CN111089782A - 套设式剪切盒结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种套设式剪切盒结构。套设式剪切盒结构包括第一半盒组件及第二半盒组件。第一半盒组件包括多个可相互嵌套的第一盒本体及至少一个第一螺纹紧固件。每相邻两个第一盒本体的侧壁分别开设有相对设置的第一连接孔。第一螺纹紧固件穿设并螺接于相邻两个第一盒本体的第一连接孔。第二半盒组件包括多个可相互嵌套的第二盒本体及至少一个第二螺纹连接件。每相邻两个第二盒本体的侧壁分别开设有相对设置的第二连接孔。第二螺纹紧固夹件穿设并螺接于相邻两个第二盒本体的第一连接孔。多个第一盒本体及多个第二盒本体分别一一对应。每个第一盒本体开口的一端与对应第二盒本体开口的一端相对设置。因此，上述套设式剪切盒结构的使用更为方便。

Description

套设式剪切盒结构

技术领域

本发明涉及岩土工程技术领域，特别是涉及一种套设式剪切盒结构。

背景技术

随着大型岩土工程向深部岩体发展，深部岩土工程的安全问题也日益受到重视。深部工程岩体中通常包含形态各异、尺寸不一的天然结构面，其所处位置通常具有很高的地应力，结构面的存在降低了岩体的强度，故结构面的破坏很可能会诱发大规模且剧烈的地质灾害。因此，通过开展室内直剪试验是研究岩体内结构面在高应力下的受力、变形及破坏机制的常用手段。

为了更加深入地研究不同尺寸结构面的剪切破坏机制的差异，需要对不同尺寸的剪切试样进行剪切试验。目前，通过在岩石剪切设备上设置一个可装夹不同尺寸的剪切试样的剪切盒，就可以实现一个岩石剪切设备针对多种不同尺寸规格的剪切试样进行剪切试验。

但是，这种可以装夹不同尺寸规格的剪切盒，在剪切试样的装夹过程中，通常都需要根据剪切试样的大小，拆装或者拼接多个剪切盒的侧板，以保证剪切盒实现对剪切试样的有效装夹，从而导致剪切盒的使用很不方便。

发明内容

基于此，有必要针对传统的剪切盒的使用不便的问题，提供一种使用更为方便的套设式剪切盒结构。

一种套设式剪切盒结构，用于将不同尺寸规格的剪切试样装夹于岩石剪切试验设备上进行直剪试验，其特征在于，所述套设式剪切盒结构包括：

第一半盒组件，包括多个第一盒本体及至少一个第一螺纹紧固件，所述第一盒本体为一端开口的中空结构，多个所述第一盒本体可相互嵌套，且多个所述第一盒本体的开口方向一致，每相邻两个所述第一盒本体的侧壁分别开设有相对设置的第一连接孔，且相对设置的两个相邻的所述第一连接孔中至少一个为螺纹孔，所述第一螺纹紧固件穿设并螺接于相邻两个所述第一盒本体的第一连接孔，以将相邻两个所述第一盒本体可拆卸地连接；及

第二半盒组件，包括多个第二盒本体及至少一个第二螺纹连接件，所述第二盒本体为一端开口的中空结构，多个所述第二盒本体可相互嵌套，且多个所述第二盒本体的开口方向一致，每相邻两个所述第二盒本体的侧壁分别开设有相对设置的第二连接孔，且相对设置的相邻两个所述第二连接孔中至少一个为螺纹孔，所述第二螺纹紧固夹件穿设并螺接于相邻两个所述第二盒本体的所述第一连接孔，以将相邻两个所述第二盒本体可拆卸地连接；

其中，多个所述第一盒本体及多个所述第二盒本体分别一一对应，且每个所述第一盒本体开口的一端与对应所述第二盒本体开口的一端相对设置。

在其中一个实施例中，所述第一盒本体包括顶板及沿所述顶板的周向设置的第一侧板，所述顶板与所述第一侧板围设形成一端开口的所述第一盒本体；所述第二盒本体包括底板及沿所述底板的周向设置的第二侧板，所述底板与所述第二侧板围设形成一端开口的所述第二盒本体。

在其中一个实施例中，所述顶板及所述底板均为矩形板。

在其中一个实施例中，所述第一盒本体及所述第二盒本体均为一体成型结构。

在其中一个实施例中，多个所述第一盒本体中的任意两个均可相互嵌套，且任意两个所述第一盒本体的侧壁分别开设有相对设置的所述第一连接孔，所述第一螺纹紧固件穿设并螺接于两个相邻所述第一盒本体的所述第一连接孔，以将任意两个所述第一盒本体可拆卸地连接；

多个所述第二盒本体中的任意两个均可相互嵌套，且任意两个所述第二盒本体的侧壁分别开设有相对设置的第二连接孔，所述第二螺纹紧固件穿设于相邻两个所述第二盒本体的所述第二连接孔，以将任意两个所述第二盒本体可拆卸地连接。

