置可調節位置的剛性調節塊，以便調節開縫的大小。

在一種實施方式中，所述直剪盒的上盒配置了上盒移動保持架，用來防止所述上盒翻轉。

在一種實施方式中，所述直剪盒配置有滾軸裝置，用來控制上盒不翻轉并且防止上盒和下盒接觸。

在一種實施方式中，所述水平荷載杠桿和豎向荷載杠桿均配置有杠桿調平衡裝置，用來保證荷載大小和位置的準確。

在一種實施方式中，所述試驗儀還可包括水平力傳感器，其與分別所述水平荷載杠桿連接用來讀取水平拉力大小。

在一種實施方式中，所述直剪盒還配置有水槽，從而在測試需要時可以注水用來對試件進行濕化。

在一種實施方式中，所述豎向荷載杠桿和所述水平荷載杠桿設置為分別使得豎向和水平荷載都是通過1:24的杠桿放大，然后再施加到試樣上。