專利名稱：土體原位試驗(yàn)分體式剪切盒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及用于地基試驗(yàn)的一種土體原位試驗(yàn)分體式剪切盒。
背景技術(shù)：
在進(jìn)行現(xiàn)場砂(土)體原位剪切試驗(yàn)時(shí)，由于砂(土)體制作試驗(yàn)樣品自身強(qiáng)度或穩(wěn)定性不足，在安裝試驗(yàn)設(shè)備前需要加裝剪切盒，避免試體在設(shè)備的安裝以及試驗(yàn)過程中發(fā)生破裂。特別是對于試驗(yàn)現(xiàn)場地下水位處于試件剪切面附近，試件及試件周邊砂(土)體的含水量很高時(shí)，用常規(guī)的剪切盒進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)法向加荷的穩(wěn)定、剪切面的確定等都難以保證。 常規(guī)剪切盒是上下開口、四周由四塊鋼板焊接成框架，其試驗(yàn)安裝見圖1。圖中P為法向加荷，Q為剪向加荷，e為剪向加荷與剪切面距離。從圖1可以看出，常規(guī)剪切盒只是對試件剪切面以上砂(土)體四周進(jìn)行約束，當(dāng)剪切面以下的地基較軟弱，或地基土含水量較高時(shí)，試驗(yàn)系統(tǒng)在法向加荷時(shí)穩(wěn)定性難以保證，同時(shí)剪切面易發(fā)生搓動，使剪切面不能按照預(yù)定的位置進(jìn)行剪切。另一方面由于剪向加載Q與剪切面存在距離e，在剪向加荷過程中，Q與剪向面始終存在力矩e，造成剪向面上應(yīng)力分布不均勻，特別是對存在豐富地下水的地基進(jìn)行原位試驗(yàn)影響大，故改進(jìn)和創(chuàng)新勢在必行。
發(fā)明內(nèi)容針對上述情況，為克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷，本實(shí)用新型之目的就是提供一種土體原位試驗(yàn)分體式剪切盒，可有效解決使用常規(guī)的地基砂層剪切盒試驗(yàn)時(shí)法向加荷的穩(wěn)定、剪切面的確定難以保證，準(zhǔn)確性差的問題。本實(shí)用新型解決的技術(shù)方案是，包括剪切盒和千斤頂，剪切盒由上剪切盒和下剪切盒組成，上剪切盒下方有下剪切盒，上剪切盒的一端有牛腿，上剪切盒的另一端下方在下剪切盒的一端上裝有反力柱，上剪切盒和下剪切盒之間有剪切縫，牛腿的外側(cè)有千斤頂，千斤頂?shù)闹行妮S線和剪切縫在同一水平面上。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，宜安裝和拆卸，可確保了試驗(yàn)?zāi)馨踩⒎€(wěn)定的進(jìn)行，同時(shí)試驗(yàn)測試數(shù)據(jù)準(zhǔn)確且離散性小。

圖1為常規(guī)剪切盒的結(jié)構(gòu)圖。圖2為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)主視圖。圖3為本實(shí)用新型的上剪切盒立體結(jié)構(gòu)圖。圖4為本實(shí)用新型的下剪切盒立體結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
作詳細(xì)說明。由圖1-圖4給出，本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)是，包括剪切盒和千斤頂，剪切盒由上剪切盒和下剪切盒組成，上剪切盒2下方有下剪切盒4，上剪切盒的一端有牛腿8，上剪切盒的另一端下方在下剪切盒的一端上裝有反力柱1，上剪切盒和下剪切盒之間有剪切縫3，牛腿的外側(cè)有千斤頂6，千斤頂?shù)闹行妮S線和剪切縫在同一水平面上。所述的牛腿8裝在上剪切盒的一端的擋板中部；所述的上剪切盒2四周的盒壁上固定有加強(qiáng)筋5 ；所述的千斤頂6下部裝有木墊9 ；所述的下剪切盒4上有把手7 ；所述的上剪切盒2和下剪切盒4的橫截面積的大小相同，上剪切盒的高度>下剪切盒的高度，上剪切盒2和下剪切盒4形狀相同，均為上部和下部開口的長方形。本實(shí)用新型在使用時(shí)，在指定的試驗(yàn)部位人工制作試件，試件長寬略大于上剪切盒2內(nèi)徑尺寸，高度要超過上剪切盒2與下剪切盒4高度之和的10厘米左右，然后將下剪切盒4與上剪切盒2分別套入試件，下剪切盒4與上剪切盒2上下之間間隔2厘米，間隔處填充泡沫塑料并在四周用方鋼固定，間隔中心位置即為預(yù)先設(shè)定的剪切面，然后剔除試件高出剪切盒部分，試件頂面保持平面且平行于剪切面。