在其中一个实施例中，任意两个相互嵌套的所述第一盒本体中，位于外层所述第一盒本体上的其中一个所述第一连接孔为沉孔，位于内层所述第一盒本体上与所述沉孔对应的所述第一连接孔为螺纹孔，所述第一螺纹紧固件轴向限位地穿设于外层所述第一盒本体上的所述沉孔，并与内层所述第一盒本体上对应的所述螺纹孔螺接；

任意两个相互嵌套的所述第二盒本体中，位于外层所述第二盒本体上的其中一个所述第二连接孔为沉孔，位于内层所述第二盒本体上与所述沉孔对应的所述第二连接孔为螺纹孔，所述第二螺纹紧固件轴向限位地穿设于外层所述第二盒本体上的所述沉孔，并与内层所述第二盒本体上对应的所述螺纹孔螺接。

在其中一个实施例中，多个所述第一盒本体为三个，三个所述第一盒本体包括由外向内可依次套设的第一盒体、第二盒体及第三盒体，所述第一盒体具有第一盒口，所述第二盒体具有第二盒口，所述第二盒体可嵌套于所述第一盒体内，并通过所述第一螺纹紧固件可拆卸地连接，且所述第一盒体开设所述第一盒口的方向与所述第二盒体开设所述第二盒口的方向一致，所述第三盒体具有第三盒口，所述第三盒体可嵌套于所述第一盒体内或所述第二盒体内，并通过所述第一螺纹紧固件可拆卸地连接，且所述第三盒体开设所述第三盒口的方向与所述第一盒体开设所述第一盒口的方向一致；

多个所述第二盒本体为三个，三个所述第二盒本体包括由外向内可依次套设的第四盒体、第五盒体及第六盒体，所述第四盒体具有第四盒口，所述第五盒体具有第五盒口，所述第五盒体可嵌套于所述第四盒体内，并通过所述第二螺纹紧固件可拆卸地连接，且所述第四盒体开设所述第四盒口的方向与所述第五盒体开设所述第五盒口的方向一致，所述第六盒体具有第六盒口，所述第六盒体可嵌套于所述第四盒体或所述第五盒体内，并通过所述第二螺纹紧固件可拆卸地连接，且所述第六盒体开设所述第六盒口的方向与所述第四盒体开设所述第四盒口的方向一致；

其中，所述第一盒体具有所述第一盒口的一端与所述第四盒体具有所述第四盒口的一端相对设置，所述第二盒体具有所述第二盒口的一端与所述第五盒体具有所述第五盒口的一端相对设置，所述第三盒体具有所述第三盒口的一端与所述第六盒体具有所述第六盒口的一端相对设置。

在其中一个实施例中，任意两个所述第一盒本体之间设置有第一调整垫块，任意两个所述第二盒本体之间设置有第二调整垫块。

在其中一个实施例中，所述第一调整垫块沿垂直于所述第一盒本体外表面方向的厚度可调，所述第二调整垫块沿垂直于所述第二盒本体外表面方向的厚度可调。

在其中一个实施例中，所述第一调整垫块沿垂直于第一盒本体外表面的方向开设有第一通孔，所述第一螺纹紧固件穿设于第一通孔及相邻两个所述第一盒本体上相对设置的所述第一连接孔，以使所述第一调整垫块可拆卸地安装于相邻两个所述第一盒本体之间；所述第二调整垫块沿垂直于第二盒本体外表面方向开设有第二通孔，所述第二螺纹孔穿设于所述第二通孔及相邻两个所述第二盒本体上相对设置的所述第二连接孔，以使所述第二调整垫块安装于相邻两个所述第二盒本体之间。

上述套设式剪切盒结构，第一半盒组件中的多个第一盒本体可相互嵌套，故多个第一盒本体的大小均不相同，第二半盒组件中的多个第二盒本体可相互嵌套，故多个第二盒本体的大小也均不相同。在实际使用过程中，对于尺寸较小的剪切试样，可选择使用由至少两个相互嵌套的第一盒本体及至少两个相互嵌套的第二盒本体组成的剪切盒进行装夹工作。在剪切试样装夹过程中，只需要拧转第一螺纹紧固件就可以实现多个第一盒本体之间的拆装，只需要拧转第二螺纹紧固件就可以实现多个第二盒本体之间的拆装，从而使得剪切试样的装夹工作更为方便，进而使得套设式剪切盒结构的使用更为方便。

附图说明

图1为本发明较佳实施例中套设式剪切盒结构用于装夹尺寸较小剪切试样时的剖面示意图；

图2为图1所示套设式剪切盒结构中第一盒体的剖面示意图；

图3为图1所示套设式剪切盒结构中第二盒体的剖面示意图；

图4为图1所示套设式剪切盒结构中第三盒体的剖面示意图；

图5为图1所示套设式剪切盒结构中第四盒体的剖面示意图；

图6为图1所示套设式剪切盒结构中第五盒体的剖面示意图；

图7为图1所示套设式剪切盒结构中第六盒体的剖面示意图；

图8为图1所示套设式剪切盒结构用于装夹很大尺寸剪切试样时的剖面示意图；

图9为图1所示套设式剪切盒结构用于装夹较大尺寸剪切试样时的剖面示意图；

图10为本发明另一实施例中套设式剪切盒结构用于装夹较小尺寸剪切试样时的剖面示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1，本发明较佳实施例中的套设式剪切盒结构100，用于将不同尺寸规格的剪切试样200装夹于岩石剪切试验设备上进行直剪试验。套设式剪切盒结构100包括第一半盒组件110及第二半盒组件120。

