CN115791444B - 一种基于软岩的小型便携式直剪仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于软岩的小型便携式直剪仪，包括支架，其用于形成该基于软岩的小型便携式直剪仪的安装基础，且支架的底部固定连接有底板；剪切盒体，其用于盛放待测定的软岩，且剪切盒体设于底板的顶部，剪切盒体位于支架的内腔；锁止件，其用于锁止剪切盒体的零部件；本发明通过将ㄇ形架上拉并水平移动，再将ㄇ形架继续上移，最终使得定位块移至插孔的内腔即可完成对下剪切盒本体和上剪切盒本体的解锁作业，整个拆装操作简单方便，解锁后的插杆依然置于插孔的内腔，进而能够有效防止解锁后的锁止销出现丢失的现象；通过将档杆翻转横置使得档杆支撑在六角旋钮的顶部，使得插杆在移动至插孔的内腔后，能够稳定地保持在该解锁状态。

Description

一种基于软岩的小型便携式直剪仪

技术领域

本发明涉及岩土工程技术领域，具体来说，涉及一种基于软岩的小型便携式直剪仪。

背景技术

岩土工程是以求解岩体与土体工程问题，包括地基与基础、边坡和地下工程等问题，作为自己的研究对象。直剪仪是指室内测定岩土抗剪强度的仪器，简称直剪仪。测定时将岩土土样置于直剪仪上下金属盒之间，通过传压板和滚珠对岩土土样施以一定的垂直压力，然后对下盒施加水平推力，使试样沿上下盒水平接触面发生剪切位移直至破坏。通常采用等速剪应变的方法，称为应变控制剪切。

剪切盒是直剪仪的重要组成部分，且剪切盒分为上剪切盒和下剪切盒两部分，在放置待测定的软岩时，需利用锁止销将上剪切盒和下剪切盒稳定地对接，在进行直剪测定时，需将锁止销取下置于一旁，由于锁止销多呈圆柱状结构，放置在桌面时易出现滚动掉落甚至丢失的现象，进而不利于后续再次测定，为此，我们提出一种基于软岩的小型便携式直剪仪。

发明内容

本发明的技术任务是针对以上不足，提供一种基于软岩的小型便携式直剪仪，来解决上述问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于软岩的小型便携式直剪仪，包括：

支架，其用于形成该基于软岩的小型便携式直剪仪的安装基础，且所述支架的底部固定连接有底板；

剪切盒体，其用于盛放待测定的软岩，且所述剪切盒体设于底板的顶部，所述剪切盒体位于支架的内腔；

锁止件，其用于锁止剪切盒体的零部件，且所述锁止件设于剪切盒体顶部的其中两个对角上；

垂直加压机构，其用于对剪切盒体内部的软岩沿垂直方向施加压力,且所述垂直加压机构设于支架的顶部；

水平加压机构，其用于对剪切盒体内部的软岩沿水平方向施加压力，且所述水平加压机构设于支架的一侧。

作为优选，所述剪切盒体包括活动连接于底板顶部的底座，所述底座内腔的底部固定连接有下剪切盒本体，所述下剪切盒本体的顶部可拆卸连接有上剪切盒本体。

作为优选，所述下剪切盒本体与上剪切盒本体的内腔均设有一隔板，两个所述隔板之间设有待测定的软岩，所述上剪切盒本体内腔的上部盖设有压盖，所述压盖的底部与位于待测定软岩上方的隔板的顶部接触，所述压盖顶部的中心处固定连接有压头。

作为优选，所述锁止件包括开设于上剪切盒本体顶部其中两个对角处的螺孔，所述螺孔内腔的底部开设有插孔，所述下剪切盒本体顶部的其中两个对角处开设有插槽，所述插槽内腔的一侧开设有定位槽，所述插孔的内腔活动贯穿设置有插杆，所述插杆表面的底部固定连接有能够卡合于定位槽内腔的定位块，所述螺孔的内腔设有连接件，所述插杆的顶端延伸至连接件的顶部并设有限位件。

作为优选，所述连接件包括螺纹连接于螺孔内腔的螺套，所述螺套的顶端一体成型有六角旋钮。

作为优选，所述限位件包括固定连接于插杆顶端的挡块，所述挡块的顶部活动连接有ㄇ形架，所述ㄇ形架的两侧均开设有侧孔，所述挡块上开设有供ㄇ形架穿过的贯穿孔，所述ㄇ形架内壁面的两侧分别与六角旋钮外表面的两侧相贴合。

