[实用新型]一种用于岩石直剪试验的刚性剪切盒

说明书

本实用新型公开了一种用于岩石直剪试验的刚性剪切盒，包括：上剪切盒和下剪切盒，上剪切盒包括上盒外框，上盒外框镶嵌有中空矩形的上盒内框，上盒内框的圆形中空位置处镶嵌有上盒内夹；下剪切盒包括下盒框，下盒框的圆形中空位置处镶嵌有下盒内夹；上剪切盒和下剪切盒之间相对应的两侧边缘设有直线导轨，上盒内夹和下盒内夹中心的圆形中空位置为岩样安装处，上盒内夹和下盒内夹均由两个半圆环柱组成，上盒内夹和下盒内夹的外柱面均为上大下小的圆台面，上盒内夹和上盒内框以上大下小的圆台面接触，下盒内夹和下盒框以上大下小的圆台面接触，具有使试样与剪切盒紧密嵌合，减少附加弯矩，使试验过程中岩样剪切带的垂直距离不改变的效果。

技术领域

本实用新型属于岩土力学试验领域，特别是一种用于岩石直剪试验的刚性剪切盒。

背景技术

岩石力学试验是直接采用天然岩石进行试验，是了解岩石力学特性的基本方法，也是岩石力学学科中最重要的、最基础性的内容。通过合理的试验测试，获得可靠的岩石力学参数，为岩石工程设计和工程地质评价提供重要支撑数据，对工程安全性、经挤性影响极为重大。但由于岩石地质体的复杂性，试验装置对试验结果的影响较大，调整和改进试验装置是岩石力学试验的重要方面。

剪切试验是将试样放入剪切盒内，上盒固定，下盒可沿水平方向滑动。首先施加垂直压力，然后对剪切盒的下盒逐级施加水平力，直至试样被剪坏。现阶段，普通的岩石直剪试验，一般采用剪力套（或简易框架）来固定岩石试样，能得到不同正应力下的岩石的剪切应力-剪切位移曲线，并用以分析岩石的剪切峰值强度参数和剪切残余强度参数。因普通剪切盒不能控制岩样剪切带的垂直距离，从而使得分析得到岩石的剪切特性不准确，不能分析剪切带宽度不同时的剪切特性。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，普通剪切盒不能控制岩样剪切带的垂直距离，从而使得分析得到岩石的剪切特性不准确，不能分析剪切带宽度不同时的剪切特性，克服现有技术的缺点，提供一种用于岩石直剪试验的刚性剪切盒，用以控制立方体或圆柱体岩石试样，使试样与剪切盒紧密嵌合，减少附加弯矩，使试验过程中岩样剪切带的垂直距离不改变，通过试验能够绘制出不同剪切带宽度时剪切应力-剪切应变曲线，从而分析得到不同剪切带宽度时的岩石剪切特性。

为了解决以上技术问题，本实用新型提供一种用于岩石直剪试验的刚性剪切盒，包括：上剪切盒和下剪切盒，上剪切盒包括中空矩形的上盒外框，上盒外框的矩形中空位置处镶嵌有中空矩形的上盒内框，上盒内框的圆形中空位置处镶嵌有上盒内夹；下剪切盒包括中空矩形的下盒框，下盒框的圆形中空位置处镶嵌有下盒内夹；上剪切盒和下剪切盒之间相对应的两侧边缘处设有滑动装置，滑动装置包括对称安装在下盒框两侧的直线导轨，以及与两条直线导轨分别对应的安装在上盒外框两侧的滑块，滑块与直线导轨的形状相契合，上盒内夹和下盒内夹中心的圆形中空位置为岩样安装处，上盒内夹和下盒内夹均由两个半圆环柱组成，上盒内夹和下盒内夹中心的圆形中空位置为直径相同的圆柱，上盒内夹和下盒内夹的外柱面均为上大下小的圆台面，上盒内夹和上盒内框以上大下小的圆台面接触，下盒内夹和下盒框以上大下小的圆台面接触。

本实用新型进一步限定的技术方案是：上盒外框和上盒内框之间为滑动配合。

进一步的，上盒内夹和下盒内夹的内柱面可根据岩样的形状做为圆柱面和正方形柱面。

进一步的，上盒内夹的外柱面和下盒内夹的外柱面的锥度α均为1.5°-2°。

进一步的，上剪切盒和下剪切盒的材质是硬度大于被测岩样硬度的金属。

进一步的，直线导轨上的滑块数量至少是两个。

进一步的，上盒外框和上盒内框之间为光滑紧密接触。

本实用新型的有益效果是：

岩样与上盒内夹和下盒内夹紧密嵌合，在对岩样进行剪切的过程中，即上剪切盒和下剪切盒做相对运动时，剪切盒减少了对岩样的附加弯矩，使试验过程中岩样剪切带的垂直距离不改变。