專利名稱：用于直剪切試驗(yàn)的剪切盒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及直剪切試驗(yàn)的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及用于直剪切試驗(yàn)的剪切盒。
背景技術(shù)：
巖土材料是地質(zhì)歷史上天然形成的復(fù)雜材料，其成因類型、顆粒組成、物理力學(xué)性質(zhì)千差萬別，為了便于施工，在施工之前，必須對(duì)施工場地的巖土材料的性能進(jìn)行研究，一般情況下，都需要利用剪切盒I對(duì)巖土材料進(jìn)行直剪切試驗(yàn)。如圖1所示，現(xiàn)有技術(shù)中的剪切盒1〃包括上剪切盒11〃以及下剪切盒12"，上剪切盒11〃和下剪切盒12〃上下疊合在一起，且上剪切盒11〃具有第一容腔111〃，下剪切盒12〃中具有第二容腔121"，該第一容腔111〃和第二容腔121〃相通，當(dāng)需要對(duì)巖土材料進(jìn)行直剪切試驗(yàn)時(shí)，將巖土材料放在第一容腔111〃及第二容腔121〃中，并將上剪切相對(duì)于下剪切盒12〃水平移動(dòng)，利用上剪切盒11〃和下剪切盒12〃的相互錯(cuò)位，對(duì)其內(nèi)的巖土材料實(shí)現(xiàn)直剪切。上述的剪切盒1〃在對(duì)巖土材料進(jìn)行直剪切試驗(yàn)時(shí)，存在著以下幾個(gè)缺陷:I)、上剪切盒11〃與下剪切盒12〃是直接疊合在一起的，兩者之間沒有限位結(jié)構(gòu)，從而，在直剪切試驗(yàn)的過程中，無法控制上剪切盒11〃相對(duì)于下剪切盒12〃產(chǎn)生的豎直相對(duì)運(yùn)動(dòng)。在試驗(yàn)過程中的測試表明，當(dāng)豎直壓力達(dá)到300kPa以上時(shí)，巖土材料被破壞時(shí)的剪應(yīng)力也達(dá)到了同等數(shù)量級(jí)水平，在高剪切力水平狀態(tài)下，由于分別作用在上剪切盒11"及下剪切盒12"的巖土材料上的水平剪切力的不對(duì)稱施加，以及豎直壓力不對(duì)稱性隨巖土材料剪切變形的增大而加劇等因素，容易導(dǎo)致剪切盒1〃中的巖土材料以及上剪切盒11〃與下剪切盒12〃之間不規(guī)則變位，如局部上翹、整體偏轉(zhuǎn)、上剪切盒11〃與下剪切盒12〃豎直方向分離等，這樣，導(dǎo)致巖土材料受力狀態(tài)不可控，且發(fā)生改變，偏離了巖土材料直剪切試驗(yàn)所需的受力條件，從而影響了直剪`切試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，這樣現(xiàn)象在硬塑-堅(jiān)硬巖土材料的大載荷(如豎直壓力和剪切力達(dá)到400kPa量級(jí))試驗(yàn)階段時(shí)經(jīng)常發(fā)生，導(dǎo)致試驗(yàn)結(jié)果的離散型和隨機(jī)性；2)、對(duì)于軟塑-流塑狀的巖土材料，當(dāng)巖土材料上的荷載加大到一定程度時(shí)(如豎直壓力200pKa 300kPa以上)，由于上剪切盒11〃與下剪切盒12〃的豎直變位沒有限制，這樣，會(huì)導(dǎo)致上剪切盒11〃與下剪切盒12〃之間分離或抬升，使上剪切盒11〃與下剪切盒12〃之間接觸部位(剪切帶)的縫隙張開度加大，從而，剪切盒Γ中的巖土材料則會(huì)直接從剪切帶處被擠出破壞，巖土材料的直剪切試驗(yàn)也因此失敗。針對(duì)這樣的情況，常規(guī)的不得已做法是:根據(jù)巖土材料的軟弱程度，選擇限制合適的最大試驗(yàn)加載量，以保證巖土材料不會(huì)被擠出剪切盒Γ外，使直剪切試驗(yàn)?zāi)軌蚍钦Ｍ瓿?