CN104502164B - 直剪试验结构面试样的防沉降仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种直剪试验结构面试样的防沉降仪，包括底座，底座上固定安装有支架，支架的上端设有穿孔并通过螺母固定安装有平衡杆，平衡杆的侧壁设有螺纹，其一端固定有平衡块、另一端通过连接件固定有扳手夹持器，扳手夹持器包括两组四个横向带槽夹具和纵向夹具，每两个横向带槽夹具和两个纵向夹具呈“井”字形、由垂直脚螺旋固定安装，其中横向带槽夹具内设有水准气泡、纵向夹具通过水平螺母固定于横向带槽夹具的槽内。本发明不仅结构简单、拆卸容易、操作方便，而且成本低廉、效果较好。

Description

直剪试验结构面试样的防沉降仪

技术领域：

本发明涉及岩石力学中“XJ-型携带式剪切仪测定结构面剪切强度”所采用结构面模型的制作技术领域，具体的是一种直剪试验结构面试样的防沉降仪。

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。在地质、水利、铁路、公路、市政等相关工程领域，结构面的抗剪强度指标是工程设计和岩体稳定性评价中非常重要的力学参数之一，抗剪强度指标如果不准确将直接导致工程应用时造成较大偏差。岩体结构面的抗剪强度指标一般要通过室内试验或原位测试确定，但由于原位试验对岩石露头、试验设备及试验场地等诸多要求，多采用室内试验方法来得到岩体结构面的抗剪强度指标，其中应用最广泛的是采用XJ一型携带式剪切仪进行岩体结构面直剪试验。在进行直剪试验中，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，其中很重要的一点为：由于水泥砂浆的流动性和岩体结构面试样的的自重作用，样模中的试样在水泥砂浆凝固过程里会发生不均匀沉降的现象。

根据结构面直剪试验相关规范要求法向荷载与剪切荷载的合力作用点位于剪切面的中心，法向荷载中心线垂直于剪切面并通过其中心。而在结构面模型的制作过程中，由于结构面试样发生不均匀沉降的现象，导致结构面倾斜不水平，出现了误差角，所制结构面模型在进行直剪试验时，结构面与直剪仪所加竖向力不能垂直，导致法向力与剪切方向不垂直；其次结构面试样若在水泥砂浆的样模中沉降量过大，甚至会导致结构面下沉至水泥砂浆中，则结构面模型制作失败；再者由于未进行摁压致使结构面试样高出样模边框许多，造成上下模型放入剪切盒后，千斤顶顶头无法顶入，导致此结构面模型制作失败。因此，在制样过程中怎样避免上述三种情况的出现，就成为了比较显著提高试验的准确性和效率亟待解决的问题。本发明旨在消除上述所指的不均匀沉降，通过使用扳手夹持式防沉降仪将结构面试样固定不动，可有效避免结构面试样的不均匀沉降现象的发生。

发明内容：

为解决现有技术中结构面试样制作时存在的不均匀沉降的缺点，本发明提供了一种直剪试验结构面试样的防沉降仪，其不仅结构简单、拆卸容易、操作方便，而且成本低廉、效果较好。

本发明采用的技术方案为：

直剪试验结构面试样的防沉降仪，包括底座，底座上固定安装有支架，其特征在于：所述的支架的上端设有穿孔并通过螺母固定安装有平衡杆，平衡杆的侧壁设有螺纹，其一端固定有平衡块、另一端通过连接件固定有扳手夹持器，扳手夹持器包括两组四个横向带槽夹具和纵向夹具，每两个横向带槽夹具和两个纵向夹具呈“井”字形、由垂直脚螺旋固定安装，其中横向带槽夹具内设有水准气泡、纵向夹具通过水平螺母固定于横向带槽夹具的槽内。

所述的直剪试验结构面试样的防沉降仪，其特征在于：所述的扳手夹持器由上下两部分夹具组成，每一组夹具均包括两个横向带槽夹具和两个纵向夹具。

所述的直剪试验结构面试样的防沉降仪，其特征在于：所述的横向带槽夹具的两端均带有滑槽，滑槽中部留有带螺纹的孔并通过水平螺母固定纵向夹具。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1、本发明原理简单、直观，不仅平衡杆可以转动，也可以夹着试样在滑槽里上下移动，扩大了可夹持结构面式样的高度范围及实验的操作空间；

