一種巖土體土工格柵抗拉直剪測(cè)試儀器的制造方法
【專利摘要】一種巖土體土工格柵抗拉直剪測(cè)試儀器，其特征是該儀器由拉拔步進(jìn)電機(jī)(1)，拉拔量力環(huán)(2)，上試樣盒(6)，加壓框架(9)，下試樣盒(13)，下底座(14)，剪切量力環(huán)(15)，剪切步進(jìn)電機(jī)(16)，加壓杠桿(23)和砝碼(25)組成。該儀器制造簡(jiǎn)單，測(cè)量精度高，使用方便，滿足土工格柵在加載條件下的抗拉拔與抗剪切強(qiáng)度量測(cè)控制要求，可直接測(cè)定各種土工格柵在多孔介質(zhì)(包括砂土、粉土、粘土等)中的抗拉拔與抗剪切強(qiáng)度特性。
【專利說(shuō)明】一種巖土體土工格柵抗拉直剪測(cè)試儀器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型是一種土工試驗(yàn)儀器，屬于土木(巖土)工程【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]土工格柵廣泛用于加筋土中，可以為巖土體提供均衡應(yīng)力，并形成一種復(fù)合結(jié)構(gòu)體系。隨著我國(guó)巖土工程建設(shè)的廣泛深入，加筋土技術(shù)得到較快的推廣，技術(shù)應(yīng)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)理論研究。如何測(cè)定土工格柵在巖土體中的抗拉強(qiáng)度與抗剪切強(qiáng)度，至今還沒(méi)有合適的實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行測(cè)量，目前較多的是采用土工格柵自身的抗拉強(qiáng)度、抗刺破強(qiáng)度等指標(biāo)進(jìn)行設(shè)計(jì)與施工，還沒(méi)有形成統(tǒng)一的強(qiáng)度試驗(yàn)規(guī)范與操作流程。該申請(qǐng)就是要實(shí)用新型一種試驗(yàn)儀器，以適用于多種土工格柵在多孔介質(zhì)中的抗拉拔與抗剪切強(qiáng)度特性的試驗(yàn)測(cè)試。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型目的是提供一種巖土體土工格柵抗拉直剪測(cè)試儀器，解決土工格柵在多孔介質(zhì)包括砂土、粉土或粘性土中的抗拉拔特性與抗剪切特性的試驗(yàn)測(cè)試問(wèn)題。
[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案，其特征是該儀器由拉拔步進(jìn)電機(jī)1，拉拔量力環(huán)2，上試樣盒6，加壓框架9，下試樣盒13，下底座14，剪切量力環(huán)15，剪切步進(jìn)電機(jī)16，加壓杠桿23，砝碼25組成，拉拔步進(jìn)電機(jī)I連接拉拔量力環(huán)2，用于為土工格柵的拉拔試驗(yàn)提供應(yīng)變控制式或應(yīng)力控制式的拉力，拉拔位移計(jì)29連接拉拔量力環(huán)2，下底座14上面安裝下試樣盒13，下試樣盒13安裝有下排水孔17，下試樣盒13上面安裝下透水石18，通過(guò)下排水孔17進(jìn)行排氣排水，下透水石18上面安裝濾紙，濾紙上面安裝下試樣26，下試樣26與上試樣12之間鋪設(shè)土工格柵4，土工格柵4通過(guò)夾具3和變形夾具5固定，并通過(guò)變形夾具5記錄試驗(yàn)開(kāi)始前的位置，上試樣12