，但是，由于此時(shí)直剪切試驗(yàn)的豎直壓力被限制在較低的應(yīng)力水平，從而難以滿足工程實(shí)際運(yùn)行所需的應(yīng)力狀態(tài)，也導(dǎo)致試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)用將受到一定的限制；3)、由于上剪切盒11〃與下剪切盒12〃之間在豎直方向會(huì)出現(xiàn)變位，使得現(xiàn)有的剪切盒1〃無法控制巖土材料的排水條件，從而，其內(nèi)的巖土材料難以達(dá)到不發(fā)生固結(jié)或排水的情況，在實(shí)際操作中，只能通過改變上剪切盒11"與下剪切盒12"之間的剪切速率的快慢來近似模擬排水速率的快慢，使得直剪切試驗(yàn)難以滿足實(shí)際所需要求，其試驗(yàn)結(jié)果的運(yùn)用也受到限制；4)、現(xiàn)有剪切盒1〃的上剪切盒11〃與下剪切盒12〃之間是直接接觸疊合在一起的，且不能控制上剪切盒11〃與下剪切盒12〃之間的豎直變位，因?yàn)?，不能調(diào)整受剪切巖土材料的剪切帶的厚度，使得試驗(yàn)結(jié)果不能滿足實(shí)際需要。在直剪切試驗(yàn)中，剪切帶厚度的大小對(duì)抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)的結(jié)果具有較大的影響，就粗顆粒土直剪切試驗(yàn)而言，較厚的剪切帶可以減少堅(jiān)硬粗顆粒被切斷、碾壓擠碎的破壞概率，轉(zhuǎn)化為粗顆粒發(fā)生翻滾、位置排列改變的破壞模式，符合粗顆粒土的實(shí)際剪切破壞性狀，相對(duì)于剪切帶較薄的直剪切試驗(yàn)，其結(jié)果是剪切破壞時(shí)的剪應(yīng)力值和抗剪強(qiáng)度有所降低，試驗(yàn)結(jié)果較為滿意合理可靠；5)、由于上剪切盒11〃與下剪切盒12〃之間沒有限位結(jié)構(gòu)，在直剪切的過程中，無法控制上剪切盒11"相對(duì)于下剪切盒12"，在水平面的直線移動(dòng)，在實(shí)際試驗(yàn)過程中，在水平面上，經(jīng)常會(huì)發(fā)生多個(gè)方向的移動(dòng)，從而導(dǎo)致直剪切試驗(yàn)失敗。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供了用于直剪切試驗(yàn)的剪切盒，該剪切盒可限制上剪切盒相對(duì)于下剪切盒在豎直方向的移動(dòng)、使得上剪切盒相對(duì)于下剪切盒在水平方向的直線移動(dòng)以及巖土材料不會(huì)從剪切帶中被擠出，從而控制巖土材料的受力情況，確保直剪切試驗(yàn)的成功進(jìn)行以及試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，且可控制巖土材料的排水。本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的，用于直剪切試驗(yàn)的剪切盒，包括上剪切盒以及位于所述上剪切盒下方的下剪切盒，所述上剪切盒的兩側(cè)壁外表面與所述下剪切盒的兩側(cè)壁外表面之間分別設(shè)有限制所述上剪切盒相對(duì)于所述下剪切盒于豎直方向移動(dòng)的限位結(jié)構(gòu)，所述上剪切盒兩側(cè)壁的下端面與所述下剪切盒兩側(cè)壁的上端面之間分別設(shè)有使所述上剪切盒相對(duì)于所述下剪切盒于水平方向直線移動(dòng)的第一導(dǎo)向滾動(dòng)結(jié)構(gòu)，所述第一導(dǎo)向滾動(dòng)結(jié)構(gòu)沿水平方向布置。進(jìn)一步地，所述第一導(dǎo)向滾動(dòng)結(jié)構(gòu)包括分別設(shè)于所述上剪切盒側(cè)壁下端面及所述下剪切盒側(cè)壁上端面的第一導(dǎo)軌槽以及置于兩所述第一導(dǎo)軌槽之間的第一滾珠。進(jìn)一步地，所述上剪切盒的下端面及所述下剪切盒的上端面之間具有可調(diào)的間隙，形成剪切帶。進(jìn)一步地，所述上剪切盒的下端面及所述下剪切盒的上端面分別設(shè)有環(huán)繞所述剪切帶布置的第一凹槽，兩所述第一凹槽之間設(shè)有可于所述第一凹槽中移動(dòng)的環(huán)體，所述環(huán)體的高度小于兩所述第一導(dǎo)軌槽的相對(duì)于深度。