一種堆載拉力式現場大型直剪設備的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種堆載拉力式現場大型直剪設備，它由壓蓋板、承載板、堆載筐、錨桿拉力計、手拉葫蘆以及位移表構成。在土中預埋剪切盒，并于盒內填土樣碾壓后開挖，在盒頂放置壓蓋板、承載板以及堆載筐，通過堆放砂袋施加法向荷載，水平拉剪力由錨桿拉力計拉動剪切盒產生，剪切盒水平位移通過位移表測量。該堆載拉力式現場大型直剪設備結構合理、簡單，操作方便，由于采用在剪切盒內填土碾壓，使得土樣能夠與剪切盒貼合緊密，能用于土體原位剪切試驗。
【專利說明】一種堆載拉力式現場大型直剪設備
【技術領域】
[0001 ] 本實用新型涉及土體抗剪強度參數測定。
【背景技術】
[0002]巖土體的抗剪強度指標在地基承載力、土邊坡穩(wěn)定性等評價為較重要的力學參數。目前測量巖土體抗剪強度較為普遍的方法為室內直剪試驗、室內三軸試驗以及原位直剪試驗。考慮到室內試驗由于試樣尺寸較小，土體擾動、試驗環(huán)境等影響，試驗結果與土體實際抗剪強度出入較大。現場原位直剪試驗因其試驗條件更接近巖土體實際，在鐵路、公路、水利、建筑等多個行業(yè)中得到廣泛應用。
[0003]目前，現場大型直剪儀種類較少，大部分均采用邊開挖邊套入剪切盒的方式制樣，然后在剪切盒與土樣間隙內填入膨脹性快凝水泥漿，導致土樣改變且間隙不一定填充完全。另外，現有剪應力施加方法大多數采用推力施加，施加過程中難免會產生偏心，影響實驗準確性。

【發(fā)明內容】

[0004]本實用新型的目的在于提供一種堆載拉力式現場大型直剪設備，以在現場提供較為準確的土體抗剪強度參數。
[0005]為實現本實用新型目的而采用的技術方案是這樣的，一種堆載拉力式現場大型直剪設備，其特征在于:包括堆載系統(tǒng)、連接及拉力施加設備和固定設備。
[0006]所述堆載系統(tǒng)包括堆載筐、承壓板和剪切盒。所述剪切盒上下兩端均敞口。所述剪切盒的下端與土面接觸，剪切盒內部填充土樣。所述承壓板的下表面與剪切盒內填充的被測土樣的上表面接觸。所述堆載筐放置在所述承壓板的上表面。
[0007]所述剪切盒的一側安裝鋼管、另一側安裝所述連接及拉力施加設備。
[0008]所述鋼管的下端插入土面，鋼管的上端與堆載筐之間安裝位移表。
[0009]所述連接及拉力施加設備包括反力板、錨桿拉力計、第一手拉葫蘆、第二手拉葫蘆、第三手拉葫蘆和鋼制連接環(huán)圈。所述反力板開有中心通孔，所述反力板一個板面面向剪切盒、另一個板面安裝錨桿拉力計。所述錨桿拉力計的一端是拉桿、另一端為尾端。錨桿拉力計的拉桿穿過中心通孔。
[0010]所述錨桿拉力計的拉桿通過連接繩索與剪切盒連接。錨桿拉力計的尾端與第二手拉葫蘆的一端連接，所述第二手拉葫蘆的另一端連接在鋼制連接環(huán)圈上。所述第一手拉葫蘆一端與反力板連接，另一端連接在鋼制連接環(huán)圈上。所述第三手拉葫蘆一端與反力板連接，另一端連接在鋼制連接環(huán)圈上。
[0011]所述連接及拉力施加設備位于堆載系統(tǒng)和固定設備之間。所述固定設備與鋼制連接環(huán)圈連接。
[0012]進一步的，還包括壓蓋板，所述壓蓋板位于承壓板與剪切盒內部填充土樣之間。
[0013]進一步的，所述鋼制連接環(huán)圈為月牙形。[0014]進一步的，固定設備是推土機，所述推土機后端與鋼制連接環(huán)圈連接。
[0015]本實用新型的技術效果是毋庸置疑的，該堆載拉力式現場大型直剪設備采用在剪切盒內直接填土，碾壓開挖從而得到土樣，避免傳統(tǒng)邊開挖邊嵌套制樣導致試樣與剪切盒存在間隙。該設備采用拉力提供剪應力，可確保剪應力不偏心，保證試驗安全。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為一種堆載拉力式現場大型直剪設備的結構示意圖；
[0017]圖2為剪切盒平面構造示意圖；
[0018]圖3為反力板平面構造示意圖；
[0019]圖4為連接系統(tǒng)及拉力施加設備結構示意圖；
[0020]圖5為實施例2中摩擦角與粘聚力關系圖。
[0021]圖中:3-固定設備，101-鋼管，102-位移表，103-堆載筐，104-壓蓋板，105-剪切盒，1051-角鋼，106-承壓板，107-固定導軌，201-連接繩索，202-反力板，2022-中心圓孔，203-錨桿拉力計，2041-第一手拉葫蘆，2042-第二手拉葫蘆，2043-第三手拉葫蘆，205-鋼制連接環(huán)圈，2051-凹槽。
【具體實施方式】
[0022]下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明，但不應該理解為本實用新型上述主題范圍僅限于下述實施例。在不脫離本實用新型上述技術思想的情況下，根據本領域普通技術知識和慣用手段，做出各種替換和變更，均應包括在本實用新型的保護范圍內。
[0023]實施例1:
[0024]一種堆載拉力式現場大型直剪設備，包括堆載系統(tǒng)、連接及拉力施加設備和固定設備3。