作为优选，所述侧孔内腔的底部固定连接有弹簧，所述弹簧的顶端固定连接于挡块上。

作为优选，所述插杆表面的上部开设有通孔，所述通孔的内腔通过阻尼转轴转动连接有能够支撑在六角旋钮顶部的档杆。

作为优选，所述垂直加压机构包括安装于支架顶部的第一电动伸缩杆，所述第一电动伸缩杆的输出端贯穿至支架的内腔并设有与压头相适配的凸起，所述第一电动伸缩杆与凸起安装有第一压力传感器。

作为优选，所述水平加压机构包括安装于底板顶部一侧的第二电动伸缩杆，所述第二电动伸缩杆的输出端贯穿至支架的内腔并安装有与底座接触的第二压力传感器。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：

1、本发明，通过将ㄇ形架上拉并水平移动，使得插杆和定位块同步水平移动至最大限度，定位块脱离定位槽的内腔，再将ㄇ形架继续上移，最终使得定位块移至插孔的内腔即可完成对下剪切盒本体和上剪切盒本体的解锁作业，相反，反向操作上述步骤即可完成下剪切盒本体和上剪切盒本体的锁定作业，整个拆装操作简单方便，解锁后的插杆依然置于插孔的内腔，无需将解锁后的锁止销另放，进而能够有效防止解锁后的锁止销出现丢失的现象；

2、本发明，通过将档杆翻转横置使得档杆支撑在六角旋钮的顶部，使得插杆在移动至插孔的内腔后，能够稳定地保持在该解锁状态，有助于后续下剪切盒本体与上剪切盒本体发生相对位移。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一种基于软岩的小型便携式直剪仪的主视结构示意图；

图2为本发明实施例一种基于软岩的小型便携式直剪仪的立体结构示意图；

图3为本发明实施例一种基于软岩的小型便携式直剪仪的底板与剪切盒体的连接结构爆炸示意图；

图4为本发明实施例一种基于软岩的小型便携式直剪仪的剪切盒体的爆炸结构示意图；

图5为本发明实施例一种基于软岩的小型便携式直剪仪的剪切盒体与锁止件的连接结构剖开示意图；

图6为本发明实施例一种基于软岩的小型便携式直剪仪的剪切盒体与锁止件的连接结构解锁状态的剖开示意图；

图7为本发明实施例一种基于软岩的小型便携式直剪仪的插杆与连接件的连接结构爆炸示意图；

图8为本发明实施例一种基于软岩的小型便携式直剪仪的限位件的爆炸结构示意图。

图中：1、支架；2、底板；

3、剪切盒体；301、底座；302、下剪切盒本体；303、上剪切盒本体；304、隔板；305、压盖；306、压头；307、导向板；

4、锁止件；401、螺孔；402、插孔；403、插槽；404、定位槽；405、插杆；406、定位块；407、连接件；4071、螺套；4072、六角旋钮；408、限位件；4081、挡块；4082、ㄇ形架；4083、侧孔；4084、贯穿孔；4085、弹簧；409、通孔；410、档杆；

5、垂直加压机构；501、第一电动伸缩杆；502、凸起；503、第一压力传感器；

6、水平加压机构；601、第二电动伸缩杆；602、第二压力传感器；

7、凹槽；8、滚珠；9、滚槽；10、限位板；11、导杆。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例

如图1-图8所示，根据本发明实施例的一种基于软岩的小型便携式直剪仪，包括：

一种基于软岩的小型便携式直剪仪，包括：支架1、底板2、剪切盒体3、锁止件4、垂直加压机构5以及水平加压机构6；

其中，支架1用于形成该基于软岩的小型便携式直剪仪的安装基础，且支架1的底部固定连接有底板2；

其中，剪切盒体3用于盛放待测定的软岩，且剪切盒体3设于底板2的顶部，剪切盒体3位于支架1的内腔；

其中，锁止件4用于锁止剪切盒体3的零部件，且锁止件4设于剪切盒体3顶部的其中两个对角上；

其中，垂直加压机构5用于对剪切盒体3内部的软岩沿垂直方向施加压力,且垂直加压机构5设于支架1的顶部；

其中，水平加压机构6用于对剪切盒体3内部的软岩沿水平方向施加压力，且水平加压机构6设于支架1的一侧。

如图1-图4所示，剪切盒体3包括活动连接于底板2顶部的底座301，底座301内腔的底部固定连接有下剪切盒本体302，下剪切盒本体302的顶部可拆卸连接有上剪切盒本体303。