進(jìn)一步地，所述限位結(jié)構(gòu)包括凸設(shè)于所述上剪切盒側(cè)壁外表面且沿水平方向延伸的第一凸條以及一端固定于所述下剪切盒側(cè)壁外表面的第一彎折塊，所述第一彎折塊的另一端向上彎折延伸形成第一凹形體，所述第一凹形體的上端具有沿水平方向延伸且與所述第一凸條相對(duì)的第二凸條，所述第二凸條置于所述第一凸條上方，所述第一凸條上端面與所述第二凸條下端面之間設(shè)有使所述上剪切盒相對(duì)于所述下剪切盒于水平方向直線移動(dòng)的第二導(dǎo)向滾動(dòng)結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步地，所述第二導(dǎo)向滾動(dòng)結(jié)構(gòu)包括分別設(shè)于所述第一凸條上端面及所述第二凸條下端面的第二導(dǎo)軌槽以及置于兩所述第二導(dǎo)軌槽之間的第二滾珠?；蛘撸鱿尬唤Y(jié)構(gòu)包括凸設(shè)于所述下剪切盒側(cè)壁外表面且沿水平方向延伸的第三凸條以及固定于所述下剪切盒側(cè)壁外表面的第二彎折塊，所述第二彎折塊向下彎折延伸形成第二凹形體，所述第二凹形體的下端具有沿水平方向延伸且與所述第三凸條相對(duì)的第四凸條，所述第四凸條置于所述第三凸條下方，所述第三凸條下端面與所述第四凸條上端面之間設(shè)有使所述上剪切盒相對(duì)于所述下剪切盒于水平方向直線移動(dòng)的第三導(dǎo)向滾動(dòng)結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步地，所述第三導(dǎo)向滾動(dòng)結(jié)構(gòu)包括分別設(shè)于所述第三凸條下端面及所述第四凸條上端面的第三導(dǎo)軌槽以及置于兩所述第三導(dǎo)軌槽之間的第三滾珠。與現(xiàn)有技術(shù)相比，利用本實(shí)施例中的剪切盒對(duì)巖土材料進(jìn)行直剪切試驗(yàn)，由于上剪切盒的兩側(cè)壁外表面及下剪切盒兩側(cè)壁的外表面之間分別設(shè)有限位結(jié)構(gòu)，可以限制上剪切盒相對(duì)于下剪切盒在豎直方向的移動(dòng)，從而保證在直剪切試驗(yàn)過程中，巖土材料的受力狀態(tài)可控。滿足所需的受力條件，保證試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性；對(duì)于軟塑-流塑狀的巖土材料，其可限制巖土材料從上剪切盒與下剪切盒之間的剪切帶擠出，保證直剪切試驗(yàn)成功進(jìn)行及試驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確性；且在第一導(dǎo)向滾動(dòng)結(jié)構(gòu)第一導(dǎo)向滾動(dòng)結(jié)構(gòu)的限制下，上剪切盒只能相對(duì)于下剪切盒于水平方向上直線移動(dòng)，避免試驗(yàn)失?。涣硗?，剪切盒可控制巖土材料的排水條件，使得巖土材料不會(huì)出現(xiàn)固結(jié)現(xiàn)象，保證試驗(yàn)結(jié)果不受限制。

圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的用于直剪切試驗(yàn)的剪切盒的剖切示意圖；圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的用于直剪切試驗(yàn)的剪切盒的剖切示意圖；圖3是圖2中A處的放大示意圖；圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例二提供的用于直剪切試驗(yàn)的剪切盒的剖切示意圖。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。