一种冻土旋转剪切装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种冻土旋转剪切装置，属于岩土工程测试领域。冻土旋转剪切装置包括温度梯度发生组件和旋转剪切组件。温度梯度发生组件包括用于供冷媒剂通过的冷媒管，旋转剪切组件包括剪切筒，剪切筒用于容置土体试样。冷媒管呈螺旋状套设于剪切筒。本发明专利技术提供的冻土旋转剪切装置可以在充分冷冻土体试样并在土体中实现温度呈梯度分布之后，立即对冻土进行旋转剪切实验，土体中的温度分布受外界干扰小，冷冻效果好，可通过一套装置实现对冻土抗剪性能的模拟计算。本发明专利技术还提供了一种冻土旋转剪切装置，该冻土旋转剪切装置中的冷媒管包括多个分管，可提供不同方向的温度梯度分布，满足不同的实验和工程需求。

【技术实现步骤摘要】
一种冻土旋转剪切装置
本专利技术涉及岩土工程测试领域，具体而言，涉及一种冻土旋转剪切装置。
技术介绍
在岩土力学中，常常需要对岩土试样进行剪切试验，以分析土体的抗剪强度，进而满足基础工程、地下工程等设计施工的技术要求。现有室内试验条件中，直剪试验因为操作简便，试验原理清晰，便于为工程技术人员掌握而受到广泛应用，目前仍是工程一线进行室内测定土体抗剪强度的主要手段。但现有的直剪试验装置只能针对恒温恒压下的土体样本，而且剪切过程中仍存在一些弊端，如剪切面不恒定、容易发生应力集中等问题。另外，实际工程中，往往还需要针对一些特殊条件下的土体，比如高低温冻土、温度分布不均的冻土进行施工。现有的室内直剪实验装置不能同时满足这些要求，导致实验结果与工程实际严重脱节，实验达不到指导实际工程建设的要求。
技术实现思路
本专利技术提供了一种冻土旋转剪切装置，旨在解决现有技术中土体剪切装置存在的上述问题。本专利技术是这样实现的：一种冻土旋转剪切装置包括温度梯度发生组件和旋转剪切组件；所述温度梯度发生组件包括用于供冷媒剂通过的冷媒管，旋转剪切组件包括剪切筒、台架和驱动组件；所述剪切筒为截面为环形的圆筒，围成环形圆柱状的剪切空间，所述剪切空间用于容置土体试样，所述剪切筒一端与所述台架固定相连，所述台架用于向所述土体试样施加压力，所述剪切筒另一端与所述驱动组件相连并可随所述驱动组件转动；所述冷媒管呈螺旋状，所述冷媒管与所述剪切筒相连，所述冷媒管套设于所述剪切筒外侧或置于所述剪切筒内环中。在本专利技术的较佳的实施例中，所述温度梯度发生组件包括隔热件，所述冷媒管置于所述隔热件与所述剪切筒之间。在本专利技术的较佳的实施例中，所述隔热件包括多个环状隔热块，多个所述隔热块在所述上端到所述下端的延伸线上间隔分布。在本专利技术的较佳的实施例中，所述隔热块与隔热块之间的间隔处设有加热件。在本专利技术的较佳的实施例中，旋转剪切装置包括多个剪切筒，剪切筒包括上筒体和与上筒体适配的下筒体，上筒体与下筒体相连，下筒体与驱动组件相连，多个剪切筒的高度相同，不同剪切筒上的上筒体与下筒体的高度比例不同。在本专利技术的较佳的实施例中，上筒体在所上筒体与下筒体的接触面处设有卡接槽，下筒体包括与卡接槽适配的卡接块。一种冻土旋转剪切装置，包括温度梯度发生组件和旋转剪切组件；所述温度梯度发生组件包括用于供冷媒剂通过的冷媒管，旋转剪切组件包括剪切筒、台架和驱动组件；所述剪切筒为截面为环形的圆筒，围成环形圆柱状的剪切空间，所述剪切空间用于容置土体试样，所述剪切筒一端与所述台架固定相连，所述台架用于向所述土体试样施加压力，所述剪切筒另一端与所述驱动组件相连并可随所述驱动组件转动；所述冷媒管包括多个分管，所述分管的延伸方向垂直于所述剪切筒的固定端到所述剪切筒的转动端的延伸线，所述冷媒管套设于所述剪切筒外侧或置于所述剪切筒内环中。在本专利技术的较佳的实施例中，所述温度梯度发生组件包括隔热件，所述隔热件覆盖于所述剪切筒表面。在本专利技术的较佳的实施例中，所述隔热件包括多个隔热块，多个所述隔热块在所述分管的延伸线上间隔分布。在本专利技术的较佳的实施例中，所述隔热块的间隔处设有加热件。本专利技术的有益效果是：本专利技术通过上述设计得到的冻土旋转剪切装置包括了温度梯度发生组件，可在剪切土体试样之前冷冻土体试样，以实现对冻土土体试样的模拟，并在土体试样中产生温度梯度；冷冻及温度梯度的实现在剪切之前进行，确保达到预定的冷冻效果，从而进行冻土的抗剪性能分析，使实验结果贴近于冻土施工的工程实际。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。图1是本专利技术实施方式中实施例一提供的冻土旋转剪切装置的结构示意图；图2是本专利技术实施方式中实施例一提供的剪切筒的剖视图；图3是本专利技术实施方式中实施例一提供的剪切筒与冷媒管和隔热件的连接示意图；图4是本专利技术实施方式中实施例一提供的加热件的结构示意图；图5是本专利技术实施方式中实施例一提供的加压件的结构示意图；图6是本专利技术实施方式中实施例二提供的冷媒管与剪切筒在第一视角下的结构示意图；图7是本专利技术实施方式中实施例二提供的冷媒管与剪切筒在第二视角下的结构示意图；图8是本专利技术实施方式中实施例二提供的冷媒管与剪切筒和隔热件的连接示意图；图9是本专利技术实施方式中实施例二提供的加热件的结构示意图。图标：1-冻土旋转剪切装置；200-旋转剪切组件；100-温度梯度发生组件；210-剪切筒；230-台架；250-驱动组件；232-顶板；239-立柱；234-滑动板；236-剪切基板；238-底座；212-上筒体；214-下筒体；2122-上剪切外壁；2124-上剪切内壁；2126-卡接槽；2142-下剪切外壁；2144-下剪切内壁；2146-卡接块；2147-底壁；2148-凸起；216-剪切空间；2322-伸缩件；2342-加压件；252-动力源件；254-涡轮；256-蜗杆；110-冷媒管；112-分管；114-输入端；116-输出端；130-隔热件；132-隔热块；150-加热件。具体实施方式为使本专利技术实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施方式中的附图，对本专利技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本专利技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本专利技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本专利技术保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施方式。基于本专利技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。实施例一。本实施例提供了一种冻土旋转剪切装置1，请参阅图1，这种冻土旋转剪切装置1包括旋转剪切组件200和温度梯度发生组件100。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种冻土旋转剪切装置，其特征在于，包括温度梯度发生组件和旋转剪切组件；所述温度梯度发生组件包括用于供冷媒剂通过的冷媒管，所述旋转剪切组件包括剪切筒、台架和驱动组件；所述剪切筒为截面为环形的圆筒，围成环形圆柱状的剪切空间，所述剪切空间用于容置土体试样，所述剪切筒一端与所述台架固定相连，所述台架用于向所述土体试样施加压力，所述剪切筒另一端与所述驱动组件相连并可随所述驱动组件转动；所述冷媒管呈螺旋状，所述冷媒管与所述剪切筒相连，所述冷媒管套设于所述剪切筒外侧或置于所述剪切筒内环中。

