适用于粗颗粒土的室内旋转剪切和压力传递试验一体机制造技术

本发明专利技术提供适用于粗粒土的室内旋转剪切和压力传递试验一体机，包括工作台，所述工作台上固定有实验舱和位于所述实验舱一旁的升降装置，所述升降装置的输出端上固定有电机组件，实验舱的顶部具有与其内壁滑动连接的传压活塞，传压活塞上方连接有加载架，电机组件的输出轴竖直穿过加载架和所述传压活塞后进入所述实验舱内，并连接有用于旋转剪切试验的剪切装置；加载架连接有驱动其向上下运动的加载装置，使传压活塞在所述实验舱内做压缩固结试验，所述加载装置上设有用于测量其荷载压力的荷载传感器，所述实验舱设有至少一个土压力盒和孔压传感器，所述土压力盒用来测量实验舱底部或侧壁的土压力，所述孔压传感器用于测量实验舱内孔隙水压力。验舱内孔隙水压力。验舱内孔隙水压力。

【技术实现步骤摘要】
适用于粗颗粒土的室内旋转剪切和压力传递试验一体机


[0001]本专利技术专利涉及旋转剪切试验、固结压缩试验领域，尤其涉及适用于粗粒土的室内旋转剪切和压力传递试验一体机。

技术介绍

[0002]应用旋转剪切试验、固结压缩试验测定土体旋转剪切强度、压缩系数，是测试土体性质的重要手段和途径，试验得到的原状土、改良土等试验土样的旋转剪切强度、压缩系数是盾构工程设计中的重要指标，同时也是现场盾构施工的重要依据。现有的旋转剪切装置，主要是针对粉质黏土等细颗粒土体的十字板剪切试验，是针对细颗粒粉质黏土原状土、改良土的剪切强度设计的，现有的室内旋转剪切设备的标准一般是按照美国ASTM标准做的仪器，实验舱较小，并不能满足粗颗粒土的实验要求，同时，现有的固结压缩试验装置，主要针对小颗粒粒径的粉质黏土、砂土的压缩固结试验设计，主要测定土体的压缩系数。但传统的旋转剪切试验、压缩固结试验并不适用于粗颗粒土试验，无法同时测定不同压力下的粗颗粒土旋转剪切强度以及土体间的压力传递规律。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是解决传统旋转剪切试验装置、固结压缩装置无法适用于粗颗粒土的问题，并提供适用于粗粒土的室内旋转剪切和压力传递试验一体机，根据不同的加载要求和旋转剪切速度，可以测定不同竖向荷载、不同转速的旋转剪切强度，同时可以测定不同压力情况下的粗颗粒土压缩固结性能及土体间压力传递规律。
[0004]适用于粗粒土的室内旋转剪切和压力传递试验一体机，包括工作台，所述工作台上固定有实验舱和位于所述实验舱一旁的升降装置，所述升降装置的输出端上固定有电机组件，所述实验舱的顶部具有与其内壁滑动连接的传压活塞，所述传压活塞上方连接有加载架，所述电机组件的输出轴竖直穿过所述加载架和所述传压活塞后进入所述实验舱内，并连接有用于旋转剪切试验的剪切装置；所述加载架连接有驱动其向上下运动的加载装置，使所述传压活塞在所述实验舱内做压缩固结试验，所述加载装置上设有用于测量其荷载压力的荷载传感器，所述实验舱设有至少一个土压力盒和孔压传感器，所述土压力盒用来测量实验舱底部或侧壁的土压力，所述孔压传感器用于测量实验舱内孔隙水压力。
[0005]进一步地，所述加载架包括位于所述传压活塞上的第一横杆、位于所述工作台下方的第二横杆及两根竖直穿过所述工作台并与所述工作台活动连接的导向杆；所述第一横杆的两端和所述第二横杆的两端分别与两个所述导向杆的顶部和底部固定连接，且所述第一横杆与所述传压活塞固定连接，所述第二横杆与所述加载装置连接。
[0006]进一步地，所述加载装置输出端连接于所述第二横杆。
[0007]进一步地，所述实验舱根部设有排水开关。
[0008]进一步地，还包括位移计，所述位移计的固定端与所述导向杆固定，所诉位移计测试端位于所述传压活塞上表面，用于测量所述传压活塞的位移行程。
[0009]进一步地，所述电机组件包括伺服电机、行星减速机、垫块，所述伺服电机与所述行星减速机连接，所述行星减速机输出端底部设有连接口，所述连接口可拆卸的连接有所述剪切装置，所述行星减速机通过所述垫块与所述升降装置的输出端连接。
[0010]进一步地，还包括扭矩传感器，所述扭矩传感器安装于所述电机组件的输出端，用于测量电机组件输出扭矩。
[0011]进一步地，所述传压活塞侧壁可拆卸地连接有密封圈。
[0012]进一步地，所述剪切装置为十字剪切合金刀头或叶片形剪切合金刀头。
[0013]较现有技术相比，本专利技术具有以下优点：
[0014]1、本一体机可同时实现加压旋转剪切、固结压缩及压力传递试验测试，可以顺利完成测试原状土、改良土等试验土体的旋转剪切强度、压缩系数、压力传递系数等参数的量测，提高了可行性的通用性和适用性，节约了试验成本。
