[實用新型]原位-室內兩用大型推剪儀

有效

• 申請號: 202023254758.8
• 申請日: 2020-12-29
• 公開（公告）號: CN214334553U
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發明（設計）人: 鄭文棠;丁金偉;王凱泓;余志剛
• 申請（專利權）人: 廣州道彰工程科技有限公司
• 主分類號: G01N3/24
• 分類號: G01N3/24;G01N3/02;G01L5/00
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 王曉玲

本實用新型涉及一種原位?室內兩用大型推剪儀。包括安裝板、上盒和下盒、水平推剪系統、法向加壓系統以及壓力傳感機構；上盒與安裝板水平滾動連接；下盒與安裝板可拆卸式固定連接；上盒與下盒通過通孔相互連通；水平推剪系統與安裝板連接，且位于上盒水平運動所在的方向上；法向加壓系統與安裝板連接，位于上盒的正上方；壓力傳感機構與上盒連接，且位于水平推剪系統的一側；當水平推剪系統運動時，水平推剪系統的推進絲桿做水平推進運動，作用于壓力傳感機構上，從而推動上盒沿剪切方向水平移動。本實用新型提供的推剪儀，在滿足大型推剪實驗的同時，有效縮小了各個結構的尺寸與重量，從而可滿足原位、異位兩種場景的實驗需求。

技術領域

本實用新型屬于土木勘測類技術領域，更具體地，涉及一種原位-室內兩用大型推剪儀。

背景技術

如今現有的原位或者異位測量技術均針對脆性土樣，在非脆性土樣方面推剪設備少之又少，而且現有的推剪機構主流上，小型儀器(儀器重量1噸以下)采用液壓油缸推剪；大型儀器(儀器重量2噸以上)采用兩組電動伺服絲桿傳動到橫橋上連續推剪，前者推剪運動形式不適合非脆性土體，后者的運動機構在同等重量下無法滿足機械強度；且推剪盒部分都是由推剪機構推進上盒，在實驗條件下，上盒的土體還需要加載至少400Kpa的法向壓強，這意味著，對上盒的結構強度要求很高，現有的設備推剪盒一般采用一體式結構設計，這使得僅上盒的重量就會達到50KG以上；由于小型儀器不滿足推剪的運動形式，導致了非脆性土體不能進行原位實驗只能帶回去室內進行異位實驗，即使進行原位實驗由于儀器強度原因，可拆分的單元件的重量超過了全地形下人力運輸可以承受的重量；由于大型儀器本身安裝繁瑣且重量大，導致即使滿足非脆性土體的推剪實驗條件也不能進行原位實驗。

中國專利CN209513466U，公開日為2019.10.18，公開了一種定向低摩擦的自平衡式大型室內直剪儀，但是該裝置只能在室內使用，不便于進行異位測量。

實用新型內容

本實用新型為克服上述現有技術中的至少一個缺陷，提供一種原位-室內兩用大型推剪儀，可適應于原位、異位的非脆性土樣的剪切實驗。

為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是：一種原位-室內兩用大型推剪儀，包括安裝板、用于盛裝土樣的上盒和下盒、水平推剪系統、法向加壓系統以及壓力傳感機構；所述的上盒無底蓋，所述的下盒無頂蓋，所述的安裝板中部設有通孔；所述的上盒安裝于安裝板頂部，與安裝板水平滾動連接；所述的下盒安裝于安裝板底部，與安裝板可拆卸式固定連接；所述的上盒與下盒通過通孔相互連通；所述的水平推剪系統與安裝板連接，且位于上盒水平運動所在的方向上；所述的法向加壓系統與安裝板連接，位于上盒的正上方；所述的壓力傳感機構與上盒連接，且位于水平推剪系統的一側；當所述的水平推剪系統運動時，水平推剪系統的做水平推進運動，作用于壓力傳感機構上，從而推動上盒沿剪切方向水平移動。在進行異位剪切實驗時，上盒和下盒需要同時使用，在上盒和下盒內均填滿土樣，通過法向加壓系統對土樣壓緊，同時施加法向壓力；水平推剪系統對上盒施加水平推剪力，其直接作用在壓力傳感機構上，推動上盒沿推剪力方向做水平運動，實現土樣的推剪實驗；由于水平推剪系統是直接作用到壓力傳感機構上，這樣壓力傳感機構能夠更加準確的測量出土樣的剪切力。在進行原位剪切實驗時，首先在需要測量的土體處挖出一個凸包，將安裝板以及上盒罩在凸包上，然后通過法向加壓系統對土樣施加法向的壓力，另外還需要壓載大約16 噸的重物，以抵消油缸的反作用力；之后，再通過水平推剪系統進行水平推剪運動，其原理與異位實驗時一樣。

在其中一個實施例中，所述的水平推剪系統包括連接架、驅動機構、以及推進絲桿；所述的連接架與安裝板可拆卸連接，所述的驅動機構安裝于連接架上，所述的推進絲桿與驅動機構連接，驅動機構能夠驅動推進絲桿水平方向前后運動。通過更換推剪力的動力源，實現了推剪運動的連續進行，使得實樣系統設計更加符合非脆性土體的性質。