如图1-图4所示，下剪切盒本体302与上剪切盒本体303的内腔均设有一隔板304，两个隔板304之间设有待测定的软岩，上剪切盒本体303内腔的上部盖设有压盖305，压盖305的底部与位于待测定软岩上方的隔板304的顶部接触，压盖305顶部的中心处固定连接有压头306。利用剪切盒体3的设置，能够将待测定的软岩置于下剪切盒本体302和上剪切盒本体303内腔，且底座301与下剪切盒本体302分别位于待测定的软岩的上下两部分，以便于后续对软岩进行抗剪强度测定。

如图1、图3以及图4所示，底座301的前侧与后侧均固定连接有能够对底座301进行限位的导向板307。利用导向板307使得底座301能够沿第二电动伸缩杆601的轴方向稳定地水平移动。

如图3所示，底板2的顶部开设有多个等距分布的凹槽7，凹槽7的内腔活动嵌设有滚珠8，底座301的底部开设有供滚珠8滚动的滚槽9。利用凹槽7、滚珠8以及滚槽9的配合使用，能够减小底座301与底板2之间的摩擦力，使得底座301在水平加压机构6的作用下能够更好地在底板2上进行水平移动。

如图1以及图2所示，上剪切盒本体303的表面滑动套设有限位板10，限位板10的两侧均竖向活动贯穿设置有导杆11，导杆11的顶端与支架1内壁面的顶部固定连接。利用限位板10和导杆11的配合使用，能够对上剪切盒本体303起到限位作用，有效避免上剪切盒本体303发生偏位的现象。

如图5-图7所示，锁止件4包括开设于上剪切盒本体303顶部其中两个对角处的螺孔401，螺孔401内腔的底部开设有插孔402，下剪切盒本体302顶部的其中两个对角处开设有插槽403，插孔402与插槽403的中轴线在同一直线上，插槽403内腔的一侧开设有定位槽404，插孔402的内腔活动贯穿设置有插杆405，插杆405表面的底部固定连接有能够卡合于定位槽404内腔的定位块406，螺孔401的内腔设有呈中空柱状结构的连接件407，插杆405的顶端延伸至连接件407的顶部并设有限位件408。利用锁止件4能够将下剪切盒本体302和上剪切盒本体303快速对接，方便将待测定的软岩置于下剪切盒本体302和上剪切盒本体303的内腔。

如图6以及图7所示，连接件407包括螺纹连接于螺孔401内腔的螺套4071，螺套4071的顶端一体成型有六角旋钮4072。利用连接件407能够对插杆405和定位块406起到阻挡作用，防止插杆405和定位块406因上移过度导致插杆405和定位块406脱离插孔402的内腔。

如图8所示，限位件408包括固定连接于插杆405顶端的挡块4081，挡块4081的顶部活动连接有ㄇ形架4082，ㄇ形架4082的两侧均开设有侧孔4083，挡块4081上开设有供ㄇ形架4082穿过的贯穿孔4084，ㄇ形架4082内壁面的两侧分别与六角旋钮4072外表面的两侧相贴合。利用限位件408既能够对插杆405起到定位作业，有效保证了在对下剪切盒本体302和上剪切盒本体303进行锁止作业时定位块406能够稳定地卡合在定位槽404的内腔，又方便工作人员后续对插杆405进行上拉作业。

如图8所示，侧孔4083内腔的底部固定连接有弹簧4085，弹簧4085的顶端固定连接于挡块4081上。利用弹簧4085能够使得ㄇ形架4082与上剪切盒本体303的顶部相互紧贴接触。