上面安裝濾紙，濾紙上面安裝上透水石11，上透水石11上面安裝頂蓋8，頂蓋8安裝有上排水孔7，并通過(guò)上排水孔7進(jìn)行試樣的排氣排水，上試樣盒6與下試樣盒13之間安裝有墊塊，頂蓋8與加壓軸10接觸，加壓軸10與加壓框架9連接，剪切步進(jìn)電機(jī)16連接剪切量力環(huán)15，通過(guò)推動(dòng)下底座14為土工格柵的抗剪切摩擦試驗(yàn)提供應(yīng)變控制式或應(yīng)力控制式的剪切力，剪切位移計(jì)30連接剪切量力環(huán)15，下底座14通過(guò)滾珠連接試驗(yàn)平臺(tái)27，試驗(yàn)平臺(tái)27安裝有剪切位移表28和固結(jié)位移計(jì)31，試驗(yàn)平臺(tái)27連接固定栓21，固定栓21通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)軸20連接大砝碼19和加壓杠桿23，轉(zhuǎn)動(dòng)軸20之間安裝有第一吊鉤22，加壓杠桿23通過(guò)第二吊鉤24連接砝碼25。
[0005](I)采用該儀器進(jìn)行土工格柵拉拔試驗(yàn)的方法如下:
[0006]①將下試樣盒13安裝在下底座14內(nèi)，將下透水石18放入下試樣盒13中，下透水石18表面鋪設(shè)濾紙，濾紙上面鋪設(shè)下試樣26，下試樣26表面鋪設(shè)濾紙，濾紙上面安裝上透水石11，上透水石11上面安裝頂蓋8，頂蓋8連接加壓軸10 ；
[0007]②按試驗(yàn)要求施加一定數(shù)量的破碼25,為下試樣26提供固結(jié)壓力，使下試樣26固結(jié)，通過(guò)上排水孔7和下排水孔17進(jìn)行排氣排水，待固結(jié)位移計(jì)31指示值不大于0.0lmm/h且固結(jié)后的下試樣26表層超過(guò)下試樣盒13表層2-4mm,視為下試樣26固結(jié)完畢；[0008]③下試樣26固結(jié)完畢后，卸除固結(jié)壓力，依次取下頂蓋8、上透水石11和濾紙，表層鋪設(shè)土工格柵4，然后安裝上試樣盒6，上試樣盒6與下試樣盒13之間安裝墊塊，使得上試樣盒6與下試樣盒13之間的縫隙在4-6mm之間；
[0009]④上試樣盒6內(nèi)安裝上試樣12，上試樣12表層鋪設(shè)濾紙，濾紙上面安裝上透水石11，上透水石11上面安裝頂蓋8，頂蓋8連接加壓軸10 ；
[0010]⑤按試驗(yàn)要求施加與第②步同樣數(shù)量的砝碼25，為上試樣8提供固結(jié)壓力，使上試樣8固結(jié)，并通過(guò)上排水孔7進(jìn)行排氣排水，待固結(jié)位移計(jì)31指示值不大于0.0 lmm/h后，視為上試樣8固結(jié)完畢；
[0011]⑥依次為土工格柵4安裝夾具3和變形夾具5，連接土工格柵4與拉拔量力環(huán)2，通過(guò)拉拔步進(jìn)電機(jī)I施加應(yīng)變式或應(yīng)力式拉力，通過(guò)拉拔位移計(jì)29記錄拉力值F，通過(guò)變形夾具5與下試樣盒13的距離變化記錄土工格柵4的變形量L，并繪制F-L曲線，當(dāng)拉拔位移計(jì)29指示值回彈，表示土工格柵4受拉達(dá)到峰值，即可獲得土工格柵4的抗拉拔強(qiáng)度最大值F，。
[0012](2)采用該儀器進(jìn)行土工格柵剪切試驗(yàn)的方法如下:
[0013]①將下試樣盒13安裝在下底座14內(nèi)，將下透水石18放入下試樣盒13中，下透水石18表面鋪設(shè)濾紙，濾紙上面鋪設(shè)下試樣26，下試樣26表面鋪設(shè)濾紙，濾紙上面安裝上透水石11，上透水石11上面安裝頂蓋8，頂蓋8連接加壓軸10 ；