【技术特征摘要】
1.一种冻土旋转剪切装置，其特征在于，包括温度梯度发生组件和旋转剪切组件；所述温度梯度发生组件包括用于供冷媒剂通过的冷媒管，所述旋转剪切组件包括剪切筒、台架和驱动组件；所述剪切筒为截面为环形的圆筒，围成环形圆柱状的剪切空间，所述剪切空间用于容置土体试样，所述剪切筒一端与所述台架固定相连，所述台架用于向所述土体试样施加压力，所述剪切筒另一端与所述驱动组件相连并可随所述驱动组件转动；所述冷媒管呈螺旋状，所述冷媒管与所述剪切筒相连，所述冷媒管套设于所述剪切筒外侧或置于所述剪切筒内环中。2.根据权利要求1所述的冻土旋转剪切装置，其特征在于，所述温度梯度发生组件包括隔热件，所述冷媒管置于所述隔热件与所述剪切筒之间。3.根据权利要求2所述的冻土旋转剪切装置，其特征在于，所述隔热件包括多个环状隔热块，多个所述隔热块在所述剪切筒的固定端到所述剪切筒的转动端的延伸线上间隔分布。4.根据权利要求3所述的冻土旋转剪切装置，其特征在于，相邻的两个所述隔热块之间的间隔处设有加热件。5.根据权利要求1所述的冻土旋转剪切装置，其特征在于，所述旋转剪切装置包括多个所述剪切筒，所述剪切筒包括上筒体和与上筒体适配的下筒体，所述上筒体与所述下筒体相连，所述下筒体与所述驱动组件相连，多个所述剪切筒的筒...

【专利技术属性】
技术研发人员：殷勇，石飞停，徐桂中，
申请(专利权)人：盐城工学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32