本實(shí)用新型提供了用于直剪切試驗(yàn)的剪切盒，包括上剪切盒以及位于所述上剪切盒下方的下剪切盒，所述上剪切盒的兩側(cè)壁外表面與所述下剪切盒的兩側(cè)壁外表面之間分別設(shè)有限制所述上剪切盒相對(duì)于所述下剪切盒于豎直方向移動(dòng)的限位結(jié)構(gòu)，所述上剪切盒兩側(cè)壁的下端面與所述下剪切盒兩側(cè)壁的上端面之間分別設(shè)有使所述上剪切盒相對(duì)于所述下剪切盒于水平方向直線移動(dòng)的第一導(dǎo)向滾動(dòng)結(jié)構(gòu)，所述第一導(dǎo)向滾動(dòng)結(jié)構(gòu)沿水平方向布置。本實(shí)用新型中，限位結(jié)構(gòu)可以限制上剪切盒相對(duì)于下剪切盒在豎直方向的移動(dòng)，保證巖土材料的受力狀態(tài)可控，保證試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性；可限制巖土材料從剪切帶擠出，保證試驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確性；上剪切盒只能相對(duì)于下剪切盒于水平方向上直線移動(dòng)，避免試驗(yàn)失??；剪切盒可控制巖土材料的排水條件，保證試驗(yàn)結(jié)果不受限制。以下結(jié)合具體附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行詳細(xì)的描述。[0028]實(shí)施例一如圖廣3所示，為本實(shí)用新型提供的一較佳實(shí)施例。如圖2中所示，為了便于對(duì)剪切盒I中巖土材料以及剪切盒I的移動(dòng)方向的描述，X方向表不垂直方向，Y方向表不水平方向，Z方向表不豎直方向，其中，XY形成水平面。本實(shí)施例提供的剪切盒1，用于對(duì)巖土材料進(jìn)行直剪切試驗(yàn)，其包括上剪切盒11以及下剪切盒12，上剪切盒11放置在下剪切盒12的上方，兩者形成疊合狀，但是并不是直接接觸的疊合在一起，兩者之間具有可調(diào)間隙，該間隙就是剪切帶17，且上剪切盒11中設(shè)有開口朝下的第一容腔111，下剪切盒12中設(shè)有開口朝上的第二容腔121，這樣，第一容腔111的開口與第二容腔121的開口則形成相對(duì)狀態(tài)，且相互連通，當(dāng)利用該剪切盒I進(jìn)行巖土材料的直剪切試驗(yàn)時(shí)，巖土材料是放置在該第一容腔111及第二容腔121中的，通過上剪切盒11與下剪切盒12之間相對(duì)移動(dòng)錯(cuò)位，第一容腔111與第二容腔121也相對(duì)錯(cuò)位，從而形成對(duì)巖土材料的剪切操作。為了限制上剪切盒11與下剪切盒12之間在豎直方向Z及垂直方向X上的變位，本實(shí)施例中，上剪切盒11的兩側(cè)壁外表面與下剪切盒12的兩側(cè)壁外表面分別設(shè)有限位結(jié)構(gòu)13，限位結(jié)構(gòu)13沿水平方向Y設(shè)置。該限位結(jié)構(gòu)13限制上剪切盒11相對(duì)于下剪切盒12在豎直方向Z上的移動(dòng)，也同時(shí)限制了上剪切盒11與下剪切盒12在垂直方向X上的移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了上剪切盒11與下剪切盒12只能沿水平方向Y相對(duì)移動(dòng)。當(dāng)然，為了實(shí)現(xiàn)上剪切盒11相對(duì)于下剪切盒12在水平方向Y上的移動(dòng)，也就是實(shí)現(xiàn)剪切盒I對(duì)巖土材料的剪切操作，本實(shí)施例中的上剪切盒11的兩側(cè)壁的下端面與下剪切盒12的上端面之間分別設(shè)有第一導(dǎo)向滾動(dòng)結(jié)構(gòu)16，該第一導(dǎo)向滾動(dòng)結(jié)構(gòu)16沿水平方向Y設(shè)置，其使得上剪切盒11可以相對(duì)于下剪切盒12在水平方向Y移動(dòng)，且也限制了上剪切盒11相對(duì)于下剪切盒12在垂直方向Z的移動(dòng)，從而，保證了上剪切盒11相對(duì)于下剪切盒12沿水平方向Y作直線移動(dòng)，當(dāng)然，在上剪切盒11相對(duì)于下剪切盒12水平方向Y移動(dòng)的過程中，第一容腔111與第二容腔121之間也相互錯(cuò)位，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)其內(nèi)的巖土材料進(jìn)行直剪切。