一种用于环剪仪的剪切盒制造技术

本实用新型专利技术提供一种用于环剪仪的剪切盒，包括底座，底座上侧设有同轴设置的内筒体和外筒体，所述内筒体外壁设有若干沿高度方向堆叠的内套环，外筒体内壁设有若干沿高度方向堆叠的外套环，内筒体上端设有对内套环限位的内压盖圈，外筒体上端设有对外套环进行限位的外压盖圈。该剪切盒克服剪切盒内壁与试样的摩擦力，更贴近实际的土体剪切情况。

【技术实现步骤摘要】
一种用于环剪仪的剪切盒
本技术属于环形剪切试验
，特别涉及一种能克服壁摩擦的剪切盒。
技术介绍
在岩土工程领域，环剪仪作为一种用于研究土在大剪切位移条件下力学特性的高级土工试验设备，对于边坡稳定性分析、地质灾害发生的力学机理研究及其边坡渐进式破坏过程研究等具有重要的学术意义。目前，国内外使用最广泛的两种环剪仪是Bishop环剪仪和Bromhead环剪仪，Bishop环剪仪设计的剪切盒是上、下分离的两个试样盒，上盒固定不动，下盒旋转，试样在位于上、下剪切盒开缝处的中部被剪切盒破坏，其缺陷在于试样容易被挤漏。Bromhead环剪仪则采用一个不开缝的整体式试样盒，试样盒固定不动，扭矩施加在试样顶部的荷载板上，试样在邻近荷载板的上部被剪切破坏，虽然Bromhead环剪仪不存在漏样问题，但是试样与试样盒内壁也存在很大摩擦，这就导致剪切盒内的试样，整个土体都会产生不同程度的剪切，而实际当中，对于滑体而言，只是在土体内部某一深度处形成一个剪切面，因此一般的环剪试验模拟的情况与实际情况不完全相符。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种用于环剪仪的剪切盒，克服剪切盒与试样的摩擦力，更贴近实际的土体剪切情况。为解决上述技术问题，本技术所采用的技术方案是：一种用于环剪仪的剪切盒，包括底座，底座上侧设有同轴设置的内筒体和外筒体，所述内筒体外壁设有若干沿高度方向堆叠的内套环，外筒体内壁设有若干沿高度方向堆叠的外套环，内筒体上端设有对内套环限位的内压盖圈，外筒体上端设有对外套环进行限位的外压盖圈。优选的方案中，所述内筒体上端和外筒体上端均设有螺纹孔，内压盖圈和外压盖圈上设有与螺纹孔对应的螺纹通孔，螺栓安装在螺纹通孔和螺纹孔内实现内压盖圈以及外压盖圈的拆卸连接。优选的方案中，所述最上层内套环的上侧与内筒体上端面平齐，最上层的外套环与外筒体上端面平齐，内套环之间以及最上层内套环与内压盖圈之间间隙配合，外套环之间以及最上层外套环与外压盖圈之间间隙配合。优选的方案中，所述内套环内壁与内筒体外壁间隙配合，外套环外壁与外筒体内壁间隙配合。优选的方案中，所述内压盖圈内侧面与内筒体内侧面平齐，内压盖圈外侧面与内套环外侧面平齐。优选的方案中，所述外压盖圈的内侧面与外套环内侧面平齐，外压盖圈的外侧面与外筒体的外侧面平齐。本技术提供的一种用于环剪仪的剪切盒，通过同轴设置的内筒体和外筒体，使环状土样设置的内筒体和外筒体之间，同时，保证内套环和外套环的中心轴线重合，设置的内压盖圈和外压盖圈保证内套环和外套环不会发生竖向位移，在具体的使用过程中，由于内套环和内筒体以及外套环与外筒体为非固定连接，试样与内套环和外套环接触，可将土样与内套环和外套环之间的摩擦力转化为内套环与内筒体之间的滑动摩擦及外套环与外筒体柱之间的滑动摩擦力，从而克服了试样与剪切盒之间的摩擦，更贴近实际的土体剪切情况。优选的方案中，由于内套环之间以及外套环之间间隙配合，因此内套环之间以及外套环之间可以相对滑动，由于每层厚度土样受到的剪切扭矩不一样，导致与内套环和外套环之间的摩擦力不一样，通过内套环之间以及外套环之间相对滑动，实现了试样在受剪过程中对各个微元层所受剪切静荷载不一样的区分,能够更好的削弱剪切盒对环剪试验的不利影响。附图说明下面结合附图对本技术作进一步说明：图1为本技术的整体结构示意图。图2为本技术的剖视图。图中：底座1，内筒体2，外筒体3，内套环4，外套环5，内压盖圈6，外压盖圈7，螺纹通孔8。具体实施方式如图1~2所示，一种用于环剪仪的剪切盒，包括底座1，底座1上侧设有同轴设置的内筒体2和外筒体3，底座1与Bromhead环剪仪相匹配，所述内筒体2外壁设有若干沿高度方向堆叠的内套环4，外筒体3内壁设有若干沿高度方向堆叠的外套环5，内筒体2上端设有对内套环4限位的内压盖圈6，外筒体3上端设有对外套环5进行限位的外压盖圈7。