[发明专利]一种大型城市生活垃圾的压缩与直剪关系联合测定仪

说明书

技术领域

本发明属于实验仪器技术领域，涉及土工压缩实验装置与土工剪切实验装置，具体涉及一种大型城市生活垃圾的压缩与直剪关系联合测定仪。

背景技术

随着我国城市人口的增长和工业化的不断发展，城市生活垃圾不断增加，生活垃圾的处理已经到了刻不容缓的地步。对于生活垃圾的处理，国内外主要有以下几种方式：填埋、焚烧、生物降解等。其中，填埋技术在当前城市发展中有着得天独厚的优势。填埋法处理城市生活垃圾具有填埋容量大、经济消耗量少等优点，因此国内外采用填埋法处理城市生活垃圾有着广泛应用。填埋场的稳定性主要与生活垃圾的强度指标有关，而强度指标和变形指标密切相关，所以城市生活垃圾的强度与变形之间的相关研究是填埋场稳定性分析的基础。目前，还尚未出现针对填埋体中城市生活垃圾的压缩与直剪相关关系进行研究的仪器。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种大型城市生活垃圾的压缩与直剪关系联合测定仪，实现生活垃圾强度与变形相关特性的实验室测定，填补现有仪器对城市生活垃圾的压缩与直剪关系研究空缺。

本发明包括大型直剪盒装置、加荷测力测位移装置、起吊装置和上封盖。

所述的大型直剪盒装置包括测试平台和大型剪切盒；所述的大型剪切盒由实验槽、上滤水石板、下滤水石板、上盒和下盒组成；所述测试平台的两端均固定有定位板，测试平台底部铰接有滑轮与内轨道构成滚动副；所述的实验槽底部铰接滑轮与测试平台顶部构成滚动副；实验槽的中心为矩形槽，下滤水石板固定在矩形槽内，下盒固定在下滤水石板上，且下盒的顶面低于实验槽的顶面；所述的上盒置于下盒上；实验槽的外侧壁设有卡口；所述的上、下盒中心开设内径相等且同轴设置的圆形通孔；上滤水石板的外径与上盒的圆形通孔孔径相等；上盒与实验槽的卡口相对侧焊有限位块，限位块与测试平台的定位板接触。

所述的加荷测力测位移装置包括剪切荷载装置和压缩荷载装置；所述的压缩荷载装置尾部固定在钢板上，钢板固定在支座上；压缩荷载装置设有压缩负荷传感器和压缩位移传感器；所述的剪切荷载装置固定在测试平台的定位板上，剪切荷载装置的移动剪切头嵌入实验槽的卡口内；剪切荷载装置设有与内轨道平行的剪切负荷传感器和剪切位移传感器。

所述的起吊装置包括手拉葫芦和钢架；所述钢架的两侧框架底部均铰接滑轮与外轨道构成滚动副，钢架顶部焊接一个开有挂孔的吊架；所述的手拉葫芦挂在吊架的挂孔中。

所述上封盖的外径与上、下盒中心的圆形通孔孔径相等；上封盖顶部焊接有压缩立柱和多个吊环。

所述测试平台、实验槽及上盒的限位块的材料均为钢。

所述的钢板通过四根钢柱固定在支座上。

所述压缩荷载装置的移动压缩头头部为球面；所述压缩立柱的顶部开有球形槽，球形槽的内径与压缩荷载装置的移动压缩头头部球面直径相等。

本发明的有益效果：

1、本发明可以实现城市生活垃圾的压缩与直剪联合测试；压缩测试是利用压缩荷载装置在较大竖向应力下对城市生活垃圾进行压缩测量，切实模拟填埋场一定深度的生活垃圾的压缩应力状态；直剪测试是利用剪切荷载装置在一定位移范围内测试生活垃圾水平剪应力。

2、本发明弥补了对填埋场中大深度范围城市生活垃圾的压缩与直剪关系研究空缺，为城市生活垃圾在变形过程中的强度测试提供了准确、可靠的测试装置。

3、本发明可应用于工程实践，也可应用于其他特殊土实验室实验，应用范围广。

附图说明

图1为本发明的整体结构立体图；

图2为本发明中大型直剪装置的装配立体图；

图3为本发明中大型直剪装置的各个零件立体图；

图4为本发明中压缩荷载装置的结构立体图；

图5为本发明中剪切荷载装置的加载示意图；

图6为本发明中上封盖的结构立体图；

图7为本发明中起吊装置的结构立体图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

如图1所示，一种大型城市生活垃圾的压缩与直剪关系联合测定仪，包括大型直剪盒装置、加荷测力测位移装置、起吊装置和上封盖3。