[实用新型]直剪试验中结构面试样的防沉降夹

说明书

技术领域

本实用新型属于工程技术领域，涉及到试验“使用携带式剪切仪测定结构面剪切强度”中结构面模型的制作环节，适合固定结构面试样的平面尺寸范围为5cm×5cm-13cm×13cm。

背景技术

岩土工程中为了评价岩体结构面的稳定性，需要通过直剪试验得到结构面的抗剪强度指标。抗剪强度指标是地质、水利、交通等相关工程中工程设计和稳定性评价中非常重要的参数之一，抗剪强度指标如果不可靠将直接导致工程应用时造成较大偏差。在使用XJ-1型携带式剪切仪进行传统的直剪试验中，要先制作结构面模型，在制作过程中存在较多不足有待改进，其中很重要的一点不足叙述如下：浇注时，在半个样模内加少量的水泥砂浆，将试样居中放入，使受剪面高出样模边框4-5mm，并使之水平；同时保持剪切方向与模具框长边方向一致，随后注入水泥砂浆填满捣实。在完成以上操作后，由于水泥砂浆的流动性以及结构面试样的重力作用，结构面调整水平后在水泥砂浆凝固过程中发生不均匀沉降。

由于结构面试样不均匀沉降，将产生以下几种后果。第一种情况是导致结构面不再水平，出现了误差角，所制结构面模型在进行直剪试验时，结构面与仪器所加竖直力不能垂直，导致竖直力与剪切方向是不垂直的；第二种情况是导致结构面高出样模边框不到4-5mm，通过大量统计，结构面平均会下降2-3mm，这时结构面只高出水泥面1-2mm，在进行直剪试验时，在竖直力和水平力作用下，会发生上下两个模型的水泥之间摩擦受剪的情况，导致水平压力表读数偏大；第三种情况是结构面下沉至水泥砂浆中，导致此结构面模型制作失败，该结构面试样作废。综上所述，三种情况都将严重影响试验数据的准确性和可靠性。因此，如果能通过结构面试样的防沉降夹消除结构面的不均匀沉降，避免以上三种情况的出现，将会很大程度上提高直剪试验数据的准确性和可靠性。本实用新型旨在消除上述所提的不均匀沉降，通过使用固定框将结构面试样固定不动，避免了不均匀沉降的发生。

发明内容

本实用新型的目的是解决结构面模型制作时存在不均匀沉降的缺点，本实用新型提供了一种固定结构面试样的防沉降夹。该防沉降夹不仅结构简单、操作方便、拆卸容易而且造价不高，经济又实惠。

为了解决上述结构面不均匀沉降问题，所提出的技术方案如下：

直剪试验结构面试样的防沉降夹包括以下几部分：外框架、活动长板2块、橡胶薄片2块、小型圆柱螺旋拉伸弹簧2个、弹簧固定环4个、拧紧螺栓4个；外框架为长方形框架，一端开口，由两根等长的截面为长方形的长条钢杆和一根短条钢杆组成，两根长条钢杆平行并通过短条钢杆连接，每根长条钢杆的内侧均挖有滑槽，呈倒下的“T字形”，供活动长板的两端在滑槽内移动，活动长板可以从开口端取出；活动长板为长方形薄钢板，其与结构面试样接触的一侧贴有摩擦系数大的橡胶薄片，其两端有与“T字形”凹槽相吻合的固定端；弹簧为拉伸弹簧，端部结构型式为圆钩环型，代号L II；弹簧固定环有螺纹的一端通过拧紧螺栓固定在活动长板上，有固定环的一端用于连接弹簧。

结构面试样的防沉降夹，外框架的长条钢杆长为20cm，截面为长方形，短边长为1cm，长边长为2cm；长条钢杆上的凹槽呈倒下的“T字形”，“T字形”翼缘长为1.4cm，宽为0.3cm，梁肋部分长0.3cm，宽0.4cm；短条钢杆为实心杆，长18cm，截面为长方形，短边长为1cm，长边长为2cm；活动长板钢板部分长为18cm，宽为2cm，厚为0.5cm，橡胶薄片部分长17.6cm，宽为2cm，厚0.3cm，橡胶薄片两端各距框架0.2cm；长板两端的固定端呈“T字形”，“T字形”翼缘长为1.4cm，宽为0.3cm，梁肋部分长0.3cm，宽0.4cm，厚0.5cm；长板上两个螺纹孔洞，直径为0.2cm，圆心距两边宽均为1.5cm；圆心距上、下底边均为1cm；拉伸弹簧 材料截面直径为1.2mm，有效圈数25圈，自由高度40mm，弹簧中径10mm。

由于XJ-1型携带式剪切仪所搭配的制作模具的尺寸限制，对结构面试样的规格要求为长轴8-10cm，高约7-8cm的近似方块体；根据以上各部件的尺寸设计，本防沉降夹适合于平面尺寸范围为5cm×5cm-13cm×13cm的结构面试样。

本实用新型的技术效果是：将用弹簧连接的两块活动长板拉开，外框架放置在浇注模具侧板的顶面上，调整两块长板，使其内侧与结构面试样贴紧，通过弹簧的收缩力将结构面夹紧固定好，保证了结构面试样在水泥砂浆中不发生不均匀沉降。

附图说明

图1是结构面试样的固定框俯视图

图2是A向局部示意图

图3是活动长板俯视图