利用上述的剪切盒I對(duì)巖土材料進(jìn)行直剪切試驗(yàn)，由于上剪切盒11與下剪切盒12的兩側(cè)壁外設(shè)有限位結(jié)構(gòu)13，其限制了上剪切盒11相對(duì)于下剪切盒12在豎直方向Z上的移動(dòng)，從而保證了在直剪切試驗(yàn)過程中，上剪切盒11不會(huì)現(xiàn)對(duì)于下剪切盒12在豎直方向Z上的變位，也就是使得巖土材料在試驗(yàn)過程中的受力狀態(tài)可控，可滿足所需的受力條件，保證試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性；且針對(duì)軟塑-流塑狀的巖土材料，由于上剪切盒11與下剪切盒12之間不會(huì)在豎直方向分離或抬升，從而限制巖土材料從上剪切盒11與下剪切盒12之間的剪切帶17擠出，從而保證試驗(yàn)成功進(jìn)行，并保證了試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性；再者，由于第一導(dǎo)向滾動(dòng)結(jié)構(gòu)16限制了上剪切盒11只能相對(duì)于下剪切盒12在水平方向Y直線移動(dòng)，也就是不會(huì)在垂直方向Z移動(dòng)，從而可避免試驗(yàn)失??；另外，上述的剪切盒I可以控制其內(nèi)巖土材料的排水條件，從而使得巖土材料不會(huì)出現(xiàn)固結(jié)的現(xiàn)象，保證試驗(yàn)成功進(jìn)行，且試驗(yàn)結(jié)果較少受到應(yīng)用上的限制。具體地，上述的第一導(dǎo)向滾動(dòng)結(jié)構(gòu)16包括設(shè)置在上剪切盒11側(cè)壁下端面上與下剪切盒12側(cè)壁上端面上的第一導(dǎo)軌槽以及放置在兩相對(duì)第一導(dǎo)軌槽之間的第一滾珠161，上述的第一導(dǎo)軌槽沿水平方向Y延伸，也就是分別沿著兩側(cè)壁的長度方向延伸，這樣，利用第一滾珠161在第一導(dǎo)軌槽中的滾動(dòng)，實(shí)現(xiàn)上剪切盒11相對(duì)于下剪切盒12在水平方向Y上的移動(dòng)，且由于第一導(dǎo)軌槽第一滾珠161的限制，上剪切盒11也不可以相對(duì)于下剪切盒12在垂直方向Z和垂直方向X移動(dòng)，也就是只能在水平方向Y上直線移動(dòng)。當(dāng)然，上述的第一導(dǎo)向滾動(dòng)結(jié)構(gòu)16還可以是其它多種形式，例如導(dǎo)軌槽與凸條的配合等，并不限制于本實(shí)施例所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)。具體地，上述的限位結(jié)構(gòu)13包括凸設(shè)在上剪切盒11側(cè)壁外表面的第一凸條133以及一端固定在下剪切盒12側(cè)壁外表面的第一彎折塊131，該第一彎折塊131 —端固定在下剪切盒12的側(cè)壁外表面，其另一端向上彎折形成第一凹形體，且該第一凹形體的上端形成第二凸條1311，該第二凸條1311位置在第一凸條133的上方，與第一凸條133共同構(gòu)成(角)槽型導(dǎo)軌，當(dāng)然，為了使上剪切盒11相對(duì)于下剪切盒12之間沿水平方向Y移動(dòng)，第一凸條133與第二凸條1311都是沿水平方向Y延伸的。為了實(shí)現(xiàn)第一凸條133與第二凸條1311之間的配合，以及該限位結(jié)構(gòu)13可以限制上剪切盒11相對(duì)于下剪切盒12在豎直方向Z的移動(dòng)，第一凸條133的上端面與第二凸條1311的下端面之間設(shè)有第二導(dǎo)向滾動(dòng)結(jié)構(gòu)134，該第二導(dǎo)向滾動(dòng)結(jié)構(gòu)134沿水平方向Y延伸布置，其可以使得上剪切盒11相對(duì)于下剪切盒12在水平方向Y的移動(dòng)，且限制上剪切盒11相對(duì)于下剪切盒12在豎直方向Z以及垂直方向X移動(dòng)，這樣，在第一導(dǎo)向滾動(dòng)結(jié)構(gòu)16及第二導(dǎo)向滾動(dòng)結(jié)構(gòu)134的作用下，上剪切盒11可以相對(duì)于下剪切盒12在水平方向的直線移動(dòng)。