[发明专利]一种现场剪切实验台

说明书

本发明公开了一种现场剪切实验台，包括上剪切盒和下剪切盒，上剪切盒和下剪切盒的侧面对称安装有导向滚轮和导轨；导轨沿所述上剪切盒和下剪切盒的长度方向设置，导向滚轮通过轮轴均匀间隔的布置在所述上剪切盒的侧面、并可滚动的连接在所述导轨的上方；导向滚轮和导轨的外侧安装有U形卡槽，U形卡槽的上端固定在所述上剪切盒的侧面，U形卡槽的下端贴合在所述下剪切盒的侧面，导轨穿过所述U形卡槽且导轨的下表面与U形卡槽内侧的下表面接触并可以自由滑动；上剪切盒和与上剪切盒的顶部固定连接的顶盖之间安装有可以充水的液囊。本发明的现场剪切实验台的结构简单，设计合理，能进行法向加载、能控制剪切盒滑动方向的大尺寸现场剪切实验。

技术领域

本发明涉及力学实验台的技术领域，尤其涉及一种现场剪切实验台。

背景技术

为了获得岩土材料抗剪强度，同时减小“缩尺效应”导致的误差，经常需要在工程现场使用大尺寸剪切实验装置测量样品的抗剪强度。部分大型现场剪切实验台用液压千斤顶加压并推动剪切盒，为了控制实验系统的复杂性，必须对剪切盒的尺寸加以限制。对于由碎石构成的堆石料样品，这类剪切盒尺寸偏小，不能反映样品的特性。同时这类装置安装复杂，控制仪表多，不便于普通工程人员进行现场测试。另一类实验装置采用大尺寸可倾斜的剪切盒，依靠样品和剪切盒自身的重力推动剪切盒，样品尺寸几乎不受限制，其缺点是无法提供法向压力，且倾斜时剪切盒的滑动方向不易控制。

发明内容

基于现有技术存在的不足，本发明所要解决的技术问题在于提供一种现场剪切实验台，结构简单，设计合理，能进行法向加载、能控制剪切盒滑动方向的大尺寸现场剪切实验。

为实现上述目的，本发明采用以下技术措施：

一种现场剪切实验台，包括上剪切盒和位于所述上剪切盒的下方并与其对齐的下剪切盒，所述上剪切盒和下剪切盒的侧面对称安装有导向滚轮和导轨；所述导轨沿所述上剪切盒和下剪切盒的长度方向设置，所述导向滚轮通过轮轴均匀间隔的布置在所述上剪切盒的侧面、并可滚动的连接在所述导轨的上方；所述导向滚轮和导轨的外侧安装有U形卡槽，所述U形卡槽的上端固定在所述上剪切盒的侧面，U形卡槽的下端贴合在所述下剪切盒的侧面，所述导轨穿过所述U形卡槽且导轨的下表面与U形卡槽内侧的下表面接触并可以自由滑动；所述上剪切盒和与上剪切盒的顶部固定连接的顶盖之间安装有可以充水的液囊。

由上，通过导向滚轮、导轨和轮轴控制剪切盒的滑动方向；U形卡槽在液囊充水加压时限制顶盖和上剪切盒的抬升，液囊充水膨胀，向剪切盒中的样品加压，将液囊的压力传递给剪切盒中的样品。

优选的，实验样品分层装满所述上剪切盒和下剪切盒。

进一步的，所述下剪切盒底部的宽度方向的中间位置设有吊钩，用于使实验台倾斜抬升，使上剪切盒沿导轨的长度方向相对滑动。

可选的，所述上剪切盒的侧面设有注水孔，用于向所述液囊内充水使其膨胀，向剪切盒中的样品加压。

进一步的，所述顶盖、上剪切盒、下剪切盒和U形卡槽由钢板、H型钢或工字钢加工制成。

可选的，所述导轨采用工字钢，所述导向滚轮的轴向两端具有径向延伸的环状凸台；所述导向滚轮两端的环状凸台卡在所述导轨的顶部，使导向滚轮只能沿导轨的长度方向滚动。

由上，在导轨外侧安装U形卡槽，U形卡槽的上端与上剪切盒相连，其下端卡住导轨底部，当液囊充水膨胀导致顶盖和上剪切盒抬升时，U形卡槽将限制其抬升。

具体地，本发明的现场剪切实验台具体使用步骤如下：