[0015]2、本一体机提供的传压活塞可以根据旋转剪切试验及固结压力传递试验对试验过程密封性的要求来更换密封垫圈。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，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。
[0017]图1为本具体实施方式中适用于粗粒土的室内旋转剪切和压力传递试验一体机结构示意图。
[0018]图2为本具体实施方式中适用于粗粒土的室内旋转剪切和压力传递试验一体机正面剖视图。
[0019]其中，1、工作台，2、升降装置，3、传压活塞，4、电机组件，41、伺服电机，42、行星减速机，43、垫块，5、扭矩传感器，6、加载架，61、第一横杆，62第二横杆，63、导向杆7、位移计，8、土压力盒，9、实验舱，10、孔压传感器，11、排水开关，12、剪切装置，13、加载装置，14、荷载传感器。
具体实施方式
[0020]需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。
[0021]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本专利技术及其应用或使用的任何限制。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0022]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本专利技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式
也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0023]除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本专利技术的范围。同时，应当清楚，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员己知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
[0024]在本专利技术的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是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，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.适用于粗粒土的室内旋转剪切和压力传递试验一体机，其特征在于，包括工作台，所述工作台上固定有实验舱和位于所述实验舱一旁的升降装置，所述升降装置的输出端上固定有电机组件，所述实验舱的顶部具有与其内壁滑动连接的传压活塞，所述传压活塞上方连接有加载架，所述电机组件的输出轴竖直穿过所述加载架和所述传压活塞后进入所述实验舱内，并连接有用于旋转剪切试验的剪切装置；所述加载架连接有驱动其向上下运动的加载装置，使所述传压活塞在所述实验舱内做压缩固结试验，所述加载装置上设有用于测量其荷载压力的荷载传感器，所述实验舱设有至少一个土压力盒和孔压传感器，所述土压力盒用来测量实验舱底部或侧壁的土压力，所述孔压传感器用于测量实验舱内孔隙水压力。2.根据权利要求1所述的适用于粗粒土的室内旋转剪切和压力传递试验一体机，其特征在于，所述加载架包括位于所述传压活塞上的第一横杆、位于所述工作台下方的第二横杆及两根竖直穿过所述工作台并与所述工作台活动连接的导向杆；所述第一横杆的两端和所述第二横杆的两端分别与两个所述导向杆的顶部和底部固定连接，且所述第一横杆与所述传压活塞固定连接，所述第二横杆与所述加载装置连接。3.根据权利要求1所述的适用于粗粒土的室内旋转剪切和压力传递试验一体机，其特征在于，所述加载...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵文，王志国，刘克奇，何鹏，齐鹏，王道阔，刘岳英，宁凯风，李辉，佟方硕，张清民，
申请(专利权)人：沈阳地铁集团有限公司沈阳盾构设备工程有限公司中铁九局集团第四工程有限公司沈阳市政集团有限公司，
类型：发明
国别省市：