一種高應力剪切儀的制作方法
【專利說明】
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及巖土工程中接觸面的剪切的技術領域。
【【背景技術】】
[0002]為了研究深部土體與結構接觸面剪切關系，需要一臺高應力下的單直剪儀，而國內外生產的傳統單直剪儀的垂直荷載1KN不能滿足高應力的剪切試驗研究，加之重新設計加工一臺高應力下的剪切儀需要高昂的成本，所以利用目前在河南理工大學運行良好的巖石力學試驗系統RMT-150B，其垂直應力量程最大為1000kN、垂直位移最大為20mm、自動化程度高、操作簡單、精度高和穩定性好等特點。利用該試驗平臺的伺服加載系統，結合重新設計加工的剪切盒及配套設備來能滿足高應力的剪切試驗研究。
【【實用新型內容】】
[0003]本實用新型的目的在于解決現有技術中的問題而提出一種高應力剪切儀，通過重新設計加工加載柱、透水石、減阻板、支撐板和墊板等裝置，設備采用獨特的拉剪方式，巧妙地使用作用力與反作用力平衡，省去笨重的反力座，剪切試驗時垂直液壓缸和水平液壓缸均為伺服控制，透水石能使土樣受力均勻，土樣在高應力固結期間土中的水可以均勻的被透水石吸收，同時土樣也不直接接觸加載柱而產生腐蝕，土中的空氣也可通過透水石排到外界，減阻板能固定約束土樣，保證土樣在垂直向能夠加載；土樣在垂直向荷載作用下固結壓縮給減阻板很大的水平向壓力，水平向壓力加土樣固結向下的趨勢使減阻板有向下運動的趨勢，通過減阻板能使壓力均勻擴散。
[0004]為實現上述目的，本實用新型提出了一種高應力剪切儀，包括底板、剪切盒、混凝土基底座、垂直液壓缸和水平液壓缸，所述剪切盒放置于底板上，剪切盒與底板之間設有滾軸底板，混凝土基底座放置于剪切盒上，混凝土基底座與剪切盒之間設有墊板，混凝土基底座上設有減阻板，垂直液壓缸安裝于減阻板上方，垂直液壓缸下端連接有加載柱，垂直液壓缸上安裝有第一位移傳感器，加載柱的末端安裝有透水石，透水石位于減阻板上方，水平液壓缸位于剪切盒一側，水平液壓缸上安裝有第二位移傳感器，水平液壓缸的兩側通過拉桿與剪切盒相連接。
[0005]作為優選，所述減阻板為圓柱形結構，透水石橫截面為圓形結構。
[0006]作為優選，所述墊板的一端設有向上凸起的第一限位板，墊板的另一端設有向下凸起的第二限位板，第一限位板與混凝土基底座配合安裝，第二限位板與剪切盒配合安裝。
[0007]作為優選，所述水平液壓缸后側安裝有橫梁，所述拉桿通過鎖緊螺釘與橫梁固定安裝。
[0008]作為優選，所述水平液壓缸的前端連接有安裝塊，所述安裝塊通過支撐板與減阻板相連接，第二位移傳感器安裝于安裝塊的一側。
[0009]本實用新型的有益效果:本實用新型通過重新設計加工加載柱、透水石、減阻板、支撐板和墊板等裝置，設備采用獨特的拉剪方式，巧妙地使用作用力與反作用力平衡，省去笨重的反力座，剪切試驗時垂直液壓缸和水平液壓缸均為伺服控制，透水石能使土樣受力均勻，土樣在高應力固結期間土中的水可以均勻的被透水石吸收，同時土樣也不直接接觸加載柱而產生腐蝕，土中的空氣也可通過透水石排到外界，減阻板能固定約束土樣，保證土樣在垂直向能夠加載；土樣在垂直向荷載作用下固結壓縮給減阻板很大的水平向壓力，水平向壓力加土樣固結向下的趨勢使減阻板有向下運動的趨勢，通過減阻板能使壓力均勻擴散。
[0010]本實用新型的特征及優點將通過實施例結合附圖進行詳細說明。
【【附圖說明】】
[0011]圖1是本實用新型一種高應力剪切儀主視結構圖；
[0012]圖2是本實用新型一種高應力剪切儀俯視結構圖；
[0013]圖3是本實用新型剪切盒與混凝土基底座的主視結構圖；
[0014]圖4是本實用新型作為單剪儀的主視結構圖。
【【具體實施方式】】
[0015]參閱圖1、圖2、圖3，本實用新型一種高應力剪切儀，包括底板1、剪切盒2、混凝土基底座3、垂直液壓缸4和水平液壓缸5，所述剪切盒2放置于底板I上，剪切盒2與底板I之間設有滾軸底板11，混凝土基底座3放置于剪切盒2上，混凝土基底座3與剪切盒2之間設有墊板6，混凝土基底座3上設有減阻板31，垂直液壓缸4安裝于減阻板31上方，垂直液壓缸4下端連接有加載柱41，垂直液壓缸4上安裝有第一位移傳感器42，加載柱41的末端安裝有透水石43，透水石43位于減阻板31上方，水平液壓缸5位于剪切盒2 —側，水平液壓缸5上安裝有第二位移傳感器51，水平液壓缸51的兩側通過拉桿52與剪切盒2相連接。