2、本发明设有平衡块，可以很好地调节仪器整体的平衡性,同时利用横向带槽夹具上的水准气泡，可以微调夹具，使试样水平,较之前的防沉降夹固定试样的拥有更好的平衡作用；

3、本发明结构简单，便于携带、方便操作、易于拆卸而且成本较低，使用效果较好；

4、本发明能起到固定结构面试样的作用，使其固定在某一高度，而不因水泥砂浆的流动性和试样的自重作用下发生不均匀沉降；

5、本发明通过扳手型夹持器的夹持作用，可很好的夹持结构面试样而不致使其随意移动，从而使得试样保持一定的高度和水平。

附图说明：

图1为本发明结构示意图。

具体实施方式：

下面结合附图，通过实施例对本发明作进一步详细说明：

直剪试验结构面试样的防沉降仪，包括底座1，底座1上固定安装有支架2，支架2的上端设有穿孔并通过螺母3固定安装有平衡杆4，平衡杆4的侧壁设有螺纹，其一端固定有平衡块5、另一端通过连接件固定有扳手夹持器，扳手夹持器包括两组四个横向带槽夹具6和纵向夹具7，每两个横向带槽夹具6和两个纵向夹具7呈“井”字形、由垂直脚螺旋8固定安装，其中横向带槽夹具6内设有水准气泡10、纵向夹具7通过水平螺母9固定于横向带槽夹具6的槽内。

扳手夹持器由上下两部分夹具组成，每一组夹具均包括两个横向带槽夹具6和两个纵向夹具7，横向带槽夹具6的两端均带有滑槽，滑槽中部留有带螺纹的孔并通过水平螺母9固定纵向夹具7。

使用时，水平螺母9可通过放松、拧紧来调节横向带槽夹具6之间的距离，以达到适合扳手夹持器夹持试样尺寸的目的；而水准气泡10可以通过微调垂直脚螺旋8来达到最终水平，扳手夹持器夹具内壁较为粗糙；当试样处于横向带槽夹具6与纵向夹具7之间时，通过放松水平螺母9来调节夹具夹持的尺寸，将试样固定在横向带槽夹具6与纵向夹具7之间，此时拧紧水平螺母9以保证试样被稳稳夹持住。

在直剪试验前的结构面模型的制作过程中，利用夹具内壁固定住结构面试样，并置于试样制作模具中央的正上方，再往样模内浇筑一定量的水泥砂浆，达到一定高度后，开始将试样从中心位置往下缓慢吊放。松开螺母，移动平衡杆4，使结构面试样的受剪面仅高出样模边框大约4-5mm，并利用横向带槽夹具6上的水准气泡10进行调平，继而将平衡杆4两侧螺母3拧紧固定，然后再浇筑水泥砂浆填满捣实即可。在结构面模型制作时，通过使用结构面试样的防沉降仪，将结构面夹紧使其固定不动，避免了其发生不均匀沉降的现象。

上述实施例仅为本发明的较佳的实施方式，除此之外，本发明还可以有其他实现方式。需要说明的是，在没有脱离本发明构思的前提下，任何显而易见的改进和修饰均应落入本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.直剪试验结构面试样的防沉降仪，包括底座，底座上固定安装有支架，其特征在于：所述的支架的上端设有穿孔并通过螺母固定安装有平衡杆，平衡杆的侧壁设有螺纹，其一端固定有平衡块、另一端通过连接件固定有扳手夹持器，扳手夹持器包括两组四个横向带槽夹具和纵向夹具，每两个横向带槽夹具和两个纵向夹具呈“井”字形、由垂直脚螺旋固定安装，其中横向带槽夹具内设有水准气泡、纵向夹具通过水平螺母固定于横向带槽夹具的槽内；

所述的扳手夹持器由上下两部分夹具组成，每一组夹具均包括两个横向带槽夹具和两个纵向夹具；

所述的横向带槽夹具的两端均带有滑槽，滑槽中部留有带螺纹的孔并通过水平螺母固定纵向夹具。