如图6以及图7所示，插杆405表面的上部开设有通孔409，通孔409的内腔通过阻尼转轴转动连接有能够支撑在六角旋钮4072顶部的档杆410。利用通孔409和档杆410的配合使用，使得锁止件4在上移后能够将档杆410翻转横置，使得档杆410支撑在六角旋钮4072的顶部，进而能够对插杆405起到定位作用，从而使得插杆405稳定地保持在解锁状态，有助于后续下剪切盒本体302与上剪切盒本体303发生相对位移。

如图1以及图2所示，垂直加压机构5包括安装于支架1顶部的第一电动伸缩杆501，第一电动伸缩杆501的输出端贯穿至支架1的内腔并设有与压头306相适配的凸起502，第一电动伸缩杆501与凸起502安装有第一压力传感器503。

如图1-图3所示，水平加压机构6包括安装于底板2顶部一侧的第二电动伸缩杆601，第二电动伸缩杆601的输出端贯穿至支架1的内腔并安装有与底座301接触的第二压力传感器602。利用垂直加压机构5和水平加压机构6的配合使用，使得下剪切盒本体302和上剪切盒本体303同时移动的过程中，能够将置于下剪切盒本体302和上剪切盒本体303内的待测定软岩的接触面发生剪切位移直至破坏。

需要说明的是，上述第一压力传感器503和第二压力传感器602在工作原理上均与现有技术一致，因此在本技术方案中就不再进行详细阐述。

工作原理：

S1、将其中一个隔板304置于下剪切盒本体302内腔的底部，再将待测定的软岩置于下剪切盒本体302和上剪切盒本体303的内腔，再将另一个隔板304置于软岩土样的顶部，将压盖305压合在位于待测定软岩上方的隔板304的顶部；

S2、一只手将限位板10沿导杆11的轴方向向上移动，并将剪切盒体3置于底板2的顶部，使得滚珠8置于滚槽9的内腔，另一只手再将限位板10松开，使得限位板10套设于上剪切盒本体303的表面进而能够对上剪切盒本体303进行限位；

S3、将ㄇ形架4082在挡块4081上向上拉动，ㄇ形架4082带动侧孔4083同步移动，弹簧4085受力压缩，直至ㄇ形架4082脱离六角旋钮4072的表面，即可对挡块4081解锁，此时，将ㄇ形架4082水平移动，ㄇ形架4082带动挡块4081、插杆405以及定位块406同步移动，直至定位块406脱离定位槽404的内腔，再将ㄇ形架4082继续向上拉动，ㄇ形架4082带动挡块4081、插杆405以及定位块406上移，使得定位块406移动至插孔402的内腔，即可对下剪切盒本体302和上剪切盒本体303解锁，将档杆410翻转横置在六角旋钮4072的顶部，使得档杆410能够支撑插杆405，有效防止插杆405因自身重力下移；

S4、启动第一电动伸缩杆501和第二电动伸缩杆601，第一电动伸缩杆501的输出端带动凸起502和第一压力传感器503向下移动，第二电动伸缩杆601的输出端带动第二压力传感器602水平移动，使得凸起502与压头306刚好接触，第二压力传感器602与底座301刚好接触后校正；

S5、再次启动第一电动伸缩杆501和第二电动伸缩杆601，使得第一电动伸缩杆501施压法向力，第二电动伸缩杆601对底座301施压切向力，直至底座301位移软岩剪断，记录法向力和切向力，即可完成测试。

综上，该基于软岩的小型便携式直剪仪，通过将ㄇ形架4082上拉并水平移动，使得插杆405和定位块406同步水平移动至最大限度，定位块406脱离定位槽404的内腔，再将ㄇ形架4082继续上移，最终使得定位块406移至插孔402的内腔即可完成对下剪切盒本体302和上剪切盒本体303的解锁作业，相反，反向操作上述步骤即可完成下剪切盒本体302和上剪切盒本体303的锁定作业，整个拆装操作简单方便，解锁后的插杆405依然置于插孔402的内腔，无需将解锁后的锁止销另放，进而能够有效防止解锁后的锁止销出现丢失的现象；通过将档杆410翻转横置使得档杆410支撑在六角旋钮4072的顶部，使得插杆405在移动至插孔402的内腔后，能够稳定地保持在该解锁状态，有助于后续下剪切盒本体302与上剪切盒本体303发生相对位移。

通过上面具体实施方式，所述技术领域的技术人员可容易的实现本发明。但是应当理解，本发明并不限于上述的具体实施方式。在公开的实施方式的基础上，所述技术领域的技术人员可任意组合不同的技术特征，从而实现不同的技术方案。

