一种原位水平推剪实验装置的制造方法
【专利摘要】一种原位水平推剪实验装置，包括一侧开口的支架，支架内水平安装有千斤顶，所述千斤顶的固定端通过反力环与支架相连，反力环内设有压力表，所述千斤顶的活动端穿过支撑板的导向孔设置在支架的开口侧，所述支撑板安装在支架上，所述支撑板上的导向孔对千斤顶径向限位，所述千斤顶的活动端安装有压板与试验土体接触，千斤顶的两侧对称设有平刃侧板，所述平刃侧板的刀刃面向试验土体，平刃侧板的刀刃面和所述千斤顶的活动端均与试验土体的待切割面垂直，所述平刃侧板通过安装在支架上的丝杆驱动机构带动与千斤顶同向动作。本装置结构简单合理、操作灵活，又具有整体可拆卸、携带方便，能够减少对土样的扰动，使得测试结果更能反映现场土体状态。
【专利说明】
一种原位水平推剪实验装置
技术领域
[0001 ]本实用新型涉及一种原位水平推剪实验装置。
【背景技术】
[0002]岩土体抗剪强度参数的测定对于工程建设具有重要的指导意义。目前测量岩土体抗剪强度较为普遍的方法为室内直剪试验、室内三轴试验以及原位直剪试验。室内试验由于试验土体尺寸较小、受人为及天气影响的因素较多，往往不能全面的反映岩土体的真实强度。现场原位直剪试验因其试验条件更接近于岩土体实际，在铁路、公路、水利、建筑等多个行业得到广泛应用。如在专利号为201120048000.0的申请中公开了一种框架组合式岩土体现场水平推剪实验装置。该装置虽能保证前受力钢板自始至终保持竖直状态，但无法排除因千斤顶着力点偏离设计位置所带来的误差，且在试验土体两侧开槽会对试体造成较大的扰动，得到的试验结果很难反映实际情况，在实际应用上存在一定的局限性。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型针对现有技术的不足而提供了一种结构简单合理、操作灵活，又具有整体可拆卸、携带方便，能够减少对土样的扰动，使得测试结果更能反映现场土体状态的一种原位水平推剪实验装置。
[0004]本实用新型采用如下技术方案实现:一种原位水平推剪实验装置，包括一侧开口的支架，所述支架内水平安装有千斤顶，所述千斤顶的固定端通过反力环与支架相连，所述反力环内设有压力表，所述千斤顶的活动端穿过支撑板的导向孔设置在支架的开口侧，所述支撑板安装在支架上，所述支撑板上的导向孔对千斤顶径向限位，所述千斤顶的活动端安装有压板与试验土体接触，所述千斤顶的两侧对称设有平刃侧板，所述平刃侧板的刀刃面向试验土体，所述平刃侧板的刀刃面和所述千斤顶的活动端均与试验土体的待切割面垂直，所述平刃侧板通过安装在支架上的丝杆驱动机构带动与千斤顶同向动作。
[0005]所述丝杆驱动机构通过可伸缩母座安装在支架上，所述可伸缩母座调整两平刃侧板之间的距离。
[0006]所述丝杆驱动机构的活动端上设有推块，所述推块上设有与平刃侧板的厚度相匹配的凹槽，所述平刃侧板可拆卸式固定在推块的凹槽内。
[0007]所述支架上在千斤顶的两侧沿千斤顶运动方向还对称设有导轨，所述支撑板的两侧分别卡装在导轨上。
[0008]由于采用上述结构，本实用新型具有如下优点:
[0009]、本装置采用丝杆驱动机构驱动平刃侧板，一方面，方便对土样进行切割，另一方面，对土样进行切割后，平刃侧板保持在土样的两侧，能够及时提供侧向约束力，且能够减少对土样的扰动，使得测试结果更能反映现场土体状态。
[0010]2、本装置的千斤顶从支撑板的导向孔内穿过，从而通过支撑板约束千斤顶的水平位移，可确保千斤顶的着力点始终处于设计位置，从而保证试验土体受到的正应力方向始终不变，使试验结果更加真实、可靠，本装置的支撑板可以沿导轨移动，从而可以调整支撑板的位置，保证千斤顶的稳定。
[0011]3、本装置通过可伸缩母座调节两平刃侧板之间的距离，平刃侧板与丝杆驱动机构也为活动连接，从而可以针对不同试验要求、不同试验土样大小对试验土样按照试验要求进行调整。
[0012]综上所述，本装置结构简单合理、操作灵活，又具有整体可拆卸、携带方便使用范围广等特点。
