專利名稱：現場非擾動土的直剪試驗儀的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于現場非擾動土抗剪強度的試驗裝置，特別涉及針對如礦山排 土場或粗粒土的現場非擾動土的直剪試驗儀
背景技術：
由于原狀樣土具有明顯的結構性，而非擾動土的結構性對它的力學性質影響較為 顯著。所以需現場測定非擾動土的力學性質，以深入了解非擾動土的一些力學性的變化規 律，從而為排土場和廢石場邊坡穩定性提供更可靠的力學參數。然而，由于現有的非擾動土直剪試驗儀具有以下不足①現有的大型直剪儀一般 僅適用于在室內測定擾動土的力學性質；②利用現有的大型直剪試驗儀進行垂直和水平加 載時需使用專門設備，不便于攜帶進行現場測定；③現有的大型直剪試驗儀因體積較大、重 量較為笨重和裝卸較為麻煩，不利于運輸，且成本較高，一般很少在現場使用。因此，需探索一種方便用于現場測定非擾動土抗剪強度的試驗裝置，并能方便地 利用現場資源進行加載。
發明內容
有鑒于此，本發明提供一種現場非擾動土的直剪試驗儀，該試驗儀可方便地在現 場使用來測定非擾動土的力學性質，以便于研究非擾動土與擾動土的一些力學性變化規 律，為礦山廢石的排放設計方案和排土場后期的穩定性分析提供理論依據。本發明的現場非擾動土的直剪試驗儀，包括剪切裝置、垂直加載裝置和水平加載 裝置，所述剪切裝置包括下剪切盒和以滑動配合方式設置于下剪切盒上的上剪切盒，所述 垂直加載裝置包括用于容納重物的加載容器I和與加載容器I固定連接用于對上剪切盒 內非擾動土豎直加載的傳力組件I，所述水平加載裝置包括用于容納重物的加載容器II和 與加載容器II連接用于對上剪切盒水平加載的傳力組件II。進一步，所述上剪切盒與下剪切盒之間沿剪切方向的剪切縫內設置有滾珠；
進一步，所述傳力組件I包括上傳力板、下傳力板和設置于上傳力板與下傳力板之間 的滾軸排，所述加載容器I設置于上傳力板正上方并與上傳力板固定連接；
進一步，所述傳力組件II包括拉繩、支架和設置于支架上的定滑輪，所述拉繩以定滑輪 為支點，一端水平連接上剪切盒，另一端豎直連接加載容器II ； 進一步，所述拉繩以可拆卸的方式與上剪切盒連接； 進一步，所述下剪切盒外表面設置有錨固釘。本發明的有益效果本發明的現場非擾動土的直剪試驗儀，具有以下優點
1)結構簡單，易于制造，收放、攜帶方便；
2)能直接利用現場材料進行加載，使用方便；
3)加載均勻、準確，試驗精度較高；
4)上、下剪切盒之間摩擦小，測得結果比較準確。
下面結合附圖和實施例對本發明作進一步描述。圖1為本發明的結構示意圖； 圖2為本發明的主視圖3為圖2的右視圖； 圖4為圖2的俯視圖。
具體實施例方式圖1為本發明的結構示意圖，圖2為本發明的主視圖，圖3為圖2的右視圖，圖4為 圖2的俯視圖，如圖所示本實施例的現場非擾動土的直剪試驗儀，包括剪切裝置、垂直加 載裝置和水平加載裝置，所述剪切裝置包括下剪切盒1和以滑動配合方式設置于下剪切盒 1上的上剪切盒2，所述垂直加載裝置包括用于容納重物的加載容器I 3和與加載容器I 3 固定連接用于對上剪切盒2內非擾動土豎直加載的傳力組件I，所述水平加載裝置包括用 于容納重物的加載容器II 4和與加載容器II 4連接用于對上剪切盒2水平加載的傳力組件 II，使用時，將下剪切盒固定，并將上、下剪切盒套于所測非擾動土四周，然后在下剪切盒四 周放入適量的土石以便固定下剪切盒。同時，直接利用現場土石等材料裝入加載容器I內 對待測土進行豎直加載，同時，也利用現場材料裝入加載容器II內對上剪切盒施加水平載 荷，進行現場非擾動土的抗剪強度測試，得出豎直載荷與水平載荷的關系，以便于測定非擾 動土的力學性質，以能深入了解非擾動土與擾動土的一些力學性的變化規律，為礦山廢石 的排放設計方案和排土場后期的穩定性分析提供理論依據。本實施例中，所述上剪切盒2與下剪切盒1之間沿剪切方向的剪切縫內設置有兩 排滾珠5，上、下剪切盒的兩側各一排，以避免上剪切盒與下剪切盒之間的摩擦對試驗結果 產生較大影響。