直剪试验中结构面试样的防沉降仪制造技术

本发明专利技术涉及岩体结构面的直剪试验中结构面试样的防沉降仪，包括：外支架、活动长杆、夹持板、挂钩、蝶形螺母；在结构面模型制作过程中，在模型内灌注一定量的水泥砂浆，再将结构面试样直接放置在具有流动性的水泥砂浆上，会引起试样的不均匀沉降；然而结构面的直剪试验中要求制作的结构面模型必须水平，否则在进行直剪试验时，将直接导致结构面与仪器所加竖向力不能垂直，导致法向应力与剪切方向是不垂直的，这将导致试验结果与实际情况出现很大的误差甚至是完全错误。在结构面模型的制作过程中，通过使用结构面模型的防沉降仪，将结构面试样夹紧使其固定不动，避免了其发生不均匀沉降和沉降量过大的现象。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及岩体结构面的直剪试验中结构面试样的防沉降仪，包括：外支架、活动长杆、夹持板、挂钩、蝶形螺母；在结构面模型制作过程中，在模型内灌注一定量的水泥砂浆，再将结构面试样直接放置在具有流动性的水泥砂浆上，会引起试样的不均匀沉降；然而结构面的直剪试验中要求制作的结构面模型必须水平，否则在进行直剪试验时，将直接导致结构面与仪器所加竖向力不能垂直，导致法向应力与剪切方向是不垂直的，这将导致试验结果与实际情况出现很大的误差甚至是完全错误。在结构面模型的制作过程中，通过使用结构面模型的防沉降仪，将结构面试样夹紧使其固定不动，避免了其发生不均匀沉降和沉降量过大的现象。【专利说明】直剪试验中结构面试样的防沉降仪
本专利技术属于工程
，具体涉及直剪试验中结构面试样的防沉降仪。
技术介绍
岩体结构面的稳定性一直是岩土工程中一项重要的研究内容，稳定性的确定往往 需要通过试验得到结构面的抗剪强度指标，而结构面的直剪试验常常被用来确定其抗剪强 度指标。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，甚至是得到与实 际情况完全相反的结果。在使用XJ-型携带式剪切仪进行传统的直剪试验中，要先制作 结构面模型，在制作过程中存在较多不足，影响较大的一点为：浇注时，在半个样模内加 适量的水泥砂浆，将结构面试样放入模样中心处，使岩体上部受剪切面高相对模边框多出 4-5mm ;随后再添加适量的水泥砂浆填满振匀。但是在随后水泥砂浆凝结的初期，由于水泥 砂浆的流动性以及结构面试样自身的重力作用，结构面调整水平可能会发生不均匀沉降及 沉降量过大的情况。 由于岩体结构面发生不均匀沉降及沉降量过大，在直剪实验过程中会出现一系列 的影响实验准确性的情况。不均匀沉降会使在直剪实验中，由于法向应力作用在不均匀的 结构面，岩石结构面受到的法向应力小于实验要求的法向应力。当岩体结构面沉降量过大 时，会使剪切直接失败，达不到直剪实验要求。 因此，为了避免上述所出现的情况，就必须要消除结构面发生不均匀沉降及沉降 量过大，这样才使实验的准确性和可靠性得到保证。本专利技术通过固定结构面试样，避免不均 匀沉降及沉降量过大现象。
技术实现思路
本专利技术提供了一种固定结构面试样的防沉降仪，用于解决结构面试样制作时存在 不均匀沉降及沉降量过大的问题；该防沉降仪不仅结构简单、操作方便、拆卸容易、价格低 廉、使用效果好。 为解决以上问题，本专利技术提出的技术方案如下： 直剪试验中结构面试样的防沉降仪包括以下几个部分：外支架2个、活动长杆1根、内 夹持板2块、蝶形螺母14个、挂钩3个、内固定杆1根、内活动杆2根。所述外支架中间设 有坚直滑槽，所述坚直滑槽的两侧均设有刻度；所述活动长杆的两端放置于所述的2个外 支架的滑槽内，并通过蝶形螺母固定，所述活动长杆可以在外支架的滑槽内上下移动；所述 挂钩的一端与活动长杆连接，其连接处通过焊接固定；所述挂钩的另一端连接与所述内固 定杆；所述的2块内夹持板通过所述内固定杆连接起来，通过蝶形螺母固定在所述内固定 杆上；所述每一块内夹持板上均设有两个对称的坚直滑槽；所述内夹持板上的滑槽之间穿 有带蝶形螺母的内活动杆，用于夹紧试样。 以上所述的外支架低端为台形。 以上所述的夹持板可根据所要夹持试样的大小，通过移动内活动杆和螺母来调节 并固定，且夹持板内侧为粗糙面。 以上所述的活动长杆中间段为矩形长条，两端为带有螺纹的圆柱状。 