剪切盒安裝過程要避免對試件的損壞和擾動，然后安裝法向加荷與剪向加荷試驗(yàn)設(shè)備。本實(shí)用新型是分為上下盒，其中在上剪切盒加裝“牛腿”，下剪切盒增加反力柱，見圖2。本實(shí)用新型采用分體式剪切盒與常規(guī)剪切盒相比較，其優(yōu)點(diǎn)在于，將剪切盒分為上下兩盒，上剪切盒具有常規(guī)剪切盒的功效，同時(shí)在剪向加荷位置加裝“牛腿”，使剪向千斤頂加荷Q通過剪切縫中心，保證了剪切面上的應(yīng)力分布均勻。增加下剪切盒并加裝反力柱使試件(或剪切面)下的土基10相對固定，可以很好的控制剪切面位置，避免沿試件下地基薄弱面剪切與搓動，同時(shí)在試驗(yàn)過程中法向加載時(shí)試體穩(wěn)定性得到很好的改善。使同一組試件的試驗(yàn)數(shù)據(jù)離散性小，所獲取的剪向應(yīng)力τ與法向應(yīng)力σ關(guān)系曲線具有良好的線性關(guān)系，從而保證了試驗(yàn)強(qiáng)度參數(shù)C、0值的選取更合理、更準(zhǔn)確。本實(shí)用新型分體式剪切盒是根據(jù)試樣的大小確定外觀尺寸，根據(jù)試驗(yàn)所需加荷的大小選取不同鋼板，以保證剪切盒具有足夠的剛度，經(jīng)在黃河西霞院反調(diào)節(jié)水庫廠房地基進(jìn)行的砂層剪切試驗(yàn)，剪切盒內(nèi)面的長寬高尺寸為70. 7cmX70. 7cmX30. 0cm,為其制作
的分體式剪切盒各項(xiàng)指標(biāo)見下表。
權(quán)利要求1.一種土體原位試驗(yàn)分體式剪切盒，包括剪切盒和千斤頂，其特征在于，剪切盒由上剪切盒和下剪切盒組成，上剪切盒(2)下方有下剪切盒(4)，上剪切盒的一端有牛腿(8)，上剪切盒的另一端下方在下剪切盒的一端上裝有反力柱(1)，上剪切盒和下剪切盒之間有剪切縫(3)，牛腿的外側(cè)有千斤頂(6)，千斤頂?shù)闹行妮S線和剪切縫在同一水平面上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的土體原位試驗(yàn)分體式剪切盒，其特征在于，所述的牛腿(8)裝在上剪切盒的一端的擋板中部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的土體原位試驗(yàn)分體式剪切盒，其特征在于，所述的上剪切盒 (2)四周的盒壁上固定有加強(qiáng)筋(5)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的土體原位試驗(yàn)分體式剪切盒，其特征在于，所述的下剪切盒 (4)上有把手(7)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的土體原位試驗(yàn)分體式剪切盒，其特征在于，所述的上剪切盒 (2)和下剪切盒(4)的橫截面積的大小相同，上剪切盒的高度>下剪切盒的高度，上剪切盒 (2)和下剪切盒(4)形狀相同，均為上部和下部開口的長方形。
專利摘要本實(shí)用新型涉及土體原位試驗(yàn)分體式剪切盒，可有效解決使用常規(guī)的地基砂層剪切盒試驗(yàn)時(shí)法向加荷的穩(wěn)定、剪切面的確定難以保證，準(zhǔn)確性差的問題，本實(shí)用新型解決的技術(shù)方案是，包括剪切盒和千斤頂，剪切盒由上剪切盒和下剪切盒組成，上剪切盒下方有下剪切盒，上剪切盒的一端有牛腿，上剪切盒的另一端下方在下剪切盒的一端上裝有反力柱，上剪切盒和下剪切盒之間有剪切縫，牛腿的外側(cè)有千斤頂，千斤頂?shù)闹行妮S線和剪切縫在同一水平面上，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，宜安裝和拆卸，可確保了試驗(yàn)?zāi)馨踩?、穩(wěn)定的進(jìn)行，同時(shí)試驗(yàn)測試數(shù)據(jù)準(zhǔn)確且離散性小。
文檔編號G01N3/24GK202083599SQ201120199509
公開日2011年12月21日 申請日期2011年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月14日
發(fā)明者萬岳, 劉哲, 劉曉黎, 徐建民, 李運(yùn)奎, 胡全舟, 袁兆華 申請人:黃河勘測規(guī)劃設(shè)計(jì)有限公司