请一并参阅图2至4，第一半盒组件110包括多个第一盒本体111及至少有一个第一螺纹紧固件112。第一盒本体111为一端开口的中空结构。多个第一盒本体111可相互嵌套。多个第一盒本体111的开口方向一致。由此，在第一半盒组件110中，多个第一盒本体111的大小均不相同，且可实现由外向内依次套设。每相邻两个第一盒本体111的侧壁分别开设有相对设置的第一连接孔1111。相对设置的相邻两个第一连接孔1111中至少一个为螺纹孔。第一螺纹紧固件112穿设并螺接于相邻两个第一盒本体111的第一连接孔1111，以将相邻两个第一盒本体111可拆卸地连接。

具体的，第一螺纹紧固件112可以为螺栓、螺钉、螺杆等。通过第一螺纹紧固件112实现相邻两个第一盒本体111可拆卸地连接的方式包括以下三种：第一种为，两个相对设置的第一连接孔1111均为螺纹孔，此时第一螺纹紧固件112依次穿设并螺接于相邻两个相对的第一连接孔1111内，以将相邻的两个第一盒本体111可拆卸地连接；第二种为，外层第一盒本体111上的第一连接孔1111为螺纹孔，内层第一盒本体111上对应的第一连接孔1111为光孔等其他形式的孔，第一螺纹紧固件112轴向限位地穿设于内层第一盒本体111的第一连接孔1111，并与外层第一盒本体111上对应的第一连接孔1111螺接，以实现相邻两个第一盒本体111的可拆卸连接；第三种为，外层第一盒本体111上的第一连接孔1111为光孔等其他形式的孔，内层第一盒本体111上对应的第一连接孔1111为螺纹孔，第一螺纹紧固件112轴向限位地穿设于外层第一盒本体111的第一连接孔1111，并与内层第一盒本体111上对应的第一连接孔1111螺接，以实现相邻两个第一盒本体111可拆卸地连接。

请一并参阅图5至图7，第二半盒组件120包括多个第二盒本体121及至少一个第二螺纹紧固件122。第二盒本体121为一端开口的中空结构。多个第二盒本体121可相互嵌套。多个第二盒本体121的开口方向一致。由此，在第二半盒组件120中，多个第二盒本体121的大小均不相同，且可实现由外向内依次套设。每相邻两个第二盒本体121的侧壁分别开设有相对设置的第二连接孔1211。相对设置的相邻两个第二连接孔1211中至少一个为螺纹孔。第二螺纹紧固件122穿设并螺接于相邻两个第二盒本体121的第一连接孔1111，以将相邻两个第二盒本体121可拆卸地连接。

具体的，第二螺纹紧固件122可以为螺钉、螺栓、螺杆等。通过第二螺纹紧固件122实现相邻两个第二盒本体121可拆卸地连接的方式包括以下三种：第二种为，两个相对设置的第二连接孔1211均为螺纹孔，此时第二螺纹紧固件122依次穿设并螺接于相邻两个相对的第二连接孔1211内，以将相邻的两个第二盒本体121可拆卸地连接；第二种为，外层第二盒本体121上的第二连接孔1211为螺纹孔，内层第二盒本体121上对应的第二连接孔1211为光孔等其他形式的孔，第二螺纹紧固件122轴向限位地穿设于内层第二盒本体121的第二连接孔1211，并与外层第二盒本体121上对应的第二连接孔1211螺接，以实现相邻两个第二盒本体121的可拆卸连接；第三种为，外层第二盒本体121上的第二连接孔1211为光孔等其他形式的孔，内层第二盒本体121上对应的第二连接孔1211为螺纹孔，第二螺纹紧固件122轴向限位地穿设于外层第二盒本体121的第二连接孔1211，并与内层第二盒本体121上对应的第二连接孔1211螺接，以实现相邻两个第二盒本体121可拆卸地连接。

其中，多个第一盒本体111及多个第二盒本体121分别一一对应。每个第一盒本体111开口的一端与对应第二盒本体121开口的一端相对设置。由此，套设式剪切盒结构100在使用时，第一盒本体111与对应第二盒本体121成组使用，即套设式剪切盒结构100中第一盒本体111的数量与第二盒本体121的数量相同且分别一一对应。

利用套设式剪切盒结构100装夹剪切试样200的过程为：

(1)根据剪切试样200的大小，选择与之大小相匹配且相对设置的第一盒本体111及第二盒本体121，并将剪切试样200的两端分别收容并卡持于第一盒本体111及第二盒本体121内。