直剪试验中结构面试样的防沉降仪，外支架高为60cm，下端为台形，便于稳定，中 间为矩形滑槽，可供活动杆在其中固定，滑槽宽2cm;活动杆中间段为矩形长条，横截面尺 寸为2cmX2cm，其焊有3个挂钩，两端为带有螺纹的圆柱状；3个挂钩下端与实心杆焊接在 一起，实心杆两端对称的安装在夹持板上，实心杆横截面为矩形，尺寸为lcmX lcm ;夹持板 尺寸为lcmX20cmX 20cm，夹持板可以在实心杆上来回移动，夹持板上坚直长滑槽尺寸为 15cmX 15cm，彼此相距15cm，夹持板加持式样一面为带波纹槽的粗糙面，以便更好的固定式 样；长槽穿有带螺纹的圆杆，圆杆长为20cm，螺纹螺距为3mm，圆杆直径为lcm，夹持板内侧 布置有六角螺母，外侧有蝶形螺母，用于夹紧夹持板，固定结构面试样，同时通过调节外支 架使整体保持水平。 由于XJ-型携带式剪切仪所搭配的制作模具的尺寸限制，对结构面试样的规格 要求为长轴6~12cm，高约4~8cm的近似方块体；根据以上各部件的尺寸设计，本防沉降仪适 合于平面尺寸范围为4~30的结构面试样。 本专利技术的技术效果是：将外支架放置在浇注模具两边，用带蝶形螺母的圆杆连接 的两块活动夹持板，调整两块夹持板，使其内侧与结构面试样贴紧，通过拧蝶形螺母来收缩 两夹持板使结构面式样夹紧固定好，并使整体水平，往模型内浇筑一定量的水泥砂浆，达到 一定高度后，开始吊放结构面试样，再移动活动长杆使结构面试样的受剪面高出样模边框 大约4~5mm，并利用支架外侧带有的刻度微调活动长杆使之水平，继而将活动长杆两侧螺母 拧紧固定，然后注入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和沉降量过大；待水泥砂 浆凝固后(约24h)即可将防沉降仪拆除，保证了结构面试样在水泥砂浆中的均匀沉降及控 制了结构面试样的沉降量。 本专利技术与现有技术相比有以下优点： 1、 本专利技术防沉降仪的每一块夹持板内侧具有波形螺纹，增大了夹持板与结构面式样 的吻合性，较之前的防沉降夹拥有更好的固定试样的作用； 2、 本专利技术防沉降仪原理简单易懂，不光外支架上的活动杆可以上下移动，夹持板上的 圆杆也可以上下移动，很大程度上扩大了可夹持结构面式样的高度范围； 3、 本专利技术防沉降仪结构简单，体积小，便于携带、方便操作、易于拆卸、价格低廉、使用 效果好； 4、 本专利技术防沉降仪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、 本专利技术防沉降仪通过夹持板内侧的粗糙面和螺丝的作用，可很好的夹持结构面试样 而不致使其松动，从而保持结构面试样水平。 【专利附图】【附图说明】 图1为本专利技术防沉降仪的结构示意图。 图2为本专利技术夹持板的结构示意图。 图3为本专利技术中内活动杆示意图。 图4为本专利技术中活动长杆示意图。 图5为本专利技术中带刻度的外支架示意图。 上述图中：1_防沉降仪外支架；2-活动长杆；3-挂钩；4-内固定杆；5-夹持板；6 -内活动杆；7_蝶形螺母。 【具体实施方式】 下面结合附图对本专利技术做进一步说明。 参照图1到图4,直剪试验结构面试样的防沉降仪包括以下几部分：包括外支架 2个、活动长杆1根、内夹持板2块、蝶形螺母14个、挂钩3个、内固定杆1根、内活动杆2 根；外支架中间设有坚直滑槽，坚直滑槽的两侧均设有刻度；活动长杆的两端放置于所述 的2个外支架的滑槽内，并通过蝶形螺母固定；活动长杆可以在外支架的滑槽内上下移动； 挂钩的一端与活动长杆连接，其连接处通过焊接固定；挂钩的另一端连接与所述内固定杆； 所述的2块内夹本文档来自技高网...

【技术保护点】
直剪试验中结构面试样的防沉降仪，其特征在于：包括外支架2个、活动长杆1根、内夹持板2块、蝶形螺母14个、挂钩3个、内固定杆1根、内活动杆2根；所述外支架中间设有竖直滑槽，所述竖直滑槽的两侧均设有刻度；所述活动长杆的两端放置于所述的2个外支架的滑槽内，并通过蝶形螺母固定，所述活动长杆可以在外支架的滑槽内上下移动；所述挂钩的一端与活动长杆连接，其连接处通过焊接固定；所述挂钩的另一端连接与所述内固定杆；所述的2块内夹持板通过所述内固定杆连接起来，通过蝶形螺母固定在所述内固定杆上；所述每一块内夹持板上均设有两个对称的竖直滑槽；所述内夹持板上的滑槽之间穿有带蝶形螺母的内活动杆。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：方堃，江强强，向勇，冉秀峰，王泳蘅，梅新宇，张驿，孙超杰，郭倩，
申请(专利权)人：中国地质大学武汉，
类型：发明
国别省市：湖北;42