Claims (6)

1.一种基于软岩的小型便携式直剪仪，其特征在于，包括：

支架（1），其用于形成该基于软岩的小型便携式直剪仪的安装基础 ，且所述支架（1）的底部固定连接有底板（2）；

剪切盒体（3），其用于盛放待测定的软岩，且所述剪切盒体（3）设于底板（2）的顶部，所述剪切盒体（3）位于支架（1）的内腔；

锁止件（4），其用于锁止剪切盒体（3）的零部件，且所述锁止件（4）设于剪切盒体（3）顶部的其中两个对角上；

垂直加压机构（5），其用于对剪切盒体（3）内部的软岩沿垂直方向施加压力,且所述垂直加压机构（5）设于支架（1）的顶部；

水平加压机构（6），其用于对剪切盒体（3）内部的软岩沿水平方向施加压力，且所述水平加压机构（6）设于支架（1）的一侧；

所述剪切盒体（3）包括活动连接于底板（2）顶部的底座（301），所述底座（301）内腔的底部固定连接有下剪切盒本体（302），所述下剪切盒本体（302）的顶部可拆卸连接有上剪切盒本体（303）；

所述锁止件（4）包括开设于上剪切盒本体（303）顶部其中两个对角处的螺孔（401），所述螺孔（401）内腔的底部开设有插孔（402），所述下剪切盒本体（302）顶部的其中两个对角处开设有插槽（403），所述插槽（403）内腔的一侧开设有定位槽（404），所述插孔（402）的内腔活动贯穿设置有插杆（405），所述插杆（405）表面的底部固定连接有能够卡合于定位槽（404）内腔的定位块（406），所述螺孔（401）的内腔设有连接件（407），所述插杆（405）的顶端延伸至连接件（407）的顶部并设有限位件（408）；

所述连接件（407）包括螺纹连接于螺孔（401）内腔的螺套（4071），所述螺套（4071）的顶端一体成型有六角旋钮（4072）；

所述插杆（405）表面的上部开设有通孔（409），所述通孔（409）的内腔通过阻尼转轴转动连接有两端均能够支撑在六角旋钮（4072）顶部的档杆（410）。

2.根据权利要求1所述的一种基于软岩的小型便携式直剪仪，其特征在于：所述下剪切盒本体（302）与上剪切盒本体（303）的内腔均设有一隔板（304），两个所述隔板（304）之间设有待测定的软岩，所述上剪切盒本体（303）内腔的上部盖设有压盖（305），所述压盖（305）的底部与位于待测定软岩上方的隔板（304）的顶部接触，所述压盖（305）顶部的中心处固定连接有压头（306）。

3.根据权利要求1所述的一种基于软岩的小型便携式直剪仪，其特征在于：所述限位件（408）包括固定连接于插杆（405）顶端的挡块（4081），所述挡块（4081）的顶部活动连接有ㄇ形架（4082），所述ㄇ形架（4082）的两侧均开设有侧孔（4083），所述挡块（4081）上开设有供ㄇ形架（4082）穿过的贯穿孔（4084），所述ㄇ形架（4082）内壁面的两侧分别与六角旋钮（4072）外表面的两侧相贴合。

4.根据权利要求3所述的一种基于软岩的小型便携式直剪仪，其特征在于：所述侧孔（4083）内腔的底部固定连接有弹簧（4085），所述弹簧（4085）的顶端固定连接于挡块（4081）上。

5.根据权利要求2所述的一种基于软岩的小型便携式直剪仪，其特征在于：所述垂直加压机构（5）包括安装于支架（1）顶部的第一电动伸缩杆（501），所述第一电动伸缩杆（501）的输出端贯穿至支架（1）的内腔并设有与压头（306）相适配的凸起（502），所述第一电动伸缩杆（501）与凸起（502）安装有第一压力传感器（503）。

6.根据权利要求1所述的一种基于软岩的小型便携式直剪仪，其特征在于：所述水平加压机构（6）包括安装于底板（2）顶部一侧的第二电动伸缩杆（601），所述第二电动伸缩杆（601）的输出端贯穿至支架（1）的内腔并安装有与底座（301）接触的第二压力传感器（602）。