具體地，上述的第二導(dǎo)向滾動(dòng)結(jié)構(gòu)134包括分別設(shè)置在第一凸條133上端面及第二凸條1311下端面上的第二導(dǎo)軌槽以及置于兩第二導(dǎo)軌槽之間的第二滾珠1341，這樣，利用第二滾珠1341在兩第二導(dǎo)軌槽中移動(dòng)，可以實(shí)現(xiàn)上剪切盒11相對(duì)于下剪切盒12的水平直線移動(dòng)，且由于第二導(dǎo)軌槽對(duì)第二滾珠1341的限制，限制了上剪切盒11相對(duì)于下剪切盒12在豎直方向以及垂直方向的移動(dòng)。當(dāng)然，上述的第二導(dǎo)向滾動(dòng)結(jié)構(gòu)134還可以是其它多種形式，例如導(dǎo)軌槽與凸條的配合等，并不限制于本實(shí)施例所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)。上述中的第一凹形體指的是:由第一彎折塊131 —端向上彎折，形成了一個(gè)凹形狀的塊體，即第一凹形體，該第一凹形體的凹腔開口朝向剪切盒I側(cè)壁，這樣，當(dāng)?shù)谝话夹误w上端的第二凸條1311與第一凸條133相對(duì)時(shí)，第一凸條133是放置在該第一凹形體的凹腔中的。本實(shí)施例中，第一彎折塊131的一端通過緊固件固定在下剪切盒12的側(cè)壁上，當(dāng)然，該固定方式也可以是其它的多種形式。上述中的第一導(dǎo)向滾動(dòng)結(jié)構(gòu)16與第二導(dǎo)向滾動(dòng)結(jié)構(gòu)134都采用滾珠與導(dǎo)軌槽配合，這樣，利用滾珠的滾動(dòng)方式，可以大大減小了上剪切盒11與下剪切盒12在相對(duì)移動(dòng)過程中的摩擦力消耗，可以使得水平剪切力基本全部作用在巖土材料的剪切面上，從而提高了巖土材料剪應(yīng)力的測量精確度；另外，通過選擇合適直徑的滾珠，即通過變化第一滾珠161以及第二滾珠1341的直徑，可以改變上剪切盒11及下剪切盒12之間的剪切帶17的厚度，從而，為不同性質(zhì)的巖土材料提供適宜厚度的剪切帶17試驗(yàn)條件，提高試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性和針對(duì)性。當(dāng)巖土材料在進(jìn)行高應(yīng)力直剪切試驗(yàn)時(shí)，為了防止巖土材料從上剪切盒11與下剪切盒12之間的剪切帶17中側(cè)向擠出，保持剪切盒I內(nèi)的巖土材料的應(yīng)力狀態(tài)不會(huì)發(fā)生改變，上剪切盒11的下端面與下剪切盒12的上端面上分別設(shè)有第一凹槽，該第一凹槽環(huán)繞剪切帶17設(shè)置，形成環(huán)形狀，且在第一凹槽之間，放置有可在第一凹槽中滑動(dòng)的環(huán)體14，且環(huán)體14的高度略小于第一凹槽的相對(duì)深度，這樣，即保證當(dāng)上剪切盒11相對(duì)于下剪切盒12移動(dòng)時(shí)，環(huán)體14可以在第一凹槽之間滑動(dòng)，且環(huán)體14不會(huì)受到剪切盒I的垂直擠壓力，避免了水平摩擦阻力的損耗。于上述上剪切盒11的下端面，或下剪切盒12的上端面上，上述的第一凹槽置于第二導(dǎo)軌槽的內(nèi)側(cè)，這樣，有環(huán)體14的保護(hù)作用，還可以避免巖土材料被擠壓到第二導(dǎo)軌槽中，避免影響第二導(dǎo)向滾動(dòng)結(jié)構(gòu)134的正常工作。