[实用新型]一种变尺寸土体剪切盒及多参数联合监测系统

说明书

本实用新型公开了一种变尺寸土体剪切盒及多参数联合监测系统，包括可拆卸组装的上部剪切盒和下部剪切盒，所述上部剪切盒和下部剪切盒分别连接导轮，上部剪切盒内通过第一螺纹杆固定一上部挡土板，所述下部剪切盒内通过第二螺纹杆固定一下部挡土板，上部剪切盒的两长边上部设置多个周期排列的用于穿插第一螺纹杆的上圆孔，下部剪切盒在其开口端向外延伸出挡边，挡边上设置若干周期排列的用于穿插第二螺纹杆的下圆孔。通过上部挡土板固定在上部剪切盒不同的位置，从而达到“土样尺寸可变”的目的，嵌在内部的上部挡土板和固定用的螺纹杆似乎可以保证剪切盒的两长边外壳在实验时不会向里或向外产生变形，结构更加稳定。

技术领域

本实用新型涉及土体剪切技术领域，特别是涉及一种变尺寸土体剪切盒及多参数联合监测系统。

背景技术

剪切试验的原理是根据库伦定律，土的内摩擦力与剪切面上的法向压力成正比，将同一种土制备成几个土样，分别在不同的法向压力下，沿固定的剪切面直接施加水平剪力，得其剪坏时剪应力，即为抗剪强度，然后根据剪切定律确定土的抗剪强度指标内摩擦角和内粘聚力c。

传统的应变控制式直剪仪在进行土体剪切实验时，采用的土样规格一般为面积30cm²高2cm的圆柱，可以实时获取剪切应力与剪切位移数据，但不能采集声波信号，而在此尺寸下的土样在剪切过程中所产生的声波能量又是非常微小，因此本实用新型设计出一种大尺寸且尺寸可变的剪切仪器。

在土体剪切实验过程中，重要的检测参数包括压力信号、次声信号、位移信号等。如果采用传统土工实验中的应变控制式直剪仪，由于土样尺寸很小，剪切过程中产生的能量十分微弱，由此产生的次声信号也难以监测，且传统直剪仪的固有结构不利于安装导波管放大次声信号，故本次研究需要重新设计适合于剪切实验的变尺寸直剪多参数联合监测系统。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术存在的不足，提供一种变尺寸土体剪切盒及多参数联合监测系统。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型的一个技术方案是一种变尺寸土体剪切盒，包括可拆卸组装的上部剪切盒和下部剪切盒，所述上部剪切盒和下部剪切盒分别连接导轮，所述上部剪切盒内通过第一螺纹杆固定一上部挡土板，所述下部剪切盒内通过第二螺纹杆固定一下部挡土板，所述上部剪切盒的两长边上部设置多个周期排列的用于穿插第一螺纹杆的上圆孔，以此来实现上部挡土板在上部剪切盒内的移动，所述下部剪切盒在其开口端向外延伸出挡边，所述挡边上设置若干周期排列的用于穿插第二螺纹杆的下圆孔。

作为优选的技术方案，所述上部剪切盒和下部剪切盒通过第三螺纹杆穿插固定实现可拆卸组装。

作为优选的技术方案，所述导轮为滚珠花键，所述上部剪切盒的底部两侧长边处以及下部剪切盒的顶部两侧长边处各设置一滚珠花键组成一对导向用的滚珠花键，滚珠花键的花键外筒位于上部剪切盒，花键轴位于下部剪切盒，外筒在轴上做往复直线运动，以使得上部剪切盒与下部剪切盒之间能够沿着长边做剪切运动。

作为优选的技术方案，所述上部剪切盒在顶部两边沿着长边方向延伸出第一突出边，且在上部剪切盒的径向上也延伸出第二突出边。

作为优选的技术方案，所述第一突出边长度为1～3cm，所述第二突出边长度为8～12cm。

作为优选的技术方案，所述上部剪切盒顶部固定安装一根横梁。

作为优选的技术方案，所述上部挡土板为三棱柱状，挡土板的板状部分面积与上部剪切盒短边外壳的内侧面积相同，挡土板上部两边各设置有至少一个周期排列的圆孔，用以穿插第一螺纹杆。

作为优选的技术方案，所述下部挡土板包括L型的挡板和底部的工字型长方体，其底部的工字型长方体上设置有用于穿插第二螺纹杆的圆孔，在工字型长方体和L型挡板之间还有一个长方体立柱，用于防止在实验过程中在土体推力下L型挡板发生变形。