[0014]②按試驗(yàn)要求施加一定數(shù)量的破碼25,為下試樣26提供固結(jié)壓力，使下試樣26固結(jié)，通過(guò)上排水孔7和下排水孔17進(jìn)行排氣排水，待固結(jié)位移計(jì)31指示值不大于0.0lmm/h且固結(jié)后的下試樣26表層超過(guò)下試樣盒13表層2-4mm,視為下試樣26固結(jié)完畢；
[0015]③下試樣26固結(jié)完畢后，卸除固結(jié)壓力，依次取下頂蓋8、上透水石11和濾紙，表層鋪設(shè)土工格柵4，然后安裝上試樣盒6，上試樣盒6與下試樣盒13之間安裝墊塊，使得上試樣盒6與下試樣盒13之間的縫隙在4-6mm之間；
[0016]④上試樣盒6內(nèi)安裝上試樣12，上試樣12表層鋪設(shè)濾紙，濾紙上面安裝上透水石11，上透水石11上面安裝頂蓋8，頂蓋8連接加壓軸10 ；
[0017]⑤按試驗(yàn)要求施加與第②步同樣數(shù)量的砝碼25，為上試樣8提供固結(jié)壓力，使上試樣8固結(jié)，并通過(guò)上排水孔7進(jìn)行排氣排水，待固結(jié)位移計(jì)31指示值不大于0.0 lmm/h后，視為上試樣8固結(jié)完畢；
[0018]⑥連接下底座14與剪切量力環(huán)15，通過(guò)剪切步進(jìn)電機(jī)16施加應(yīng)變式或應(yīng)力式剪切力，通過(guò)剪切位移計(jì)30記錄剪切力值F，通過(guò)剪切位移表28記錄下底座14的位移值L，并繪制F-L曲線，當(dāng)剪切位移表28指示值回彈，表示土工格柵4受剪切達(dá)到峰值，即可獲得土工格柵4的抗剪切強(qiáng)度最大值F’。
[0019]本實(shí)用新型優(yōu)點(diǎn):
[0020]該儀器制造簡(jiǎn)單，測(cè)量精度高，使用方便，滿足土工格柵在加載條件下的抗拉拔與抗剪切強(qiáng)度量測(cè)控制要求，可直接測(cè)定土工格柵在多孔介質(zhì)(包括砂土、粉土、粘土等)中的抗拉拔與抗剪切強(qiáng)度特性。
[0021]本實(shí)用新型適用范圍:
[0022]可用于土木工程或地質(zhì)工程中遇到的各種土工格柵在多孔介質(zhì)中的抗拉拔與抗剪切強(qiáng)度特性量測(cè)。【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】:
[0023]圖1是一種巖土體土工格柵抗拉直剪測(cè)試儀器的結(jié)構(gòu)示意圖。其中有拉拔步進(jìn)電機(jī)I,拉拔量力環(huán)2，夾具3，土工格柵4，變形夾具5，上試樣盒6，上排水孔7，頂蓋8，加壓框架9，加壓軸10，上透水石11，上試樣12，下試樣盒13，下底座14，剪切量力環(huán)15，剪切步進(jìn)電機(jī)16，下排水孔17，下透水石18，大砝碼19，轉(zhuǎn)動(dòng)軸20，固定栓21，第一吊鉤22，加壓杠桿23，第二吊鉤24，砝碼25，下試樣26，試驗(yàn)平臺(tái)27，剪切位移表28。
[0024]圖2是一種巖土體土工格柵抗拉直剪測(cè)試儀器結(jié)構(gòu)示意圖的俯視圖。其中有拉拔步進(jìn)電機(jī)I，拉拔量力環(huán)2，夾具3，土工格柵4，變形夾具5，上試樣盒6，上排氣孔7，加壓框架9，下底座14，剪切量力環(huán)15，剪切步進(jìn)電機(jī)16，拉拔位移計(jì)29，剪切位移計(jì)30。