為了解決剪切盒I的排水控制，上剪切盒11與下剪切盒12之間的剪切帶17兩側(cè)環(huán)體14位置也可放置橡膠止水墊圈15，通過該橡膠墊圈15可以提高剪切盒的側(cè)向排水密閉性，阻斷可能存在的泄排水通道，使得直剪切試驗(yàn)的排水條件得到良好的改善和控制，減少了直剪切試驗(yàn)過程中的孔隙水壓力損失，進(jìn)一步提高了巖土材料直剪切試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性和合理性。實(shí)施例二如圖4所示，為本實(shí)用新型提供的另一較佳實(shí)施例。本實(shí)施例與實(shí)施例一的區(qū)別在于:限位結(jié)構(gòu)13包括凸設(shè)在下剪切盒12側(cè)壁外表面的第三凸條135以及一端固定在上剪切盒11側(cè)壁外表面的第二彎折塊136，該第二彎折塊136 —端固定在上剪切盒11的側(cè)壁外表面，其另一端向下彎折形成第二凹形體，且該第二凹形體的上端形成第四凸條1361，該第四凸條1361形成在第三凸條135的下方，與第三凸條135相對(duì)設(shè)置，兩者之間形成間隙，當(dāng)然，為了不會(huì)限制上剪切盒11相對(duì)于下剪切盒12之間的水平方向Y移動(dòng)，第三凸條135與第四凸條1361都是沿水平方向Y延伸的。為了實(shí)現(xiàn)第三凸條135與第四凸條1361之間的配合，以及該限位結(jié)構(gòu)13可以限制上剪切盒11相對(duì)于下剪切盒12在豎直方向Z的移動(dòng)，第三凸條135的下端面與第四凸條1361的下端面之間設(shè)有第三導(dǎo)向滾動(dòng)結(jié)構(gòu)137，該第三導(dǎo)向滾動(dòng)結(jié)構(gòu)137沿水平方向Y延伸布置，其可以使得上剪切盒11相對(duì)于下剪切盒12在水平方向Y的移動(dòng)，且限制上剪切盒11相對(duì)于下剪切盒12在豎直方向Z以及垂直方向X移動(dòng)，這樣，在第一導(dǎo)向滾動(dòng)結(jié)構(gòu)16及第三導(dǎo)向滾動(dòng)結(jié)構(gòu)137的作用下，上剪切盒11可以相對(duì)于下剪切盒12在水平方向Y的直線移動(dòng)。具體地，上述的第三導(dǎo)向滾動(dòng)結(jié)構(gòu)137包括分別設(shè)置在第三凸條135下端面及第四凸條1361上端面上的第三導(dǎo)軌槽以及置于兩第三導(dǎo)軌槽之間的第三滾珠1371，這樣，利用第三滾珠1371在兩第三導(dǎo)軌槽中移動(dòng)，可以實(shí)現(xiàn)上剪切盒11相對(duì)于下剪切盒12的水平Y(jié)直線移動(dòng)，且由于第三導(dǎo)軌槽對(duì)第三滾珠1371的限制，限制了上剪切盒11相對(duì)于下剪切盒12在豎直方向Z以及垂直方向X的移動(dòng)。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.用于直剪切試驗(yàn)的剪切盒，包括上剪切盒以及位于所述上剪切盒下方的下剪切盒，其特征在于，所述上剪切盒的兩側(cè)壁外表面與所述下剪切盒的兩側(cè)壁外表面之間分別設(shè)有限制所述上剪切盒相對(duì)于所述下剪切盒于豎直方向移動(dòng)的限位結(jié)構(gòu)，所述上剪切盒兩側(cè)壁的下端面與所述下剪切盒兩側(cè)壁的上端面之間分別設(shè)有使所述上剪切盒相對(duì)于所述下剪切盒于水平方向直線移動(dòng)的第一導(dǎo)向滾動(dòng)結(jié)構(gòu)，所述第一導(dǎo)向滾動(dòng)結(jié)構(gòu)沿水平方向布置。
2.如權(quán)利要求1所述的用于直剪切試驗(yàn)的剪切盒，其特征在于，所述第一導(dǎo)向滾動(dòng)結(jié)構(gòu)包括分別設(shè)于所述上剪切盒側(cè)壁下端面及所述下剪切盒側(cè)壁上端面的第一導(dǎo)軌槽以及置于兩所述第一導(dǎo)軌槽之間的第一滾珠。
3.如權(quán)利要求1所述的用于直剪切試驗(yàn)的剪切盒，其特征在于，所述上剪切盒的下端面及所述下剪切盒的上端面之間具有可調(diào)的間隙，形成剪切帶。
