[实用新型]一种扭剪仪

说明书

本实用新型公开了一种扭剪仪，属于土木工程试验设备技术领域，包括轴压系统、剪切位移测量系统、扭矩系统、上压盘和下压盘，所述上压盘与轴压系统连接，所述下压盘与扭矩系统连接，所述轴压系统驱动承载试件的上压盘叠加在承载试件的下压盘上，使两压盘中的试样相叠加，扭矩系统驱动下压盘旋转，使两试样在轴压系统输出的轴向力和扭矩系统输出的扭转力的双重作用下发生扭剪，通过剪切位移测量系统获取试样实时剪切位移量，本实用新型其一解决了常规土工仪器难以用于黏土层（或砂层）与土工合成材料间界面摩擦特性试验研究的缺陷；其二解决了常规土工仪器在进行复合衬垫系统界面剪切试验时无法实时测量各层材料剪切位移量的弊端。

技术领域

本实用新型涉及一种扭剪仪，属于土木工程试验设备技术领域。

背景技术

随着经济发展和城市规模的扩大，不断增长的城市固体废弃物产出量和亟待处理废弃物的积累量成为城市发展中必须解决的难题，在我国现阶段最有效的垃圾处理方法是深度填埋。现代卫生填埋工程呈高、大型发展的趋势，整体稳定性是实现垃圾填埋场卫生安全运营的重要前提，衬垫系统的强度对于填埋场的整体稳定性至关重要，进而以土工合成材料为主组成的衬垫系统界面剪切特性将成为控制现代卫生填埋工程稳定以及平移破坏分析的一个重要因素。现代卫生填埋工程中衬垫系统主要包括：土工膜、土工布、土工网、GCL衬垫等土工合成材料以及砂土、粘土。研究衬垫系统内不同土工材料之间的力学特性，就必须严格依照此衬垫系统的组成进行整体剪切试验。

常规土工仪器在现代卫生填埋场衬垫系统整体界面强度研究领域存在诸多不足：其一是无法适应现代卫生填埋场衬垫系统实际正常运行中砂层和黏土层的受压变形工况；其二是考虑监测各层土工合成材料实时剪切位移量的情况下，无法实现多层或者衬垫系统整体试验。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种扭剪仪。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种扭剪仪，包括轴压系统、剪切位移测量系统、扭矩系统、上压盘和下压盘，所述上压盘与轴压系统连接，所述下压盘与扭矩系统连接，所述轴压系统驱动承载试件的上压盘叠加在承载试件的下压盘上，使两压盘中的试样相叠加，扭矩系统驱动下压盘旋转，使两试样在轴压系统输出的轴向力和扭矩系统输出的扭转力的双重作用下发生扭剪，通过剪切位移测量系统获取试样实时剪切位移量。

优选地，所述轴压系统包括安装于扭剪仪主框架上的作动器、与作动器的伸缩杆连接的安装载体以及用于连接上压盘的上过渡连接盘；所述上过渡连接盘连接于所述安装载体上；所述伸缩杆和安装载体之间设有能够检测作动器所施加轴压力的负荷传感器，所述负荷传感器分别与伸缩杆、安装载体固定连接；

在所述作动器的驱动下，所述伸缩杆能够通过安装载体驱动上过渡连接盘沿轴压方向运动。

优选地，所述轴压系统还包括受力扭转盘；所述受力扭转盘与上过渡连接盘同步转动连接；所述上过渡连接盘通过轴承与安装载体转动连接；所述受力扭转盘与安装载体之间设有能够检测受力扭转盘输出扭矩的扭矩传感器，所述扭矩传感器分别与受力扭转盘与安装载体固定连接。

优选地，所述安装载体包括导向梁和固定于导向梁上的承载梁；所述负荷传感器固定于承载梁上，所述受力扭转盘设于导向梁内，所述上过渡连接盘与试件上压盘连接的一端延伸超出导向梁。

优选地，所述剪切位移测量系统包括内部摄像机、周围摄像机以及同轴设置的外叠环组和内叠环组；

所述外叠环组包括多个叠套的外叠环，所述外叠环的外周壁刻有刻度尺，各外叠环上的刻度尺互不遮挡，所述周围摄像机通过摄取外叠环组上的刻度图像从外部测取试样实时剪切位移；

所述内叠环组包括多个叠套的内叠环，所述内叠环的内周壁刻有刻度尺，各内叠环上的刻度尺互不遮挡，所述内部摄像机通过摄取内叠环组上的刻度图像从内部测取试样实时剪切位移。