[0025]所述堆載系統(tǒng)包括堆載筐103、承壓板106和剪切盒105。所述剪切盒105上下兩端均敞口。所述剪切盒105的下端與土面接觸，剪切盒105內部填充土樣。所述承壓板106的下表面與剪切盒105內填充的被測土樣的上表面接觸。所述堆載筐103放置在所述承壓板106的上表面。
[0026]所述剪切盒105的一側安裝鋼管101、另一側安裝所述連接及拉力施加設備2。
[0027]所述鋼管101的下端插入土面，鋼管101的上端與堆載筐103之間安裝位移表102。堆載筐103中放置重物。位移表102測量堆載系統(tǒng)的位移。
[0028]所述連接及拉力施加設備包括反力板202、錨桿拉力計203、第一手拉葫蘆2041、第二手拉葫蘆2042、第三手拉葫蘆2043和鋼制連接環(huán)圈205。所述反力板202開有中心通孔2022，所述反力板202 —個板面面向剪切盒105、另一個板面安裝錨桿拉力計203。所述錨桿拉力計203的一端是拉桿、另一端為尾端。錨桿拉力計203的拉桿穿過中心通孔2022。錨桿拉力計203施加所需剪切力。
[0029]所述錨桿拉力計203的拉桿通過連接繩索201與剪切盒105連接。錨桿拉力計203的尾端與第二手拉葫蘆2042的一端連接，所述第二手拉葫蘆2042的另一端連接在鋼制連接環(huán)圈205上。所述第一手拉葫蘆2041 —端與反力板202連接，另一端連接在鋼制連接環(huán)圈205上。所述第三手拉葫蘆2043 —端與反力板202連接，另一端連接在鋼制連接環(huán)圈205上。為保證剪切盒105完全充滿土樣，剪切盒105放置時應先用土樣完全掩埋并壓實，再清理多余土樣。
[0030]所述連接及拉力施加設備位于堆載系統(tǒng)和固定設備3之間。所述固定設備3與鋼制連接環(huán)圈205連接。
[0031]所述實施例中，還包括壓蓋板104，所述壓蓋板104位于承壓板106與剪切盒105內部填充土樣之間。
[0032]所述實施例中，所述鋼制連接環(huán)圈205為月牙形。
[0033]所述實施例中，固定設備3是推土機，所述推土機后端與鋼制連接環(huán)圈205連接。
[0034]實施例2:
[0035]根據實施例1中一種堆載拉力式現場大型直剪設備進行試驗，獲得試驗數據如下:
[0036]
【權利要求】
1.一種堆載拉力式現場大型直剪設備，其特征在于:包括堆載系統(tǒng)、連接系統(tǒng)和拉力施加設備⑶； 所述堆載系統(tǒng)包括堆載筐(103)、承壓板(106)和剪切盒(105);所述剪切盒(105)上下兩端均敞口 ；所述剪切盒(105)的下端與土面接觸，剪切盒(105)內部填充土樣；所述承壓板(106)的下表面與剪切盒(105)內填充的被測土樣的上表面接觸；所述堆載筐(103)放置在所述承壓板(106)的上表面； 所述剪切盒(105)的一側安裝鋼管(101)、另一側安裝所述連接系統(tǒng)； 所述鋼管(101)的下端插入土面，鋼管(101)的上端與堆載筐(103)之間安裝位移表(102)； 所述連接系統(tǒng)包括反力板(202)、錨桿拉力計(203)、第一手拉葫蘆(2041)、第二手拉葫蘆(2042)、第三手拉葫蘆(2043)和鋼制連接環(huán)圈(205)； 所述反力板(202)開有中心通孔(2022)，所述反力板(202) —個板面面向剪切盒(105)、另一個板面安裝錨桿拉力計(203);所述錨桿拉力計(203)的一端是拉桿、另一端為尾端；錨桿拉力計(203)的拉桿穿過中心通孔(2022)； 所述錨桿拉力計(203)的拉桿通過連接繩索(201)與剪切盒(105)連接；錨桿拉力計(203)的尾端與第二手拉葫蘆(2042)的一端連接，所述第二手拉葫蘆(2042)的另一端連接在鋼制連接環(huán)圈(205)上；所述第一手拉葫蘆(2041) —端與反力板(202)連接，另一端連接在鋼制連接環(huán)圈(205)上；所述第三手拉葫蘆(2043) —端與反力板(202)連接，另一端連接在鋼制連接環(huán)圈(205)上； 所述連接系統(tǒng)位于堆載系統(tǒng)和拉力施加設備(3)之間；所述拉力施加設備(3)與鋼制連接環(huán)圈(205)連接。
2.根據權利要求1所述的一種堆載拉力式現場大型直剪設備，其特征在于:還包括壓蓋板(104)，所述壓蓋板(104)位于承壓板(106)與剪切盒(105)內部填充土樣之間。
3.根據權利要求1所述的一種堆載拉力式現場大型直剪設備，其特征在于:所述鋼制連接環(huán)圈(205)為月牙形。
4.根據權利要求1所述的一種堆載拉力式現場大型直剪設備，其特征在于:拉力施加設備(3)是推土機，所述推土機后端與鋼制連接環(huán)圈(205)連接。
【文檔編號】G01N3/24GK203758853SQ201420106560
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年3月10日 優(yōu)先權日:2014年3月10日
【發(fā)明者】梁越, 盧孝志, 王俊杰, 王曉龍, 栗維 申請人:重慶交通大學