[实用新型]定向低摩擦的自平衡式大型室内直剪仪

说明书

本实用新型涉及一种定向低摩擦的自平衡式大型室内直剪仪，包括用于盛装土样的上剪切盒与下剪切盒，所述上剪切盒无底盖，所述下剪切盒无顶盖，上剪切盒的底部经第一滚体支撑在下剪切盒的顶部并经水平加载千斤顶驱动沿剪切方向进行平移运动；上剪切盒的内顶部设置有经竖向加载千斤顶驱动进行升降运动的剪切盒盖板，竖向加载千斤顶的顶部经第二滚体在其上方的机架平面上沿剪切方向进行平移运动。该定向低摩擦的自平衡式大型室内直剪仪的结构简单。

技术领域

本实用新型涉及一种定向低摩擦的自平衡式大型室内直剪仪，属于岩土工程测量设备领域。

背景技术

在岩土工程领域，剪切破坏作为土体失稳的主要模式，能否准确测量土体的抗剪强度指标在岩土工程建设中尤为重要。常用的抗剪强度指标测量方法包括：原位十字板试验、原位大型直剪试验、室内三轴压缩试验、室内小型直剪试验等。其中，室内小型直剪仪具有构造简单，操作方便等优点，被广泛使用。

但常规的室内小型直剪仪，受限于自身尺寸，无法真实反映土体抗剪强度的尺寸效应，更无法对含有碎石的土样测定其抗剪强度。若将室内直剪仪大型化，则至少需要克服以下几个问题：上下盒之间的摩擦将抵消一部分剪切力，使得测试结果不准确；上下盒错开较大行程后，法向力和剪切力的方向不容易控制（易发生偏心）；需要大型的反力装置来提供较大的法向力和剪切力。

实用新型内容

鉴于现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种定向低摩擦的自平衡式大型室内直剪仪，不仅结构简单，而且便捷高效。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种定向低摩擦的自平衡式大型室内直剪仪，包括用于盛装土样的上剪切盒与下剪切盒，所述上剪切盒无底盖，所述下剪切盒无顶盖，上剪切盒的底部经第一滚体支撑在下剪切盒的顶部并经水平加载千斤顶驱动沿剪切方向进行平移运动；上剪切盒的内顶部设置有经竖向加载千斤顶驱动进行升降运动的剪切盒盖板，竖向加载千斤顶的顶部经第二滚体在其上方的机架平面上沿剪切方向进行平移运动。

优选的，所述第一滚体包括分布在上剪切盒与下剪切盒衔接处的两相对侧的若干滚珠，其中上剪切盒的底部两相对侧边缘对称设有沿剪切方向延伸的V型上槽，下剪切盒的顶部两相对侧边缘对称设有沿剪切方向延伸的V型下槽，所述滚珠中下部均嵌入同侧的V型下槽、中上部均嵌入同侧的V型上槽。

优选的，所述上剪切盒的两相对外侧部上均开设有沿剪切方向延伸的倒90度“凸”字形定向滚槽，所述下剪切盒的两相对外侧部上均经螺栓螺接有定向轮把手，所述定向轮把手的顶部均设置有轮槽，轮槽上均安装有用以嵌入定向滚槽的定向滚轮。

优选的，所述下剪切盒的每侧定向滚轮数量至少为两个。

优选的，所述上剪切盒无顶盖，所述剪切盒盖板经竖向加载千斤顶驱动压紧在土样顶部表面，竖向加载千斤顶顶部设置有一水平承载板，水平承载板上表面设置有凹槽，所述第二滚体包括若干根卧式滚柱，若干根卧式滚柱的轴线垂直于剪切方向且下部均部分位于凹槽内部，若干根卧式滚柱的顶部与机架平面滚动配合。

优选的，所述机架包括反力框架，反力框架由水平的反力框顶板、反力框底板组成，反力框底板的四个角落均竖直固设有反力框螺杆，反力框顶板的四个角落均设置有用以反力框螺杆穿过的安装通孔，反力框顶板下表面与第二滚体接触、上表面经旋紧在穿过安装通孔的反力框螺杆顶部螺母锁紧。

优选的，所述反力框底板上固设有一竖直的反力框侧板，反力框侧板内侧与安装在上剪切盒侧部的水平加载千斤顶外端部顶接、外侧与反力框底板之间固设有加强肋。

优选的，所述反力框底板上固设有若干根螺柱，下剪切盒的内底部设置有用以螺柱穿过的安装通孔。