一种用于原位大型剪切试验垂向加载的卧式斜支撑装置的制作方法

本实用新型涉及一种用于原位大型剪切试验垂向加载的卧式斜支撑装置，属岩土工程测试技术领域。

背景技术：

在当前的工程勘察项目中，原位测试技术越来越凸显其重要作用，原位大型剪切试验更是在边坡勘察中能够提供试验地层的粘聚力C和内摩擦角φ的值，成为边坡勘察必不可少的原位试验项目之一。

现场原位大型剪切试验的加载方式主要有两种，即垂向加载和水平加载，目前原位大型剪切试验的垂向加载方式主要有：

1、堆载压重法；2、地锚反力法

优点：堆载压重法不挑地层，且在较恶劣的环境下都能使用；地锚反力法设备简单。

缺点：堆载压重法需要重物，装吊麻烦；地锚反力法所需实验场地较大，地层不能太松软。

技术实现要素：
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本实用新型的目的在于克服现有技术之不足，而提供一种在试坑壁地层有一定强度的条件下，工作效率高、实验数据可靠，而又能充分利用试坑壁资源的一种简便的用于原位大型剪切试验垂向加载的卧式斜支撑装置。

本实用新型的用于原位大型剪切试验垂向加载的卧式斜支撑装置，由固定在相对应的两个试坑壁上的两块斜撑板(1)；用两个活动销钉(10)将带有外螺丝纹的两根短钢杆(2)和一根两头带有内螺丝纹的钢管(3)连在一起构成的横支撑；置于横支撑下方其结构与横支撑相同的两个斜支撑(4)，两个斜支撑(4)的一端通过活动销钉(10)分别连接在两块斜撑板(1)上，另一端通过活动销钉(10)分别连接在船形码(5)两侧面的凸台上；一端通过活动销钉(10)连接在船形码(5)端面上的两根垂向拉力钢杆(6)，置于两根拉力钢杆(6)上部并通过四个螺帽(8)和两块夹板(7)夹紧的工字钢(9)组成。

本实用新型采用市场销售的产品和材料按常规方法制备。

本实用新型的工作原理为：

由两根带螺纹的钢杆(2)和一根两头有内螺纹的钢管(3)构成的横支撑，通过两个活动销钉(10)与试坑相对应的两块斜撑板(1)相连，用管钳旋转钢管(3)，使两块斜撑板(1)被加力紧紧地顶在试坑壁上，至稳定。

然后旋转一端通过销钉(10)连在斜撑板(1)，另一端也是通过销钉(10)连接在船形码(5)上的两根斜支撑钢管(4)，通过螺丝的螺纹使其撑紧孔壁和船形码(5)，并通过调节两根钢管(4)，并利用它们的斜支撑关系，使船形码(5)受力均匀并保持平衡稳定。而通过两根拉力钢杆(6)、四个螺帽(8)和两块夹板(7)卡紧的工字钢(9)自然也就平衡稳定。

根据需要垂向荷载的大小，决定安装卧式斜支撑装置的个数，利用工字钢(9)作反力，即提供垂向加载。

本实用新型的有益效果在于：

1、由于采用了巧妙装置，将试验坑壁的反力传输到工字钢上，给垂向加载提供了反力，避免了运输或寻找重物的麻烦，设备轻便。

2、安装方便灵活，根据需要垂向荷载的大小，决定安装卧式斜支撑装置的个数。

3、工作效率高、实验数据可靠，运输方便。

附图说明：

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式：

下面结合附图对本实用新型作进一步的描述。

本实用新型的用于原位大型剪切试验垂向加载的卧式斜支撑装置，其结构同实用新型内容部分所述和附图所示。采用市场销售的产品和材料按常规方法制备。

试验前，首先在垂直于长方形试坑长轴的方向，试块上方相对应的坑壁上按一定的倾角呈“八”字形安装两块斜撑板1；再用两个活动销钉10将带有外螺丝纹的两根短钢杆2和一根两头带有内螺丝纹的钢管3连在一起构成横支撑；置于横支撑下方其结构与横支撑相同的两个斜支撑4，两个斜支撑4的一端通过活动销钉10分别连接在两块斜撑板1上，另一端也是通过活动销钉10分别连接在船形码5两侧面的凸台上；一端通过活动销钉10连接在船形码5端面上的两根垂向拉力钢杆6，置于两根拉力钢杆6上部并通过四个螺帽8和两块夹板7夹紧工字钢9。一般现场大剪试验有四个试块，需在工字钢9两头各安装一套卧式斜支撑装置。

测试时，先用管钳旋转带有内螺丝纹的钢管3，通过与短钢杆2的螺纹对接，向两头的斜撑板1加力顶紧坑壁地层，使两块斜撑板1稳定，然后再用管钳同时旋转带有内螺丝纹的两根斜钢管4，也是通过与短钢杆2的螺纹对接，向两头的斜撑板1加力顶紧，通过调整两根斜钢管4，并利用它们的斜支撑关系，使船形码5受力均匀并保持平衡稳定，而通过两根拉力钢杆6、四个螺帽8和两块夹板7卡紧的工字钢9自然也就平衡稳定。

做原位大型剪切试验，要安装通用的垂向加载测试系统，包括垂向千斤顶、压力表、记录沉降的垂向安置的百分表等；还要安装水平向加载测试系统，水平加载用坑壁做反力，水平向安置的千斤顶、压力表、及记录水平向位移的水平向安置的百分表。

试验时，先对第一块试样施加设计好的垂向荷载，用上述的工字钢9作反力，通过调节千斤顶的压力，使垂向荷载等于设计值，稳定后，设计水平荷载等级，然后调节水平千斤顶，使水平荷载等于设计的水平荷载，稳定后再按设计荷载加载下一级水平荷载，直至试样破坏。

对第二、三、四块试样按设计荷载作类似的试验，并作记录，用图解法或最小二乘法得到粘聚力C和内摩擦角φ。

经实际使用表明，本实用新型完全达到设计要求。不仅工作效率高、实验数据可靠，还能轻便运输。