[发明专利]基于标准单元限位块组装式多尺寸结构面剪切盒

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于限位单元组装式多尺寸结构面剪切盒，适用于系列同高度尺寸结构面试样的室内直剪试验，属于工程技术领域。

背景技术

在人类工程活动中，由岩体变形和失稳造成的工程事故层出不穷，引起巨大的生命财产损失。而岩石结构面尺寸效应的研究对指导岩体工程的稳定性具有重要意义，要进行系列尺寸岩石结构面的直接剪切试验，则需要相应的岩石结构面剪切盒，通常做法是每一种尺寸的岩石结构面试样需要一个与该试样尺寸相匹配的剪切盒，这种做法不但需要的剪切盒数量多、造价高、占用空间大，而且还需要配置与系列多种尺寸剪切盒相对应的直剪仪配套连接装置，易造成测试结果不可靠且具有安装工序复杂及试验周期长等不足。

发明内容

为了克服结构面抗剪强度尺寸效应试验中常规采用系列多种尺寸剪切盒的数量多、工序复杂、试验周期长、占用空间大等不足，本发明提供一种基于标准单元限位块组装式多尺寸结构面剪切盒，具有测试效果好、操作方便、工期短、造价低、占用空间小等特点。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种基于标准单元限位块组装式多尺寸结构面剪切盒，包括上盘剪切盒和下盘剪切盒，

下盘剪切盒由下盘剪切盒外框架、起吊套环、套环栓和标准单元限位块组成，上盘剪切盒由上盘剪切盒外框架、标准单元固定栓、起吊环和标准单元限位块组成；其中，结构面下盘剪切盒外框架外侧面设有四个起吊耳，内部为结构面下盘试样安置区；结构面上盘剪切盒外框架四周顶部设有四个起吊螺纹孔，内部为结构面上盘试样放置区；结构面上盘剪切盒底板设有剪切盒限位螺纹孔，标准单元限位块上部设有标准限位单元把手，通过手提标准限位单元把手来实现标准单元限位块的安装及拆卸，且底部设有标准限位单元螺纹孔，用于与上剪切相连；

所述上盘剪切盒与下盘剪切盒标准限位单元组合方式及位置相同。

进一步，所述下盘剪切盒外框架外侧面设有四个起吊耳，内部为结构面下盘试样放置区，起吊耳用于连接起吊套环及起吊套环栓，结构面下盘试样放置区用于安放标准单元限位单元及结构面下盘试样；所述起吊耳设置在下盘剪切盒外框架四边，便于下盘剪切盒与起吊套环连接，实现下盘剪切盒的起吊过程；所述起吊套环，通过套环栓与下盘剪切盒连接，便于下盘剪切盒起吊；所述套环栓与起吊套环连接，实现起吊套环与下盘剪切盒起吊耳的连接，用于下盘剪切盒的起吊。

再进一步，所述上盘剪切盒外框架四周顶部设有四个起吊螺纹孔，底部设有限位螺纹孔，内部为结构面上盘试样安置区，用于安放标准单元限位块及结构面上盘试样；所述起吊环螺纹孔，设置在上盘剪切盒外框架四周顶角，便于上盘剪切盒与起吊环连接，实现上盘剪切盒的起吊过程；所述起吊环，用于连接起吊环与上盘剪切盒，便于下盘剪切盒的起吊；所述标准单元限位块，尺寸为50mm×50mm×130mm，上部和底部分别设有标准限位单元把手、标准限位单元螺纹孔，用于剪切盒内系列尺寸的组合，从而适用系列尺寸结构面试样的室内直剪试验。

所述上盘剪切盒标准限位单元螺纹孔设在限位块底部，实现限位块通过限位块固定栓、标准限位单元螺纹孔与上盘剪切盒固定；所述标准单元固定栓，用于固定标准单元限位块与上剪切盒外框架。

本发明的一种结构面剪切盒，虽然剪切盒只有一个，但是能实现系列尺寸的结构面试样直剪试验，能满足系列尺寸结构面试样的直剪试验，具有测试效果好、操作方便、工期短、造价低、占用空间小等特点。

本发明的有益效果主要表现在：(1)能进行系列整数倍尺寸试样的剪切。传统结构面试样直剪过程中进行系列尺寸试样直接剪切试验则需要系列尺寸剪切盒和相匹配的系列配套工具，使得工序复杂、操作过程繁琐、占用空间大，本发明提供了该剪切盒一种通过调整限位单元的数量和位置，就可以在同一剪切盒能进行系列整数倍结构面直接剪切试验，从而只需在一个剪切盒内就能实现系列整数倍尺寸结构面试样的剪切。(2)限位单元块为标准化试件，易于安装、周期短。剪切盒内部的限位单元尺寸、外形相同，少量的缺少可通过调整非剪切方向的限位单元进行补充，也能满足试验要求，同时在剪切方向上与结构面接触侧满堂布置，可保证剪切盒过程中结构面的稳定性，使所测数据更加准确。(3)操作简，节省时间。该剪切盒可以通过起吊装置将其安放在直剪仪上，克服传统剪切盒必须有人工搬运到直剪仪上的缺点，较传统剪切盒的安装节省大量的时间。

附图说明

图1是剪切盒整体平面图。

图2是下盘剪切盒俯视图。

图3是下盘剪切盒外框架三视图。

图4是上盘剪切盒俯视图。