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型的结构示意图。
[0014]图2为本实用新型的在实验过程中状态图。
【具体实施方式】
[0015]以下结合附图和【具体实施方式】对本实用新型做进一步的说明。
[0016]如图1、2所示，一种原位水平推剪实验装置，本例中，支架I采用优质钢板制作成半开放式的钢架，其长宽高为800mm*800mm*250mm，在支架I上设置导轨2、反力环3、可伸缩螺母座8、丝杆传动装置，其中导轨2直径为30mm，反力环3直径为150mm，可伸缩螺母座8尺寸大小为200mm*100mm*40mm，最大伸缩长度为80mm;丝杆传动装置的丝杆9为直径30mm的螺纹钢筋安装在可伸缩螺母座8活动端的丝杆螺母座上，丝杆的一端安装有推块10，另一端安装有手轮7，其中推块10采用长40mm宽30mm高20mm的带槽钢块制作而成，推块10的凹槽深20mm、宽为10mm;平刃侧板11采用9mm宽的带刃钢板制作而成，平刃侧板11固定在推块10的凹槽内。支撑板6采用1mm的钢板切割而成，支撑板6的两端分别安装在导轨2上，支撑板6的中部设有导向孔，导向孔处于钢板长度的1/2与距底边宽1/3处的交点处，所述千斤顶5—端与反力环3相连，另一端穿过导向孔，导向孔从而对千斤顶5的径向进行限位，所述反力环内安装有压力表4。
[0017]试验时，在试验场地上开挖出一个与本装置支架大小相匹配的试坑，将本装置固定于试坑内，安装后如图2所示。对于不同尺寸的试验土体12，可通过调节可伸缩螺母座8来控制。在试坑内转动手轮7，通过丝杆驱动机构给推块10施加一个推力，带动推块10内的平刃侧板11向前平移切削土体。待准备完毕后，开始摇动千斤顶5分级施加水平推力，千斤顶5的活动端通过压板依托对试体施加压力，本例中压板为枕木，控制千斤顶5的加荷速率是变形速率控制在每15?20s内的水平位移在2mm左右。每分钟记录一次压力表4的读数，当试验进行到压力表4读数达到最大值时(最大值的判断:若再继续加压，压力表4的读数不但不增加反而降低时，表示读数达到最大值)，此时的压力表最大读数为最大水平推力PmaxJiS力表4读数后退并达到一稳定值。松开油阀释放油压，然后关上油阀重新加压，以其峰值作为Pmin。数据处理分析。根据最大推力Pmax和最小推力Pmin通过计算公式确定所测岩土体抗剪强度的相关参数。
【主权项】
1.一种原位水平推剪实验装置，包括一侧开口的支架，其特征在于:所述支架内水平安装有千斤顶，所述千斤顶的固定端通过反力环与支架相连，所述反力环内设有压力表，所述千斤顶的活动端穿过支撑板的导向孔设置在支架的开口侧，所述支撑板安装在支架上，所述支撑板上的导向孔对千斤顶径向限位，所述千斤顶的活动端安装有压板与试验土体接触，所述千斤顶的两侧对称设有平刃侧板，所述平刃侧板的刀刃面向试验土体，所述平刃侧板的刀刃面和所述千斤顶的活动端均与试验土体的待切割面垂直，所述平刃侧板通过安装在支架上的丝杆驱动机构带动与千斤顶同向动作。2.根据权利要求1所述的原位水平推剪实验装置，其特征在于:所述丝杆驱动机构通过可伸缩母座安装在支架上，所述可伸缩母座调整两平刃侧板之间的距离。3.根据权利要求1或2所述的原位水平推剪实验装置，其特征在于:所述丝杆驱动机构的活动端上设有推块，所述推块上设有与平刃侧板的厚度相匹配的凹槽，所述平刃侧板可拆卸式固定在推块的凹槽内。4.根据权利要求3所述的原位水平推剪实验装置，其特征在于:所述支架上在千斤顶的两侧沿千斤顶运动方向还对称设有导轨，所述支撑板的两侧分别卡装在导轨上。
【文档编号】G01N3/24GK205562306SQ201620359855
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年4月26日
【发明人】王桂尧, 陈曙, 全鹏, 沙琳川, 邓俊强, 汤兰, 杨闻达, 邢校崟, 周红贵, 廖鑫捷, 袁平
【申请人】长沙理工大学