[发明专利]一种降雨渗流和爆破振动耦合模拟软岩剪切流变试验剪切盒

权利要求书

1.一种降雨渗流和爆破振动耦合模拟软岩剪切流变试验剪切盒，至少包括上剪切盒、下剪切盒、法向加载压头、法向加载垫块和试件接头；其特征在于：

所述的上剪切盒设有上顶板与上剪切体，上顶板与上剪切体通过内六角圆柱头螺钉紧固连接；所述的下剪切盒设有下剪切体和下底板，下剪切体和下底板也通过内六角圆柱头螺钉紧固连接；

所述的上剪切盒与下剪切盒通过竖向辊轴压紧连接，上剪切盒两侧设有通孔，下剪切盒的两侧设有内螺纹连接孔，竖向辊轴穿过上剪切盒两侧的通孔通过内螺纹连接孔与下剪切盒啮合，在进行剪切试验时竖向辊轴能在上剪切盒两侧通孔范围内移动；上剪切盒与下剪切盒压紧连接后，在上剪切体及下剪切体内壁中形成一个长方体空腔，岩石试件放置于长方体空腔中；

所述的上顶板中间设有圆形通孔，法向加载压头穿过圆形通孔并压在法向加载垫块上，法向加载压头设有顶部凹槽，顶部凹槽用于隼接法向作动器的球形万向压头以施加法向的荷载，法向加载压头的下部设有用于连接法向加载垫块的下部凹槽，法向加载垫块为“凸”字形，“凸”字形头部嵌合在法向加载压头的下部凹槽中，法向加载垫块的两肩部分与上顶板接触，法向加载垫块的侧边与上剪切体内壁接触；

所述的法向加载压头中设有与外界连通的入水或气通道，入水或气通道从法向加载压头中垂直向下延伸进入法向加载垫块，入水或气通道在法向加载垫块中转为水平水或气通道，水平水或气通道两端用内六角螺塞堵住，水平水或气通道下部等间距设置有三个出水或气孔，三个出水或气孔中安装有试件接头，三个试件接头的另一端直接隼接于岩石试件内；

所述的长方体空腔外侧并位于上剪切盒和下剪切盒连接处设有扁平凹槽，扁平凹槽用于避免损坏岩石试件剪切面，扁平凹槽内设有与剪切盒外部连通的出水或气通道；

所述的上剪切体在与切向动载作动器同侧处设有推动螺钉和预夹紧板，推动螺钉穿过上剪切体顶住预夹紧板，扭动推动螺钉用于推动预夹紧板和岩石试件；使岩石试件与另一侧的上剪切体紧密贴合；

所述的上顶板上方设有移动滑板，移动滑板与竖向辊轴的上部之间设置有标准弹簧垫圈与平垫圈。

2.根据权利要求1所述的降雨渗流和爆破振动耦合模拟软岩剪切流变试验剪切盒，其特征在于：所述的上顶板与法向加载压头之间设置有3根不同规格的环形密封圈用于上顶板与法向加载压头之间密封，法向加载压头底部与法向加载垫块之间设置有1根密封条用于法向加载压头和法向加载垫块之间的密封，防止高压水或气从法向加载压头与上顶板、法向加载压头与法向加载垫块接触处外泄；上顶板与上剪切体之间、下剪切体与下底板之间以及扁平凹槽的周向均设有矩形密封条。

3.根据权利要求1所述的降雨渗流和爆破振动耦合模拟软岩剪切流变试验剪切盒，其特征在于：所述的三个出水或气孔中安装有试件接头，出水或气孔与试件接头均设置有倒角，试件接头与出水或气孔接触部分设有环形的接头密封圈用于对高压水或气密封。

4.根据权利要求1所述的降雨渗流和爆破振动耦合模拟软岩剪切流变试验剪切盒，其特征在于：在下剪切体两侧设有大滚珠排、滚珠挡板及紧固螺钉，大滚珠排用于减小上剪切盒、下剪切盒之间摩擦力，所述滚珠挡板通过紧固螺钉紧固在下剪切体上。

5.根据权利要求1所述的降雨渗流和爆破振动耦合模拟软岩剪切流变试验剪切盒，其特征在于：在移动滑板与上顶板之间设有小滚珠排，小滚珠排用于使移动滑板与上顶板之间的滑动摩擦变为滚动摩擦，减小移动滑板与上顶板之间的摩擦力。

6.根据权利要求1所述的降雨渗流和爆破振动耦合模拟软岩剪切流变试验剪切盒，其特征在于：在下底板下方设有滑动滚排，滑动滚排设有滚排挡板和上、下两层滚排板，两层滚排板上设有排列有序的滚珠孔，滚珠孔内放置滚珠，滑动滚排中间设有矩形孔，所述滚排挡板通过紧固螺钉紧固在下底板上用于限定滑动滚排的移动范围；试验时滑动滚排将下底板与下方接触部件之间的滑动摩擦变为滚动摩擦，用于降低系统摩擦力和不必要的能量消耗。

7.根据权利要求1所述的降雨渗流和爆破振动耦合模拟软岩剪切流变试验剪切盒，其特征在于：在所述剪切盒的外侧沿剪切方向设有光栅尺用于剪切位移的测量。