[0016]所述減阻板31為圓柱形結構，透水石43橫截面為圓形結構，所述墊板6的一端設有向上凸起的第一限位板61，墊板6的另一端設有向下凸起的第二限位板62，第一限位板61與混凝土基底座3配合安裝，第二限位板62與剪切盒2配合安裝，所述水平液壓缸5后側安裝有橫梁53，所述拉桿52通過鎖緊螺釘與橫梁53固定安裝，所述水平液壓缸5的前端連接有安裝塊54，所述安裝塊54通過支撐板55與減阻板31相連接，第二位移傳感器51安裝于安裝塊55的一側。
[0017]實施例一:
[0018]作為直剪儀時，本實用新型一種高應力剪切儀在工作過程中，通過重新設計加工加載柱41、透水石43、減阻板31、支撐板55和墊板6等裝置，設備采用獨特的拉剪方式，巧妙地使用作用力與反作用力平衡，省去笨重的反力座，剪切試驗時垂直液壓缸4和水平液壓缸5均為伺服控制，土樣放置于減阻板31內，透水石43能使土樣受力均勻，土樣在高應力固結期間土中的水可以均勻的被透水石43吸收，同時土樣也不直接接觸加載柱41而產生腐蝕，土中的空氣也可通過透水石43排到外界，減阻板31能固定約束土樣，保證土樣在垂直向能夠加載；土樣在垂直向荷載作用下固結壓縮給減阻板31很大的水平向壓力，水平向壓力加土樣固結向下的趨勢使減阻板31有向下運動的趨勢，通過減阻板31能使壓力均勻擴散。
[0019]實施例二:
[0020]參閱圖4，作為單剪儀時，將減阻板31替換成若干剪切環7，同時去掉支撐板55，剪切環7同樣為圓形結構，且剪切環7的厚度等于減阻板31的厚度，同樣能夠起到約束土樣的目的，每個剪切環7的一側對應安裝有一個剪切環位移傳感器71，在其他結構不變的情況下進行剪切試驗。
[0021]上述實施例是對本實用新型的說明，不是對本實用新型的限定，任何對本實用新型簡單變換后的方案均屬于本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.一種高應力剪切儀，其特征在于:包括底板(I)、剪切盒(2)、混凝土基底座(3)、垂直液壓缸(4)和水平液壓缸(5)，所述剪切盒(2)放置于底板(I)上，剪切盒(2)與底板(I)之間設有滾軸底板(11)，混凝土基底座(3)放置于剪切盒(2)上，混凝土基底座(3)與剪切盒(2)之間設有墊板￠)，混凝土基底座(3)上設有減阻板(31)，垂直液壓缸(4)安裝于減阻板(31)上方，垂直液壓缸(4)下端連接有加載柱(41)，垂直液壓缸(4)上安裝有第一位移傳感器(42)，加載柱(41)的末端安裝有透水石(43)，透水石(43)位于減阻板(31)上方，水平液壓缸(5)位于剪切盒(2) —側，水平液壓缸(5)上安裝有第二位移傳感器(51)，水平液壓缸(51)的兩側通過拉桿(52)與剪切盒(2)相連接。2.如權利要求1所述的一種高應力剪切儀，其特征在于:所述減阻板(31)為圓柱形結構，透水石(43)橫截面為圓形結構。3.如權利要求1所述的一種高應力剪切儀，其特征在于:所述墊板￠)的一端設有向上凸起的第一限位板(61)，墊板(6)的另一端設有向下凸起的第二限位板(62)，第一限位板(61)與混凝土基底座(3)配合安裝，第二限位板￠2)與剪切盒(2)配合安裝。4.如權利要求1所述的一種高應力剪切儀，其特征在于:所述水平液壓缸(5)后側安裝有橫梁(53)，所述拉桿(52)通過鎖緊螺釘與橫梁(53)固定安裝。5.如權利要求1所述的一種高應力剪切儀，其特征在于:所述水平液壓缸(5)的前端連接有安裝塊(54)，所述安裝塊(54)通過支撐板(55)與減阻板(31)相連接，第二位移傳感器(51)安裝于安裝塊(55)的一側。
【專利摘要】本實用新型公開了一種高應力剪切儀，能分別進行直剪和單剪試驗，包括底板、剪切盒、混凝土基底座、垂直液壓缸和水平液壓缸、第一位移傳感器和第二位移傳感器，混凝土基底座上設有減阻板，垂直液壓缸安裝于減阻板上方，垂直液壓缸下端連接有加載柱，垂直液壓缸上安裝有第一位移傳感器，加載柱的末端安裝有透水石，透水石位于減阻板上方，水平液壓缸位于剪切盒一側，水平液壓缸上安裝有第二位移傳感器，水平液壓缸的兩側通過拉桿與剪切盒相連接。本實用新型采用獨特的拉剪方式，巧妙地使用作用力與反作用力平衡，省去笨重的反力座，剪切試驗時垂直液壓缸和水平液壓缸均為伺服控制。
【IPC分類】G01N3/24
【公開號】CN204882265
【申請號】CN201520626812
【發明人】郭佳奇, 徐子龍, 任連偉, 劉希亮, 陳峰賓, 李宏飛, 檀俊坤
【申請人】河南理工大學
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2015年8月10日