(2)若剪切试样200的尺寸很大，则上述用于收容并卡持剪切试样200的第一盒本体111为第一半盒组件110中最外层的第一盒本体111，用于收容并卡持剪切试样200的第二盒本体121为第二半盒组件120中最外层的第二盒本体121，故尺寸很大的剪切试样200装夹于由一个第一盒本体111及一个对应的第二盒本体121构成的套设式剪切盒结构100内；若剪切试样200的尺寸较小，则需要将收容并卡持剪切试样200的第一盒本体111及第二盒本体121分别嵌套于位于其外层的至少一个第一盒本体111及至少一个第二盒本体121内，此时剪切试样200装夹于由多个第一盒本体111及第二盒本体121构成的套设式剪切盒结构100内，并通过第一螺纹紧固将实现相邻两个第一盒本体111之间可拆卸地连接，通过第二螺纹紧固件122实现相邻两个第二盒本体121中之间可拆卸地连接，从而实现尺寸较小的剪切试样200的装夹工作。

由此可知，根据所要装夹的剪切试样200的大小，可选择由不同数量的第一盒本体111及第二盒本体121构成的套设式剪切盒结构100进行剪切试样200的装夹工作。而且，剪切试样200的尺寸越小，装夹该剪切试样200的套设式剪切盒结构100所包含的第一盒本体111及第二盒本体121的数量越多。因此，一个上述套设式剪切盒结构100可用于装夹多种尺寸规格的剪切试样200，具有较高的适用性。

而且，在剪切试样200装夹过程中，只需要拧转第一螺纹紧固件112就可以实现相邻两个第一盒本体111之间的拆装，只需要拧转第二螺纹紧固夹件就可以实现相邻两个第二盒本体121之间的拆装，从而使得剪切试样200的装夹工作更为方便，进而使得套设式剪切盒结构100的使用更为方便。

在本实施例中，第一盒本体111包括顶板(图未标)及沿顶板的周向设置的第一侧板(图未标)。顶板与第一侧板围设形成一端开口的第一盒本体111。第二盒本体121包括底板(图未标)及沿底板的周向设置的第二侧板(图未标)。底板与第二侧板围设形成一端开口的第二盒本体121。

由此，第一盒本体111及第二盒本体121均可以为筒状结构。第一盒本体111及第二盒本体121的径向截面形状可以为圆形环、矩形环、多边形环、三角形环等形状。在剪切试样200的装夹过程中，剪切试样200的两端分别套设于对应的第一盒本体111及第二盒本体121内，故装夹于套设式剪切盒结构100内的剪切试样200呈柱状，而将剪切试样200设置为柱状，有利于在直剪试验过程中对剪切试样200大小的计算，有效地简化了针对剪切试样200的研究过程，使得针对剪切试样200的直剪试验结果较为准确。

进一步的，在本实施例中，顶板及底板均为矩形板。由此，第一盒本体111及第二盒本体121均为矩形盒结构。因此，可装夹于该套设式剪切盒结构100中的剪切试样200也为立方体结构，进一步简化了在直剪试验过程中对剪切试样200大小的计算，进而简化了针对剪切试样200的研究过程，使得针对剪切试样200的直剪试验数据更为准确。

在本实施例中，第一盒本体111及第二盒本体121均为一体成型结构。具体的，当第一盒本体111包括顶板及第一侧板时，顶板与第一侧板为一体成型结构，不但使得顶板与第一侧板之间的连接更为牢固，而且还使得第一盒本体111的加工更为简单；当第二盒本体121包括底板及第二侧板时，底板与第二侧板为一体成型结构，不但使得底板与第二侧板之间的连接更为牢固，而且还使得第二盒本体121的加工更为简单。

而且，将第一盒本体111及第二盒本体121设置为一体成型结构，不但使得第一盒本体111及第二盒本体121的结构更为牢固，而且还省去了每个第一盒本体111拼接组装的过程及每个第二盒本体121拼接组装的过程，进一步简化了多个第一盒本体111之间的拆装及第二盒本体121之间的拆装，使得多个第一盒本体111之间及多个第二盒本体121之间的拆装更为方便，进一步提高了套设式剪切盒结构100使用时的便利性。

在本实施例中，第一盒本体111及第二盒本体121均为不锈钢盒。由于不锈钢具有较大的刚度及强度，故第一盒本体111及第二盒本体121也具有较大的强度及刚度，从而可有效地防止在直剪试验的卸荷过程中因局部弹性能释放而导致剪切试样200被破坏的情况发生，有效地提高了直剪试验的准确性。

请一并参阅图8至图10，在本实施例中，多个第一盒本体111中的任意两个均可相互嵌套。任意两个第一盒本体111的侧壁分别开设有相对设置的第一连接孔1111。第一螺纹紧固件112穿设并螺接于两个相邻第一盒本体111的第一连接孔1111，以将任意两个第一盒本体111可拆卸地连接；

多个第二盒本体121中的任意两个均可相互嵌套。任意两个第二盒本体121的侧壁分别开设有相对设置的第二连接孔1211。第二螺纹紧固件122穿设并螺接于相邻两个第二盒本体121的第二连接孔1211，以将任意两个第二盒本体121可拆卸地连接。由此，第一半盒组件110中，每一个第一盒本体111均可与其他任意一个第一盒本体111相互嵌套并可拆卸地连接，第二半盒组件120中，每一个第二盒本体121均可与其他任意一个第二盒本体121相互嵌套并可拆卸地连接。