4.如權(quán)利要求2所述的用于直剪切試驗(yàn)的剪切盒，其特征在于，所述上剪切盒的下端面及所述下剪切盒的上端面分別設(shè)有環(huán)繞所述剪切帶布置的第一凹槽，兩所述第一凹槽之間設(shè)有可于所述第一凹槽中移動(dòng)的環(huán)體，所述環(huán)體的高度小于兩所述第一導(dǎo)軌槽的相對(duì)深度。
5.如權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的用于直剪切試驗(yàn)的剪切盒，其特征在于，所述限位結(jié)構(gòu)包括凸設(shè)于所述上剪切盒側(cè)壁外表面且沿水平方向延伸的第一凸條以及一端固定于所述下剪切盒側(cè)壁外表面的第一彎折塊，所述第一彎折塊的另一端向上彎折延伸形成第一凹形體，所述第一凹形體的上端具有沿水平方向延伸且與所述第一凸條相對(duì)的第二凸條，所述第二凸條置于所述第一凸條上方，所述第一凸條上端面與所述第二凸條下端面之間設(shè)有使所述上剪切盒相對(duì)于所述下剪切盒于水平方向直線移動(dòng)的第二導(dǎo)向滾動(dòng)結(jié)構(gòu)。
6.如權(quán)利要求5所述的用于直剪切試驗(yàn)的剪切盒，其特征在于，所述第二導(dǎo)向滾動(dòng)結(jié)構(gòu)包括分別設(shè)于所述第一凸條上端面及所述第二凸條下端面的第二導(dǎo)軌槽以及置于兩所述第二導(dǎo)軌槽之間的第二滾珠。
7.如權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的用于直剪切試驗(yàn)的剪切盒，其特征在于，所述限位結(jié)構(gòu)包括凸設(shè)于所述下剪切盒側(cè)壁外表面且沿水平方向延伸的第三凸條以及固定于所述下剪切盒側(cè)壁外表面的第二彎折塊，所述第二彎折塊向下彎折延伸形成第二凹形體，所述第二凹形體的下端具有沿水平方向延伸且與所述第三凸條相對(duì)的第四凸條，所述第四凸條置于所述第三凸條下方，所述第三凸條下端面與所述第四凸條上端面之間設(shè)有使所述上剪切盒相對(duì)于所述下剪切盒于水平方向直線移動(dòng)的第三導(dǎo)向滾動(dòng)結(jié)構(gòu)。
8.如權(quán)利要求7所述的用于直剪切試驗(yàn)的剪切盒，其特征在于，所述第三導(dǎo)向滾動(dòng)結(jié)構(gòu)包括分別設(shè)于所述第三凸條下端面及所述第四凸條上端面的第三導(dǎo)軌槽以及置于兩所述第三導(dǎo)軌槽之間的第三滾珠。
專利摘要本實(shí)用新型涉及直剪切試驗(yàn)的技術(shù)領(lǐng)域，公開了用于直剪切試驗(yàn)的剪切盒，包括上剪切盒以及下剪切盒，上剪切盒的兩側(cè)壁外表面與下剪切盒的兩側(cè)壁外表面之間分別設(shè)有限制上剪切盒相對(duì)于下剪切盒于豎直方向移動(dòng)的限位結(jié)構(gòu)，上剪切盒兩側(cè)壁的下端面與下剪切盒兩側(cè)壁的上端面之間分別設(shè)有使上剪切盒相對(duì)于下剪切盒于水平方向直線移動(dòng)的第一導(dǎo)向滾動(dòng)結(jié)構(gòu)。限位結(jié)構(gòu)可以限制上剪切盒相對(duì)于下剪切盒在豎直方向的移動(dòng)，保證巖土材料的受力狀態(tài)可控，保證試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性；可限制巖土材料從剪切帶擠出，保證試驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確性；上剪切盒只能相對(duì)于下剪切盒于水平方向上直線移動(dòng)，避免試驗(yàn)失??；剪切盒可控制巖土材料的排水條件，保證試驗(yàn)結(jié)果不受限制。
文檔編號(hào)G01N3/24GK203037539SQ20122072904
公開日2013年7月3日 申請(qǐng)日期2012年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月26日
發(fā)明者張振濤, 王賢能, 宋明智, 雷斌, 孫軍蘭 申請(qǐng)人:深圳市工勘巖土工程有限公司