[0025]圖3是一種巖土體土工格柵抗拉直剪測(cè)試儀器結(jié)構(gòu)示意圖的俯視圖的A-A剖面圖。其中有土工格柵4，加壓框架9，轉(zhuǎn)動(dòng)軸20，試驗(yàn)平臺(tái)27，固結(jié)位移計(jì)31。
【具體實(shí)施方式】:
[0026]實(shí)施例:
[0027](I)采用該儀器進(jìn)行土工格柵拉拔試驗(yàn)的步驟如下:
[0028]①將下試樣盒13安裝在下底座14內(nèi)，將下透水石18放入下試樣盒13中，下透水石18表面鋪設(shè)濾紙，濾紙上面鋪設(shè)下試樣26，下試樣26表面鋪設(shè)濾紙，濾紙上面安裝上透水石11，上透水石11上面安裝頂蓋8，頂蓋8連接加壓軸10 ；
[0029]②施加砝碼25，為下試樣26提供IOOkPa的固結(jié)壓力，使下試樣26固結(jié)，通過(guò)上排水孔7和下排水孔17進(jìn)行排氣排水，待固結(jié)位移計(jì)31指示值小于或等于0.0 lmm/h且固結(jié)后的下試樣26表層超過(guò)下試樣盒13表層3mm時(shí),下試樣26固結(jié)完畢；
[0030]③下試樣26固結(jié)完畢后，卸除IOOkPa固結(jié)壓力，依次取下頂蓋8、上透水石11和濾紙，表層鋪設(shè)土工格柵4，然后安裝上試樣盒6，上試樣盒6與下試樣盒13之間安裝墊塊，使得上試樣盒6與下試樣盒13之間的縫隙在5mm之間；
[0031]④上試樣盒6內(nèi)安裝上試樣12，上試樣12表層鋪設(shè)濾紙，濾紙上面安裝上透水石11，上透水石11上面安裝頂蓋8，頂蓋8連接加壓軸10 ；
[0032]⑤施加砝碼25，為上試樣8提供IOOkPa固結(jié)壓力，使上試樣8固結(jié)，并通過(guò)上排水孔7進(jìn)行排氣排水，待固結(jié)位移計(jì)31指示值小于或等于0.0 lmm/h后，上試樣8固結(jié)完畢；
[0033]⑥依次為土工格柵4安裝夾具3和變形夾具5，連接土工格柵4與拉拔量力環(huán)2，通過(guò)拉拔步進(jìn)電機(jī)I施加應(yīng)變式或應(yīng)力式拉力，通過(guò)拉拔位移計(jì)29記錄拉力值F，通過(guò)變形夾具5與下試樣盒13的距離變化記錄土工格柵4的變形量L，并繪制F-L曲線，當(dāng)拉拔位移計(jì)29指示值回彈時(shí)，記錄回彈瞬時(shí)指示值，即為該土工格柵4的抗拉拔強(qiáng)度最大值F’。
[0034](2)采用該儀器進(jìn)行土工格柵直剪試驗(yàn)的步驟如下:
[0035]①將下試樣盒13安裝在下底座14內(nèi)，將下透水石18放入下試樣盒13中，下透水石18表面鋪設(shè)濾紙，濾紙上面鋪設(shè)下試樣26，下試樣26表面鋪設(shè)濾紙，濾紙上面安裝上透水石11，上透水石11上面安裝頂蓋8，頂蓋8連接加壓軸10 ；
[0036]②施加破碼25,為下試樣26提供IOOkPa固結(jié)壓力，使下試樣26固結(jié),通過(guò)上排水孔7和下排水孔17進(jìn)行排氣排水，待固結(jié)位移計(jì)31指示值小于或等于0.0 lmm/h且固結(jié)后的下試樣26表層超過(guò)下試樣盒13表層3mm時(shí),下試樣26固結(jié)完畢；
[0037]③下試樣26固結(jié)完畢后，卸除IOOkPa固結(jié)壓力，依次取下頂蓋8、上透水石11和濾紙，表層鋪設(shè)土工格柵4，然后安裝上試樣盒6，上試樣盒6與下試樣盒13之間安裝墊塊，使得上試樣盒6與下試樣盒13之間的縫隙在5mm之間；