故当需要将尺寸较小的剪切试样200装夹于套设式剪切盒结构100内时，只需要先将该剪切试样200的两端分别收容并卡持于与之大小相匹配的最内层第一盒本体111及第二盒本体121内，再将位于最外层的第一盒本体111及第二盒本体121分别套设于最内层的第一盒本体111及第二盒本体121上；

或者在最内层的第一盒本体111与最外层的第一盒本体111之间设置至少一个内层的第一盒本体111，在最内层的第二盒本体121与最外层的第二盒本体121之间设置至少一个内层的第二盒本体121，装夹剪切试样200时，利用第一螺纹件可实现内层的第一盒本体111与最内层的第一盒本体111之间及最外层的第一盒本体111与内层的第一盒本体111之间的可拆卸地连接，利用第二螺纹紧固件122可实现内层的第二盒本体121与最内层的第二盒本体121之间及最外层的第二盒本体121与内层的第二盒本体121之间的可拆卸地连接。

因此，将多个第一盒本体111中的任意两个设置为可相互嵌套，将多个第二盒本体121中的任意两个设置为可相互嵌套，不但增加了套设式剪切盒结构100的构成方式，而且还使得剪切试样200的装夹工作更为简便，进一步提高了套设式剪切盒结构100使用的便利性。

进一步的，在本实施例中，任意两个相互嵌套的第一盒本体111中，位于外层第一盒本体111上的其中一个第一连接孔1111为沉孔，位于内层第一盒本体111上与沉孔对应的第一连接孔1111为螺纹孔。第一螺纹紧固件112轴向限位地穿设于外层第一盒本体111的沉孔，并与内层第一盒本体111上对应的螺纹孔螺接。

由此，将任意两个可相互嵌套的第一盒本体111上相对设置的第一连接孔1111，其中一个设置为沉孔，另一个设置为螺纹孔，不但使得任意两个可嵌套的第一盒本体111的连接更为方便，而且还使得第一螺纹紧固件112一端的端部内缩于对应的沉孔内，可避免穿设于沉孔内的第一螺纹紧固件112与岩石剪切试验设备的其他部件干涉，或者与该第一螺纹紧固件112相邻的外层的第一盒本体111形成干涉的情况发生。

任意两个相互嵌套的第二盒本体121中，位于外层第二盒本体121上的其中一个第二连接孔1211为沉孔，位于内层第二盒本体121上与沉孔对应的第二连接孔1211为螺纹孔。第二螺纹紧固件122轴向限位地穿设于外层第二盒本体121的沉孔，并与内层第二盒本体121上对应的螺纹孔螺接。由此，将任意两个可相互嵌套的第二盒本体121上相对设置的第二连接孔1211，其中一个设置为沉孔，另一个设置为螺纹孔，不但使得任意两个可嵌套的第二盒本体121的连接更为方便，而且还使得第二螺纹紧固件122一端的端部内缩于对应的沉孔内，可避免穿设于沉孔内的第二螺纹紧固件122与岩石剪切试验设备的其他部件干涉，或者与该第二螺纹紧固件122相邻的外层的第二盒本体121形成干涉的情况发生。

因此，将部分第一连接孔1111及部分第二连接孔1211设置为沉孔，可有效地提高套设式剪切盒结构100的可靠性。

请再次参阅图1、图8至图10，进一步的，在本实施例中，多个第一盒本体111为三个。三个第一盒本体111包括由外向内可依次套设的第一盒体113、第二盒体114及第三盒体115。第一盒体113具有第一盒口1131。第二盒体114具有第二盒口1141。第二盒体114可嵌套于第一盒体113内，并通过第一螺纹紧固件112可拆卸地连接。第一盒体113开设第一盒口1131的方向与第二盒体114开设第二盒口1141的方向一致。第三盒体115具有第三盒口。第三盒体115可嵌套于第一盒体113内或第二盒体114内，并通过第一螺纹就紧固件可拆卸地连接。第三盒体115开设第三盒口的方向与第一盒体113开设第一盒口1131的方向一致。

多个第二盒本体121为三个。三个第二盒本体121包括由外向内可依次套设的第四盒体123、第五盒体124及第六盒体125。第四盒体123具有第四盒口1231。第五盒体124具有第五盒口1241。第五盒体124可嵌套于第四盒体123内，并通过第二螺纹紧固件122可拆卸地连接。第四盒体123开设第四盒口1231的方向与第五盒体124开设第五盒口12411151的方向一致。第六盒体125具有第六盒口1251。第六盒体125可嵌套于第四盒体123或第五盒体124内，并通过第二螺纹紧固件122可拆卸地连接。第六盒体125开设第六盒口12511231的方向与第四盒体123开设第四盒口1231的方向一致。