在本实施例中，内套环4和外套环5均为摩擦系数低，且刚度较高的材质制成的环形薄片，厚度为：3~6mm，摩擦系数低且刚度较高的材质可以有效降低实验过程中的摩擦阻力，同时抵抗荷载引起的变形。所述内筒体上端2和外筒体3上端均设有螺纹孔，内压盖圈6和外压盖圈7上设有与螺纹孔对应的螺纹通孔8，螺栓安装在螺纹通孔8和螺纹孔内实现内压盖圈6以及外压盖圈7的拆卸连接。内压盖圈6和外压盖圈7通过螺栓连接实现可拆卸连接，方便内套环4和外套环5的拆装，有利于对套环4和外套环5进行清洁以及更换。所述最上层内套环4的上侧与内筒体2上端面平齐，最上层的外套环5与外筒体3上端面平齐，内套环4之间以及最上层内套环4与内压盖圈6之间间隙配合，外套环5之间以及最上层外套环5与外压盖圈7之间间隙配合。可以保证内套环4之间和外套环5之间可以相对滑动，因为在试验中每层土体所受到的摩擦力是不同的，通过内套环4之间和外套环5之间的相对滑动，保证土体随内套环4以及外套环5滑动，使下部土体不会发生剪切，能够更好地削弱剪切盒对环剪实验的不利影响。所述内套环4内壁与内筒体2外壁间隙配合，外套环5外壁与外筒体3内壁间隙配合。既可以保证内筒体2和外筒体3对内套环4和外套环5的导向和限位作用，同时，保证内套环4和外套环5分别可以相对内筒体2和外筒体3滑动。所述内压盖圈6内侧面与内筒体2内侧面平齐，内压盖圈6外侧面与内套环4外侧面平齐。所述外压盖圈7的内侧面与外套环5内侧面平齐，外压盖圈7的外侧面与外筒体3的外侧面平齐。防止内压盖圈6或外压盖圈7影响试样的正常装入，保证剪切盒可以对试样提供均匀的围压。具体使用时，将内套环4逐层套装在内筒体2外壁，外套环5逐层安装在外筒体3，安装在过程中要保证内套环4和外套环5每一层都压平，内套环4和外套环5安装完成后，安装内压盖圈6和外压盖圈7进行限位。环剪试验时，荷载板提供法向荷载和扭矩，由于土样与内套环4和外套环5接触，可将土样与内套环4和外套环5之间的摩擦力转化为内套环4与内筒体2之间的滑动摩擦及外套环5与外筒体3之间的滑动摩擦力，防止剪切盒内的土样发生剪切破坏；由于土样的深度不一样，每一单位厚度土样层所受的扭矩不一样，进一步每一单位厚度土样层与内套环4和外套环5之间的摩擦力不一样，而内套环4之间和外套环5之间可相对滑动，能够更好地削弱剪切盒对环剪实验的不利影响。上述的实施例仅为本技术的优选技术方案，而不应视为对于本技术的限制，本技术的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于环剪仪的剪切盒，其特征在于：包括底座（1），底座（1）上侧设有同轴设置的内筒体（2）和外筒体（3），所述内筒体（2）外壁设有若干沿高度方向堆叠的内套环（4），外筒体（3）内壁设有若干沿高度方向堆叠的外套环（5），内筒体（2）上端设有对内套环（4）限位的内压盖圈（6），外筒体（3）上端设有对外套环（5）进行限位的外压盖圈（7）。

【技术特征摘要】
1.一种用于环剪仪的剪切盒，其特征在于：包括底座（1），底座（1）上侧设有同轴设置的内筒体（2）和外筒体（3），所述内筒体（2）外壁设有若干沿高度方向堆叠的内套环（4），外筒体（3）内壁设有若干沿高度方向堆叠的外套环（5），内筒体（2）上端设有对内套环（4）限位的内压盖圈（6），外筒体（3）上端设有对外套环（5）进行限位的外压盖圈（7）。2.根据权利要求1所述的一种用于环剪仪的剪切盒，其特征在于：所述内筒体（2）上端和外筒体（3）上端均设有螺纹孔，内压盖圈（6）和外压盖圈（7）上设有与螺纹孔对应的螺纹通孔（8），螺栓安装在螺纹通孔（8）和螺纹孔内实现内压盖圈（6）以及外压盖圈（7）的拆卸连接。3.根据权利要求1所述的一种用于环剪仪的剪切盒，其特征在于：所述最上层内套环（4）...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡学文，张国栋，陈萌，危灿，
申请(专利权)人：三峡大学，
类型：新型
国别省市：湖北,42