[发明专利]一种中粗粒土室内直接剪切试验仪器及其使用方法

权利要求书

1.一种中粗粒土室内直接剪切试验仪器，包括一种中粗粒土室内直接剪切试验仪器，包括固定架（18）、工作台（9）、上剪切盒（2）、下剪切盒（1）、剪切控制装置及法向载荷加压装置，其特征在于：所述固定架（18）为铸铁矩形架，且固定架（18）上部通过高强度螺丝与工作台（9）相连接，工作台（9）上部设置有轨道（10），轨道（10）上部分别安置有下剪切盒（1）及上剪切盒（2）；所述下剪切盒（1）的两端设置有剪切控制装置，所述剪切控制装置包括推动座（7）、荷载传感器（3）、位移传感器（4）及顶头座（5），推动座（7）安置于工作台（9）上，且推动座（7）通过推进组与下剪切盒（1）的一端相接触；所述上剪切盒（2）的另一端通过荷载传感器（3）与顶头座（5）相连接；工作台上设置有法向载荷加压装置，所述法向载荷加压装置包括加压组及调节组。

2.根据权利要求1所述的一种中粗粒土室内直接剪切试验仪器，其特征在于：所述下剪切盒(1)为高强度不锈钢材质，下剪切盒(1)的底部带有方形水槽，下剪切盒(1)为两侧均设有卡槽的圆柱空腔体结构，上剪切盒（2）为两侧设有滚轮的圆柱空腔体结构，上下剪切盒中放置试样，且试样上部放置透水板，并通过传压板(14)与加载横梁(12)对接；所述上剪切盒（2）侧部通过荷载传感器(3)与顶头座（5）相连接，且顶头座（5）固定设置在工作台(9)上。

3.根据权利要求1所述的一种中粗粒土室内直接剪切试验仪器，其特征在于：所述上剪切盒（2）上部设置有加载横梁（12）、传压板（14）及调节螺钉（13）。

4.根据权利要求1所述的一种中粗粒土室内直接剪切试验仪器，其特征在于：所述加压组包括加载框架（11）、滚动膜片气缸（15）及空气压缩机，滚动膜片气缸（15）设置于工作台（9）的底部，并通过连接件与空气压缩机相连接。

5.根据权利要求1所述的一种中粗粒土室内直接剪切试验仪器，其特征在于：所述调节组包括螺杆（19）、下部横梁（20）及调节手轮（16），下部横梁（20）安置于固定架（18）上，且下部横梁（20）的螺孔内设置置有螺杆（19），螺杆（19）上部与加载框架（11）的下部相对接，螺杆（19）下部与调节手轮（16）相连接。

6.根据权利要求1所述的一种中粗粒土室内直接剪切试验仪器，其特征在于：所述推进组包括丝杆驱动台、行程开关座（8）及伺服电机（6），丝杆驱动台安置于推动座（7）的一端，且丝杆驱动台上部设置有伺服电机（6）及行程开关座(8)。

7.根据权利要求1所述的一种中粗粒土室内直接剪切试验仪器，其特征在于：所述轨道（10）带有若干滚轮，且轨道（10）上部通过卡槽与下剪切盒1相连接；所述上剪切盒（2）及下剪切盒（1）盒内径为150mm，高度为100mm。

8.根据权利要求1所述的一种中粗粒土室内直接剪切试验仪器的使用方法包括以下步骤：

S1、剪切盒安装：将上剪切盒（2）及下剪切盒1安置于工作台（9）之上的轨道（10）上，上下剪切盒对准并插入定位螺杆；

S2、试样安装：在下剪切盒1内放置有孔塑料板、塑料薄膜或滤纸，将装有原状试样的环刀刃口朝上，置于卡槽上，在试样顶面放置塑料薄膜或者滤纸、有孔塑料板，然后将试样缓慢平稳推入剪切盒内，移去环刀，放上传压板（14）；若试样为重塑样，将按指定含水率、指定干密度配置好的松散土料，分层缓缓填入剪切盒内，边填边用小木槌轻轻击实样品，使土样最终高度控制在80mm处，抚平土样表面，依次放入塑料薄膜或滤纸、有孔塑料板，放上传压板（14）；

S3、施加法向荷载：前后调整剪切盒位置，使剪切盒与荷载传感器（3）、剪切位移传感器（4）良好接触；将加载横梁（12）处的调节螺钉（13）垂直置于传压板（14）中间凹槽处；设置法向加压荷载，启动空气压缩机，通过滚动膜片气缸（15）传力杆及加载框架（11）向试样施加法向荷载；

S4、开始剪切：拔出定位螺杆，启动剪切至试验结束，并实时采集试验数据；

S5、拆除试样：试验结束，卸除法向荷载，依次移去加载框架（11）、传压板（14）、有孔塑料板，将剪切盒从工作台（9）上抬出，退出试样，并清理干净剪切盒。