其中，第一盒体113具有第一盒口1131的一端与第四盒体123具有第四盒口1231的一端相对设置。第二盒体114具有第二盒口1141的一端与第五盒体124具有第五盒口12411151的一端相对设置。第三盒体115具有第三盒口的一端与第六盒体125具有第六盒口12511231的一端相对设置。

在实际使用过程中，当需要将剪切试样200装夹于套设式剪切盒结构100内时，若剪切试样200的尺寸很大，则可直接将剪切试样200的两端分别收容并卡持于相对设置第一盒体113及第四盒体123内，以方便后续针对该尺寸很大的剪切试样200进行的直剪试验；

若剪切试样200的尺寸较大时，则可先将剪切试样200的两端分别收容并卡持于相对设置的第二盒体114及第五盒体124内，然后再将第二盒体114及第五盒体124分别嵌套于第一盒体113及第四盒体123内，并利用第一螺纹紧固件112将第一盒体113及第二盒体114可拆卸地连接，利用第二螺纹紧固件122将第四盒体123及第五盒体124可拆卸地连接，以方便后续针对该尺寸较大的剪切试样200进行直剪试验。

若剪切试样200的尺寸较小时，可先将该剪切试样200的两端分别收容并卡持于相对设置的第三盒体115及第六盒体125内，然后再将上述第三盒体115及第六盒体125分别嵌套于相对设置的第二盒体114及第五盒体124内，之后再将上述第二盒体114及第五盒体124分别嵌套于相对设置的第一盒体113及第四盒体123内，并利用第一螺纹紧固件112实现第一盒体113与第二盒体114及第二盒体114与第三盒体115之间的拆卸地连接，利用第二螺纹紧固件122实现第四盒体123与第五盒体124及第五盒体124与第六盒体125之间的可拆卸地连接，以方便进行后续针对尺寸较小的剪切试样200进行直剪试验。

在另一个实施例中，若剪切试样200的尺寸较小时，可先将剪切试样200的两端分别收容并卡持于相对设置的第三盒体115及第六盒体125内，然后再将上述两个第三盒体115分别嵌套于相对设置的第一盒体113及第四盒体123内，并利用第一螺纹紧固件112实现第一盒体113与第三盒体115之间的可拆卸地连接，利用第二螺纹紧固件122实现第四盒体123与第六盒体125之间的可拆卸地连接，以方便后续针对尺寸较小的剪切试样200进行直剪试验。

所以，当针对尺寸较大的剪切试样200的直剪试验结束后，需要对尺寸较小的剪切试样200进行试验时，可将位于第一盒体113内的第二盒体114更换为第三盒体115，将位于第四盒体123内的第五盒体124内的第六盒体125即可。

请再次参阅图1、图8至图10，进一步的，在本实施例中，任意两个第一盒本体111之间均设置有第一调整垫块116。任意两个第二盒本体121之间均设置有第二调整垫块126。

具体的，当多个第一盒本体111为三个，三个第一盒本体111包括第一盒体113、第二盒体114及第三盒体115时，至少一个第一调整垫块116分别夹持于第一盒体113的内壁与第二盒体114的外壁之间，和/或夹持于第一盒体113的内壁与第三盒体115的外壁之间，和/或夹持于第二盒体114的内壁与第三盒体115的外壁之间。

当多个第二盒本体121为三个，三个第一盒本体111包括第四盒体123、第五盒体124及第六盒体125时，至少一个第二调整垫块126分别夹持于第四盒体123的内壁与第五盒体124的外壁之间，和/或夹持于第四盒体123的内壁与第六盒体125的外壁之间，和/或夹持于第五盒体124的内壁与第六盒体125的外壁之间。

当第一盒体113套设于第二盒体114或第三盒体115上时，在第一盒体113的内壁与第二盒体114的外壁之间或者第一盒体113的内壁与第三盒体115的外壁之间有可能会存在间隙；当第二盒体114套设于第三盒体115上时，第二盒体114的内壁与第三盒体115外壁之间也有可能会存在间隙。当第四盒体123套设于第五盒体124或第六盒体125上时，在第四盒体123的内壁与第五盒体124的外壁之间或者第四盒体123的内壁与第六盒体125的外壁之间极有可能会存在间隙；当第五盒体124套设于第六盒体125上时，第五盒体124的内壁与第六盒体125的外壁之间有可能会存在间隙。

而这些间隙的存在，在直剪试验过程中会影响传力稳定性，进而使得剪切试样200的受力不稳定、不均匀，从而影响直剪试验结果的准确性。上述第一调整垫块116的设置，可有效地弥补相邻两个第一盒本体111之间产生的空间差距，第二调整垫块126的设置，可有效地弥补相邻两个第二盒本体121之间产生的空间差距，使得套设式剪切盒结构100的传力稳定性更好，有效地防止直剪试验的卸荷过程中因局部弹性能释放而导致剪切试样200破坏的情况发生，大大提高了套设式剪切盒结构100的可靠性。

