[實用新型]組合式室內固結剪切儀

有效

• 申請號: 201822147633.1
• 申請日: 2018-12-20
• 公開（公告）號: CN209280488U
• 公開（公告）日: 2019-08-20
• 發明（設計）人: 魏學利;陳寶成;陳瑞考;李賓;楊栓成;柴桂林;李軍;齊云龍;趙懷義;喬國文
• 申請（專利權）人: 新疆維吾爾自治區交通規劃勘察設計研究院
• 主分類號: G01N3/24
• 分類號: G01N3/24
• 代理公司: 烏魯木齊市禾工專利代理事務所 65108
• 代理人: 楊玉虎;李大莊

本申請涉及一種測定土體固結系數和抗剪強度的實驗裝置，尤其涉及一種組合式室內固結剪切儀；其包括架體、上剪切筒、下剪切桶、豎向加載裝置、橫向加載裝置、豎向壓力傳感器、橫向壓力傳感器、位移傳感器和數據采集系統；上剪切筒的下端面與下剪切桶的上端面同軸匹配對接。由于實施上述技術方案，本申請通過上剪切筒與下剪切桶同軸匹配對接，豎向加載裝置下壓上夾裝置進行土樣固結系數測定；再通過橫向加載裝置對下剪切桶施加推力，可對固結完成的試樣直接進行剪切試驗；本申請可連續完成不同類型土體固結系數和抗剪強度的測定，提高實驗完成的精確度和減少時間的浪費，可有效減少試驗過程中各種不利的因素，從而保證試驗的精確性。

技術領域

本申請涉及一種測定土體固結系數和抗剪強度的實驗裝置，尤其涉及一種組合式室內固結剪切儀。

背景技術

土的固結系數在研究土體變形、擋土結構的靜止土壓力、地下建筑圍護結構、隧道襯砌結構、樁的側向摩阻力計算等方面有重要的作用，隨著城市化進程的發展，地下工程和深基坑工程逐漸增多，土體固結系數大小的選取受到了越來越多的重視。

直剪試驗是研究巖土體強度特性的常規力學試驗之一，是研究巖土體抗剪特性和變形規律的重要手段，抗剪強度參數等試驗結果是邊坡穩定性分析、礦山開采、隧道、水庫等常見地質工程建設設計和施工的重要依據。

由此可知不同類型土體的固結及剪切實驗在巖土領域的應用是很廣泛的，但常規小型直剪儀因不能完成含有大粒徑土樣的強度指標測定，而對于現存大型直剪儀又因固結與剪切實驗的不連續性限制了剪切強度的準確性。

發明內容

本申請的目的在于提出一種對不同類型土體快速、準確、連續地測定其固結系數和抗剪強度參數的組合式室內固結剪切儀。

本申請是這樣實現的：組合式室內固結剪切儀，其包括架體、上剪切筒、下剪切桶、豎向加載裝置、橫向加載裝置、豎向壓力傳感器、橫向壓力傳感器、位移傳感器和數據采集系統；上剪切筒的下端面與下剪切桶的上端面同軸匹配對接，上剪切筒和下剪切桶可拆卸的固定連接在一起；下剪切桶桶內底部設有具有吸水性能的下夾裝置，上剪切筒內可滑動的安裝有具有吸水性能的上夾裝置；架體上安裝有能向上夾裝置上端面提供豎直下壓力的豎向加載裝置，架體上還安裝有能向下剪切桶提供徑向壓力的橫向加載裝置；豎向壓力傳感器安裝在上夾裝置上，上剪切筒內壁和下剪切桶內壁分別安裝有一個橫向壓力傳感器，位移傳感器安裝在下剪切桶外壁上；豎向壓力傳感器、橫向壓力傳感器、位移傳感器均與數據采集系統相連。

進一步的，下夾裝置包括下部蓋板和下透水石，下部蓋板設置在下剪切桶的桶底，下部蓋板的上端面設有多個支腿并通過支腿托起下透水石；上夾裝置包括上部蓋板和上透水石，上部蓋板的下端面設有多個支腿并通過支腿座在上透水石上端面，上部蓋板的上端面中心設有頂托并通過頂托承載提供豎直下壓力的豎向加載裝置，豎向壓力傳感器安裝在頂托與豎向加載裝置間；被測定的土樣夾持在下透水石與上透水石間。

進一步的，下透水石設有多個下縱向穿線孔，對應下部蓋板支腿位置處的下剪切桶的筒壁上設有下橫向穿線孔；上部蓋板和上透水石對應設有多組匹配對應貫穿的上穿線孔；被下透水石與上透水石夾持的土樣分為多層并且每一層均裝有一個濕度傳感器；橫向壓力傳感器、濕度傳感器通過穿過上穿線孔的或者通過依次穿過下縱向穿線孔、下橫向穿線孔的線纜與數據采集系統相連。

進一步的，對應下部蓋板的支腿位置，下剪切桶的筒壁上設有下進氣孔和下出氣孔；下進氣孔和下出氣孔的軸線位于下剪切桶的同一軸截面內，下進氣孔的高度高于下出氣孔的高度；上部蓋板設有縱向貫通的上進氣孔和縱向貫通的上出氣孔；上進氣孔和上出氣孔均位于上部蓋板的邊緣處且上進氣孔和上出氣孔的軸線位于上部蓋板的同一軸截面內。

進一步的，還包括設置在架體旁的加熱室；加熱室內設有風箱、風機、加熱器、控溫裝置和能探測風箱內溫度的溫度傳感器；風箱的入口端與風機相連，風箱的出口通過管線分別與上進氣孔、下進氣孔相連通，安裝在風箱內的加熱器與控溫裝置相連。