[实用新型]组装式变尺寸双面剪切仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种试验装置，主要用于进行室内或野外岩土体双剪切面直剪试验。

背景技术

在岩土工程领域，通过试验获取目标工程区域内岩土体的力学参数指标常常是必不可少的途径。目前主要通过室内试验得出岩土体的强度指标。室内试验包括大、小三轴试验，直剪试验等。室内直剪试验包括标准环刀直剪与大尺寸的方盒直剪。这些试验都需要在室内完成，但是：第一，都是在固定试样尺寸下对试样进行剪切，不能实现试样尺寸上的变化；第二，很少进行双面剪试验，尤其是目前还很少见有关双面剪切仪及相关试验的报道。

根据实际工程情况看，常规的单面直剪仪在人为设定的剪切面上可能存在不均匀性。另外，现场岩体中沿断层或滑带滑动过程并非是一平整的破裂面，有时表现出明显的剪切带破坏。因此，有必要开发研制与之相匹配的对一定厚度的剪切带进行试验的双面剪仪器。

同时，为了能研究同一岩土体试样在尺寸变化时的抗剪强度关系，能研究土体力学特性的尺寸效应变化规律并能在野外开展试验，急待开发出一套具有双面剪切功能的仪器，要求该仪器具有施加反力较大、体积较小、重量较轻，试验的放样装置具有尺寸可变性，可以方便地拆卸组装的特点，从而便于携带至野外进行不同尺寸(包括不同高径比和不同高宽比)岩土试样的剪切试验。

实用新型内容

为了克服现有直剪仪只适用于确定尺寸试样的不足，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种组装式变尺寸双面剪切仪，它能够用于土样与软岩的变尺寸双剪面剪切试验。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：组装式变尺寸双面剪切仪，包括反力架、试样盒和与反力架连接并设置在反力架与试样盒之间的水平加载装置、垂直加载装置，所述试样盒包括上剪切盒、下剪切盒和设置在上剪切盒和下剪切盒之间的中间剪切层，中间剪切层和上剪切盒、下剪切盒之间分别设置有滚动支撑，所述上剪切盒、下剪切盒、中间剪切层均采用组装式变尺寸试样盒套件，所述组装式变尺寸试样盒套件由至少两套可相互层叠连接的试样盒刚性组件组成，每一套试样盒刚性组件包括至少两个相互嵌套的装样环，各相邻两个装样环中，位于内侧的装样环的外缘与位于外侧的装样环的内缘相贴合，位于内侧的装样环被位于外侧的装样环轴向单向限位；组成组装式变尺寸试样盒套件的其中一套试样盒刚性组件中最外侧的装样环上设置有滚动支撑匹配结构。

所述各相邻两个装样环中，位于内侧的装样环外缘设置有定位止口，位于外侧的装样环内缘设置有与对应定位止口相应的定位槽。

所述的试样盒刚性组件还包括一组与定位槽匹配的填补件。

所述各装样环的定位止口和/或定位槽有四个，并呈中心对称布置。

所述其中一套试样盒刚性组件的各个装样环上都开设有排水槽，当各装样环以设定方式嵌套时，各个装样环上的排水槽组成通槽，否则其中至少有两个相邻的装样环上的排水槽相互错开。

所述设置有滚动支撑匹配结构的装样环的外缘呈正方形，且外缘上设置有两个固定耳。

所述压缩仪还包括一组传力板，该组传力板中的各块板分别与试样盒刚性组件中的不同装样环的内缘相匹配，传力板的中心位置设置有与垂直加载装置匹配的沉孔。

所述传力板为布设有透水孔的透水板。

所述反力架包括底板、垂向反力板、水平反力柱和四根矩形分布的立柱，立柱和水平反力柱均为丝杆，底板和垂向反力板相互平行且与各立柱垂直并通过螺母固定在各立柱上，在水平反力柱上螺纹连接有水平反力座，水平加载装置的固定端与水平反力座相接触。

本实用新型的有益效果是：可以实现岩、土试样变直径、变高度的组合直剪与压缩试验，质量较轻、便于携带，可拆卸，适用于室内尤其是室外的岩土体剪切压缩试验；仪器便于维护，零部件加工容易，具有环境适应性好、操作简单、成本低、一般人员稍经指导就可以进行操作的特点，适合于在野外现场原状岩土直剪压缩试验中推广使用。

附图说明

图1是本实用新型的组装式变尺寸双面剪切仪的主体结构示意图。

图2是试样盒刚性组件(带排水槽)的示意图。

图3是图2的俯视图。

图4是一般的试样盒刚性组件的示意图。

图5是图4的俯视图。

图6是图4中试样盒刚性组件的其中一个装样环的主视图。

图7是图6的A-A剖视图。

图8是图6的B-B剖视图。

图9是图4中试样盒刚性组件的其中一个装样环的主视图。