进一步的，在本实施例中，第一调整垫块116沿垂直于第一盒本体111外表面方向的厚度可调。第二调整垫块126沿垂直于第二盒本体121外表面方向的厚度可调。在实际上使用过程中，相邻两个第一盒本体111之间的间隙有可能会不同，相邻两个第二盒本体121之间的间隙也有可能会不同。在装夹剪切试样200的过程中，只需要调节第一调整垫块116的厚度，就可以实现对相邻两个第一盒本体111之间的空间差距的有效补偿；只需要调节第二调整垫块126的厚度，就可以实现对相邻两个第二盒本体121之间的空间差距的有效补偿，相邻两个第二盒本体121之间的及间隙也有可能会不同，从而使得套设式剪切盒结构100在具有较高的适用性的同时，还具有良好的传力稳定性。

具体的，第一调整垫块116厚度的调节可以通过以下两种方式实现：第一种方式，通过选择不同厚度的第一调整垫块116，实现第一调整垫块116厚度的调节；第二种方式，第一调整垫块116可由至少一个第一小垫片组成，通过增加或减少第一小垫片的数量来实现调第一整垫块厚度的调节。

第二调整垫块126厚度的调节可以通过以下两种方式实现：第二种方式，通过选择不同厚度的第二调整垫块126，实现第二调整垫块126厚度的调节；第二种方式，第二调整垫块126可由至少一个第二小垫片组成，通过增加或减少第二小垫片的数量来实现调第二整垫块厚度的调节。

更进一步的，在本实施例中，第一调整垫块116沿垂直于第一盒本体111外表面的方向开设有第一通孔1161。在任意两个相互嵌套的第一盒本体111中，第一螺纹紧固件112穿设于第一通孔1161及相邻两个第一盒本体111上相对设置的第一连接孔1111，以使第一调整垫块116安装于相邻两个第一盒本体111之间。

第二调整垫块126沿垂直于第二盒本体121外表面的方向开设有第二通孔1261。在任意两个相互嵌套的第二盒本体121中，第一螺纹紧固件112穿设于第二通孔1261及相邻两个第二盒本体121上相对设置的第二连接孔1211，以使第二调整垫块126安装于相邻两个第二盒本体121之间。

由此，在第一调整垫块116上开设第一通孔1161，可实现第一调整垫块116与相邻两个第一盒本体111之间的可拆卸地连接，从而使得第一调整垫块116在任意两个第一盒本体111之间的连接更为稳固。在第二调整垫块126上开设第二通孔1261，可实现第二调整垫块126与相邻两个第二盒本体121之间的可拆卸地连接，从而使得第二调整垫块126在任意两个第二盒本体121之间的连接更为稳固。因此，第一通孔1161及第二通孔1261的设置，大大降低了在直剪试验过程中第一调整垫块116及第二调整垫块126掉出的情况发生的概率，有效地提高了套设式剪切盒结构100的可靠性。

上述套设式剪切盒结构100，第一半盒组件110中的多个第一盒本体111可相互嵌套，故多个第一盒本体111的大小均不相同，第二半盒组件120中的多个第二盒本体121可相互嵌套，故多个第二盒本体121的大小也均不相同。在实际使用过程中，对于尺寸较小的剪切试样200，可选择使用由至少两个相互嵌套的第一盒本体111及至少两个相互嵌套的第二盒本体121组成的剪切盒进行装夹工作。在剪切试样200装夹过程中，只需要拧转第一螺纹紧固件112就可以实现多个第一盒本体111之间的拆装，只需要拧转第二螺纹紧固件122就可以实现多个第二盒本体121之间的拆装，从而使得剪切试样200的装夹工作更为方便，进而使得套设式剪切盒结构100的使用更为方便。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种套设式剪切盒结构，用于将不同尺寸规格的剪切试样装夹于岩石剪切试验设备上进行直剪试验，其特征在于，所述套设式剪切盒结构包括：

第一半盒组件，包括多个第一盒本体及至少一个第一螺纹紧固件，所述第一盒本体为一端开口的中空结构，多个所述第一盒本体可相互嵌套，且多个所述第一盒本体的开口方向一致，每相邻两个所述第一盒本体的侧壁分别开设有相对设置的第一连接孔，且相对设置的两个相邻的所述第一连接孔中至少一个为螺纹孔，所述第一螺纹紧固件穿设并螺接于相邻两个所述第一盒本体的第一连接孔，以将相邻两个所述第一盒本体可拆卸地连接；及

第二半盒组件，包括多个第二盒本体及至少一个第二螺纹连接件，所述第二盒本体为一端开口的中空结构，多个所述第二盒本体可相互嵌套，且多个所述第二盒本体的开口方向一致，每相邻两个所述第二盒本体的侧壁分别开设有相对设置的第二连接孔，且相对设置的相邻两个所述第二连接孔中至少一个为螺纹孔，所述第二螺纹紧固夹件穿设并螺接于相邻两个所述第二盒本体的所述第一连接孔，以将相邻两个所述第二盒本体可拆卸地连接；

其中，多个所述第一盒本体及多个所述第二盒本体分别一一对应，且每个所述第一盒本体开口的一端与对应所述第二盒本体开口的一端相对设置。

2.根据权利要求1所述的套设式剪切盒结构，其特征在于，所述第一盒本体包括顶板及沿所述顶板的周向设置的第一侧板，所述顶板与所述第一侧板围设形成一端开口的所述第一盒本体；所述第二盒本体包括底板及沿所述底板的周向设置的第二侧板，所述底板与所述第二侧板围设形成一端开口的所述第二盒本体。