[0038]④上試樣盒6內(nèi)安裝上試樣12，上試樣12表層鋪設(shè)濾紙，濾紙上面安裝上透水石11，上透水石11上面安裝頂蓋8，頂蓋8連接加壓軸10 ；
[0039]⑤施加砝碼25，為上試樣8提供IOOkPa固結(jié)壓力，使上試樣8固結(jié)，并通過(guò)上排水孔7進(jìn)行排氣排水，待固結(jié)位移計(jì)31指示值小于或等于0.0 lmm/h時(shí)，上試樣8固結(jié)完畢；
[0040]⑥連接下底座14與剪切量力環(huán)15，通過(guò)剪切步進(jìn)電機(jī)16施加應(yīng)變式或應(yīng)力式剪切力，通過(guò)剪切位移計(jì)30記錄剪切力值F，通過(guò)剪切位移表28記錄下底座14的位移值L，并繪制F-L曲線，當(dāng)剪切位移表28指示值回彈，記錄回彈瞬時(shí)指示值，即為該土工格柵4的抗剪切強(qiáng)度最大值F’。
【權(quán)利要求】
1.一種巖土體土工格柵抗拉直剪測(cè)試儀器，其特征是該儀器由拉拔步進(jìn)電機(jī)(1)，拉拔量力環(huán)(2)，上試樣盒(6)，加壓框架(9)，下試樣盒(13)，下底座(14)，剪切量力環(huán)(15)，剪切步進(jìn)電機(jī)(16)，加壓杠桿(23)和砝碼(25)組成，拉拔步進(jìn)電機(jī)(I)連接拉拔量力環(huán)(2)，拉拔位移計(jì)(29)連接拉拔量力環(huán)(2)，下底座(14)上面安裝下試樣盒(13)，下試樣盒(13)安裝有下排水孔(17)，下試樣盒(13)上面安裝下透水石(18)，通過(guò)下排水孔(17)進(jìn)行排氣排水，下透水石(18)上面安裝濾紙，濾紙上面安裝下試樣(26)，下試樣(26)與上試樣(12)之間鋪設(shè)土工合成材料(4)，土工合成材料(4)通過(guò)夾具(3)和變形夾具(5)固定，上試樣(12)上面安裝濾紙，濾紙上面安裝上透水石(11)，上透水石(11)上面安裝頂蓋(8)，頂蓋(8)安裝有上排水孔(7)，上試樣盒(6)與下試樣盒(13)之間安裝有墊塊，頂蓋(8)與加壓軸(10)接觸，加壓軸(10)與加壓框架(9)連接，剪切步進(jìn)電機(jī)(16)連接剪切量力環(huán)(15)，通過(guò)推動(dòng)下底座(14)提供剪切力，剪切位移計(jì)(30)連接剪切量力環(huán)(15)，下底座(14)通過(guò)滾珠連接試驗(yàn)平臺(tái)(27)，試驗(yàn)平臺(tái)(27)安裝有剪切位移表(28)和固結(jié)位移計(jì)(31)，試驗(yàn)平臺(tái)(27)連接固定栓(21)，固定栓(21)通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)軸(20)連接大砝碼(19)和加壓杠桿(23)，轉(zhuǎn)動(dòng)軸(20)之間安裝有第一吊鉤(22)，加壓杠桿(23)通過(guò)第二吊鉤(24)連接砝 碼(25)。
【文檔編號(hào)】G01N3/04GK203705253SQ201420094763
【公開(kāi)日】2014年7月9日 申請(qǐng)日期:2014年3月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月4日
【發(fā)明者】李志清, 孫喬寶, 王玨, 周應(yīng)新, 李晶哲, 王高, 張汝文, 錢坤, 馬赟, 岳銳強(qiáng) 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所, 云南蒙新高速公路建設(shè)指揮部