[發明專利]一種溫控式反復剪切的非飽和土直剪裝置及方法

在審

• 申請號: 202111504820.0
• 申請日: 2021-12-10
• 公開（公告）號: CN116256260A
• 公開（公告）日: 2023-06-13
• 發明（設計）人: 駱建文;何軍;王治軍;耿生明;曾發榮;李運海;紀鵬;郭玉華;楊鵬;張曦
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣集團有限公司;長慶工程設計有限公司
• 主分類號: G01N3/38
• 分類號: G01N3/38;G01N3/24;G01N3/02;G05D23/22
• 代理公司: 西安吉盛專利代理有限責任公司 61108
• 代理人: 薛妍

1.一種溫控式反復剪切的非飽和土直剪裝置，其特征在于：包括支架系統、剪切盒、氣壓室、環境室、變溫系統、水平反復剪切系統、垂直加壓系統及排水系統、量測系統和控制系統(59)，所述的剪切盒外側套接有氣壓室，氣壓室套接在環境室內，所述的變溫系統分別設置在氣壓室及環境室內；

所述的剪切盒設在底座(1)上，所述的剪切盒分為下剪切盒(8)和上剪切盒(9)，水平反復剪切系統貫穿環境室和氣壓室分別與下剪切盒(8)和上剪切盒(9)連接，上剪切盒(9)的上方設置有垂直加壓系統；

所述的垂直加壓系統穿過氣壓室和環境室且延伸至支架系統的平板(3)上方并與平板(3)固定連接，下剪切盒(8)底部與排水系統連接，水平反復剪切系統及垂直加壓系統還分別與量測系統連接；

所述的變溫系統和水平反復剪切系統的控制單元分別與控制系統(59)電連接，垂直加壓系統則通過控制系統(59)連接有氣泵(64)。

2.根據權利要求1所述的一種溫控式反復剪切的非飽和土直剪裝置，其特征在于：所述的支架系統包括底座(1)、平板(3)和若干立柱(2)，所述的若干立柱(2)兩端分別與底座(1)和平板(3)連接；若干立柱(2)和底座(1)、平板(3)組成長方體框。

3.根據權利要求1所述的一種溫控式反復剪切的非飽和土直剪裝置，其特征在于：所述的底座(1)上焊接有剪切盒支座(5)，所述的剪切盒固定連接在剪切盒支座(5)上；所述的剪切盒支座5中間設置有滑軌(6)，滑軌(6)上放置有若干滾珠(7)，滾珠(7)上放置有剪切盒；所述的剪切盒還包括盒蓋(10)，盒蓋(10)中心位置開口且固定連接有頂槽(10-1)，頂槽(10-1)內部呈凹槽狀，所述的上剪切盒(9)通過頂槽(10-1)和垂直加壓系統固定連接；盒蓋(10)和上剪切盒(9)通過卡扣活動連接，所述下剪切盒(8)下部粘結有陶土板(11)，上剪切盒(9)上部設置有多孔板(13)，多孔板(13)和陶土板(11)之間填充有試樣(12)。

4.根據權利要求1所述的一種溫控式反復剪切的非飽和土直剪裝置，其特征在于：所述的氣壓室由圓筒(14)和氣壓罩(15)組成，所述的圓筒(14)焊接在剪切盒支座(5)上，所述的圓筒(14)右側中心處設置有圍壓孔(65)，圓筒(14)前側開設有貫穿排水系統兩個通孔，圓筒(14)左側和右側下部均開設有貫穿水平反復剪切系統的圓孔，圓筒(14)上端面中心位置開設有貫穿垂直加壓系統的圓孔，圍壓孔(65)外接有圍壓管(66)，圍壓管(66)貫穿環境室與控制系統(59)連接；所述的氣壓罩(15)上開設有若干個圓孔(16)，每個圓孔(16)在氣壓室內壁一側固定安裝有一個熱電偶(17)。

5.根據權利要求1所述的一種溫控式反復剪切的非飽和土直剪裝置，其特征在于：所述的環境室包括左側板(19-1)、右側板(19-2)、前側板(19-3)、后側板(19-4)四塊側板和頂板(20)，四塊側板和頂板(20)組成矩形框體結構；其中左側板(19-1)、右側板(19-2)、前側板(19-3)、后側板(19-4)的下端面均緊貼剪切盒支座(5)且垂直焊接在底座(1)上，頂板(20)通過若干個螺栓一(20-1)與左側板(19-1)、右側板(19-2)、前側板(19-3)、后側板(19-4)的上端面可拆卸連接；頂板(20)左側開有注水孔(22)；前側板(19-3)前側開設有貫穿排水系統兩個通孔，右側板(19-2)下部和左側板(19-1)下部開設有貫穿水平反復剪切系統的圓孔，頂板(20)中心位置開設有貫穿垂直加壓系統的圓孔；所述的環境室內的剪切盒支座(5)上設置有若干個加熱棒(23)，左側板(19-1)上設置有呈正方形的開口，正方形的開口處通過螺栓固定安裝有制冷器。