3.根据权利要求2所述的套设式剪切盒结构，其特征在于，所述顶板及所述底板均为矩形板。

4.根据权利要求1所述的套设式剪切盒结构，其特征在于，所述第一盒本体及所述第二盒本体均为一体成型结构。

5.根据权利要求1所述的套设式剪切盒结构，其特征在于，多个所述第一盒本体中的任意两个均可相互嵌套，且任意两个所述第一盒本体的侧壁分别开设有相对设置的所述第一连接孔，所述第一螺纹紧固件穿设并螺接于两个相邻所述第一盒本体的所述第一连接孔，以将任意两个所述第一盒本体可拆卸地连接；

多个所述第二盒本体中的任意两个均可相互嵌套，且任意两个所述第二盒本体的侧壁分别开设有相对设置的第二连接孔，所述第二螺纹紧固件穿设于相邻两个所述第二盒本体的所述第二连接孔，以将任意两个所述第二盒本体可拆卸地连接。

6.根据权利要求5所述的套设式剪切盒结构，其特征在于，任意两个相互嵌套的所述第一盒本体中，位于外层所述第一盒本体上的其中一个所述第一连接孔为沉孔，位于内层所述第一盒本体上与所述沉孔对应的所述第一连接孔为螺纹孔，所述第一螺纹紧固件轴向限位地穿设于外层所述第一盒本体上的所述沉孔，并与内层所述第一盒本体上对应的所述螺纹孔螺接；

任意两个相互嵌套的所述第二盒本体中，位于外层所述第二盒本体上的其中一个所述第二连接孔为沉孔，位于内层所述第二盒本体上与所述沉孔对应的所述第二连接孔为螺纹孔，所述第二螺纹紧固件轴向限位地穿设于外层所述第二盒本体上的所述沉孔，并与内层所述第二盒本体上对应的所述螺纹孔螺接。

7.根据权利要求4所述的套设式剪切盒结构，其特征在于，多个所述第一盒本体为三个，三个所述第一盒本体包括由外向内可依次套设的第一盒体、第二盒体及第三盒体，所述第一盒体具有第一盒口，所述第二盒体具有第二盒口，所述第二盒体可嵌套于所述第一盒体内，并通过所述第一螺纹紧固件可拆卸地连接，且所述第一盒体开设所述第一盒口的方向与所述第二盒体开设所述第二盒口的方向一致，所述第三盒体具有第三盒口，所述第三盒体可嵌套于所述第一盒体内或所述第二盒体内，并通过所述第一螺纹紧固件可拆卸地连接，且所述第三盒体开设所述第三盒口的方向与所述第一盒体开设所述第一盒口的方向一致；

多个所述第二盒本体为三个，三个所述第二盒本体包括由外向内可依次套设的第四盒体、第五盒体及第六盒体，所述第四盒体具有第四盒口，所述第五盒体具有第五盒口，所述第五盒体可嵌套于所述第四盒体内，并通过所述第二螺纹紧固件可拆卸地连接，且所述第四盒体开设所述第四盒口的方向与所述第五盒体开设所述第五盒口的方向一致，所述第六盒体具有第六盒口，所述第六盒体可嵌套于所述第四盒体或所述第五盒体内，并通过所述第二螺纹紧固件可拆卸地连接，且所述第六盒体开设所述第六盒口的方向与所述第四盒体开设所述第四盒口的方向一致；

其中，所述第一盒体具有所述第一盒口的一端与所述第四盒体具有所述第四盒口的一端相对设置，所述第二盒体具有所述第二盒口的一端与所述第五盒体具有所述第五盒口的一端相对设置，所述第三盒体具有所述第三盒口的一端与所述第六盒体具有所述第六盒口的一端相对设置。

8.根据权利要求4所述的套设式剪切盒结构，其特征在于，任意两个所述第一盒本体之间设置有第一调整垫块，任意两个所述第二盒本体之间设置有第二调整垫块。

9.根据权利要求8所述的套设式剪切盒结构，其特征在于，所述第一调整垫块沿垂直于所述第一盒本体外表面方向的厚度可调，所述第二调整垫块沿垂直于所述第二盒本体外表面方向的厚度可调。

10.根据权利要求8所述的套设式剪切盒结构，其特征在于，所述第一调整垫块沿垂直于第一盒本体外表面的方向开设有第一通孔，所述第一螺纹紧固件穿设于第一通孔及相邻两个所述第一盒本体上相对设置的所述第一连接孔，以使所述第一调整垫块可拆卸地安装于相邻两个所述第一盒本体之间；所述第二调整垫块沿垂直于第二盒本体外表面方向开设有第二通孔，所述第二螺纹孔穿设于所述第二通孔及相邻两个所述第二盒本体上相对设置的所述第二连接孔，以使所述第二调整垫块安装于相邻两个所述第二盒本体之间。

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