本實施例中，所述傳力組件I包括上傳力板6、下傳力板7和設置于上傳力板6與 下傳力板7之間的滾軸排8，所述加載容器I 3設置于上傳力板6正上方并與上傳力板6固 定連接，上、下傳力板保證土體所受的垂直荷載均勻分布于土體表面，同時，滾軸排使試驗 過程中垂直荷載的作用點始終在土體的中心位置，以提高試驗準確性。本實施例中，所述傳力組件II包括拉繩9、支架10和設置于支架10上的定滑輪 11，所述拉繩9以定滑輪11為支點，一端水平連接上剪切盒2，另一端豎直連接加載容器 II 4，結構簡單，易于實現。本實施例中，所述拉繩9 一端設置掛鉤13，上剪切盒上設置掛座14，拉繩9通過掛 鉤13和掛座14以可拆卸的方式與上剪切盒2連接，便于拆卸進行攜帶、收放等，使用方便。本實施例中，所述下剪切盒1外表面設置有錨固釘12，錨固釘伸入下剪切盒周圍 的土體內進行錨固，以防止下剪切盒在試驗過程中移動，影響試驗結果。最后說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，盡管參照較 佳實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技 術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的宗旨和范圍，其均應涵蓋在本 發明的權利要求范圍當中。
權利要求
一種現場非擾動土的直剪試驗儀，包括剪切裝置、垂直加載裝置和水平加載裝置，其特征在于所述剪切裝置包括下剪切盒(1)和以滑動配合方式設置于下剪切盒(1)上的上剪切盒(2)，所述垂直加載裝置包括用于容納重物的加載容器Ⅰ(3)和與加載容器Ⅰ(3)固定連接用于對上剪切盒(2)內非擾動土豎直加載的傳力組件Ⅰ，所述水平加載裝置包括用于容納重物的加載容器Ⅱ(4)和與加載容器Ⅱ(4)連接用于對上剪切盒(2)水平加載的傳力組件Ⅱ。
2.根據權利要求1所述的現場非擾動土的直剪試驗儀，其特征在于所述上剪切盒(2) 與下剪切盒(1)之間沿剪切方向的剪切縫內設置有滾珠(5)。
3.根據權利要求2所述的現場非擾動土的直剪試驗儀，其特征在于所述傳力組件I 包括上傳力板(6)、下傳力板(7)和設置于上傳力板(6)與下傳力板(7)之間的滾軸排(8)， 所述加載容器I (3)設置于上傳力板(6)正上方并與上傳力板(6)固定連接。
4.根據權利要求3所述的現場非擾動土的直剪試驗儀，其特征在于所述傳力組件II 包括拉繩(9)、支架(10)和設置于支架(10)上的定滑輪(11)，所述拉繩(9)以定滑輪(11) 為支點，一端水平連接上剪切盒(2 )，另一端豎直連接加載容器II (4 )。
5.根據權利要求4所述的現場非擾動土的直剪試驗儀，其特征在于所述拉繩(9)以可 拆卸的方式與上剪切盒(2)連接。
6.根據權利要求5所述的現場非擾動土的直剪試驗儀，其特征在于所述下剪切盒(1) 外表面設置有錨固釘(12)。
全文摘要
本發明公開了一種現場非擾動土的直剪試驗儀，包括剪切裝置、垂直加載裝置和水平加載裝置，剪切裝置包括下剪切盒和以滑動配合方式設置于下剪切盒上的上剪切盒，垂直加載裝置包括加載容器Ⅰ和用于對土體豎直加載的傳力組件Ⅰ，水平加載裝置包括加載容器Ⅱ和用于對上剪切盒水平加載的傳力組件Ⅱ，使用時，將上、下剪切盒套于所測非擾動土四周，然后在下剪切盒四周放入適量的土石以便固定下剪切盒，并在加載容器Ⅰ和加載容器Ⅱ內分別裝入現場土石，進行現場非擾動土的抗剪強度測試，以測定非擾動土在不同垂直壓力下的剪應力，從而深入了解非擾動土的一些力學性質的變化規律，為礦山廢石的排放設計方案和排土場后期的穩定性分析提供理論依據。
文檔編號G01N3/24GK101968415SQ20101051433
公開日2011年2月9日 申請日期2010年10月21日 優先權日2010年10月21日
發明者孔祥云, 楊春和, 王光進, 顧義磊 申請人:重慶大學