具有温控和渗流压力耦合控制的叠环式剪切仪制造技术

本发明专利技术公开了具有温控和渗流压力耦合控制的叠环式剪切仪，包括位于恒温室内部的剪切装置，剪切装置包括上剪切盒和下剪切盒，下剪切盒外部为长方体结构，其内部具有圆形凹槽，用于放置试验试件，下剪切盒底部通过出水管穿过底座与水箱连接，出水管下接水箱用于实现循环用水的目的；出水管上设置有2‑水压表，用于测定水流流出时的水压大小。上剪切盒外部为长方体结构，其内部为圆形孔洞，用于安装压力室和放置试样，上剪切盒顶部与竖向应力加载装置连接，底座一侧外接横向应力加载装置和渗流控制装置，整个结构还设置有温度控制装置。本发明专利技术解决了现有技术中存在的叠环式剪切仪不能给试样稳定的施加渗流水压以及使实验环境保持特定温度的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于水利工程，具体涉及具有温控和渗流压力耦合控制的叠环式剪切仪。

技术介绍

1、目前具有众多可以测定试样粒径小于60mm的粗粒土土体的抗剪强度的剪切试验装置，比如直剪仪和环剪仪等。传统直剪试验剪切仪破坏面固定且剪应力分布不均，单剪试验边界条件不清晰，而叠环式剪切仪可以更好地反应介质间的接触特性和实际破坏面，介质的变形条件与实际情况较为接近。

2、土体在实际工程中常常受到多种物理场的作用，如温度场、渗流场等。在多场耦合试验功能下，试验能够同时模拟土体在温度、渗流等多种物理场作用下的剪切性能，为复杂工况下的工程设计和施工提供更准确的参数依据。

3、因此，有必要研制一种具有温控和渗流压力耦合控制的叠环式剪切试验装置和使用方法。

技术实现思路

1、本专利技术的目的是提供具有温控和渗流压力耦合控制的叠环式剪切仪，解决了现有技术中存在的叠环式剪切仪不能给试样稳定的施加渗流水压以及使实验环境保持特定温度的问题。

2、本专利技术所采用的技术方案是，具有温控和渗流压力耦合控制的叠环本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.具有温控和渗流压力耦合控制的叠环式剪切仪，其特征在于，包括位于恒温室（4）内部的剪切装置，剪切装置包括上剪切盒（1）和下剪切盒（2），下剪切盒用于放置试验试件，下剪切盒（2）底部通过出水管（29）穿过底座（36）与水箱（40）连接，上剪切盒（1）用于安装压力室和放置试样，上剪切盒（1）顶部与竖向应力加载装置连接，底座一侧外接横向应力加载装置和渗流控制装置，整个结构还设置有温度控制装置。

2.根据权利要求1所述的具有温控和渗流压力耦合控制的叠环式剪切仪，其特征在于，所述压力室由若干层滚针排（5）和若干层钢板叠环（6）构成，钢板叠环（6）形状是外方内圆，与滚针排（5）交错铺设...

【技术特征摘要】

1.具有温控和渗流压力耦合控制的叠环式剪切仪，其特征在于，包括位于恒温室（4）内部的剪切装置，剪切装置包括上剪切盒（1）和下剪切盒（2），下剪切盒用于放置试验试件，下剪切盒（2）底部通过出水管（29）穿过底座（36）与水箱（40）连接，上剪切盒（1）用于安装压力室和放置试样，上剪切盒（1）顶部与竖向应力加载装置连接，底座一侧外接横向应力加载装置和渗流控制装置，整个结构还设置有温度控制装置。

2.根据权利要求1所述的具有温控和渗流压力耦合控制的叠环式剪切仪，其特征在于，所述压力室由若干层滚针排（5）和若干层钢板叠环（6）构成，钢板叠环（6）形状是外方内圆，与滚针排（5）交错铺设，在最上层钢板叠环（7）上开孔，用于和所述竖向应力加载装置的下部活塞杆构件（11）栓接，起到固定上剪切盒（1）的作用。

3.根据权利要求2所述的具有温控和渗流压力耦合控制的叠环式剪切仪，其特征在于，上剪切盒（1）内铺设乳胶膜，并在上剪切盒（1）和下剪切盒（2）接缝处以及下部活塞杆构件（11）接缝处设置密闭橡胶塞，确保剪切盒密闭性。

4.根据权利要求2所述的具有温控和渗流压力耦合控制的叠环式剪切仪，其特征在于，所述竖向应力加载装置自上而下依次设置有上部盖板构件（8）、中部盖板构件（9）、下部盖板构件（10）和下部活塞杆构件（11），上部盖板构件（8）设置于支撑框架（37）的上部，上部盖板构件（8）与支撑框架（37）顶部的顶部框架（38）共同形成油压缓冲区（12）；中部盖板构件（9）由伸缩连接机构（42）与支撑框架（37）的内侧连接，其中伸缩连接机构（42）由固定构件与伸缩杆构件构成，固定构件与支撑框架（37）连接起到固定与限制伸缩杆运动的作用，伸缩杆构件与中部盖板构件（9）连接起到使中部盖板构件（9）可运动的作用，中部盖板构件（9）与上部盖板构件（8）形成高压区（13），中部盖板构件（9）与下部活塞杆构件（11）以螺栓连接；下部盖板构件（10）外方内圆放置在支撑框架（37）下部的卡槽处，利用螺栓与支撑框架（37）连接，螺栓横向设置，下部盖板构件（10）与中部盖板构件（9）形成低压区（14）；下部活塞杆构件（11）与中部盖板构件（9）螺栓连接，下部活塞杆构件（11）底部与下部盖板构件（10）紧密贴合，并与试件直接接触，油压缓冲区（12）、高压区（13）、低压区（14）与支撑框架（37）紧密连接。

5.根据权利要求4所述的具有温控和渗流压力耦合控制的叠环式剪切仪，其特征在于，所述支撑框架（37）上部包括液压进口（15），油压缓冲区（12）利用液压进口（15）实现液压液体的流入，液压进口（15）上设置有单向阀门，油压缓冲区（12）通过1-连通管（16）与高压区13进行液体交换，连通器上设有1-流量控制器（17）；支撑框架37中部包括2-连通器（18），高压区（13）通过1-连通管（16）与油压缓冲区（12）进行液体交换，高压区（13）通过2-连通器（18）与低压区（14）进行液体交换，2-连通器（18）上设置有2-流量控制器（19）；支撑框架（37）下部包括泄压阀（20），渗流输水管（27），低压区（14）通过2-连通器（18）与高压区（13）进行液体交换，低压区（14）利用泄压阀（20），使内压力恒定，水流通过渗流输水管（27）进入装置，中部盖板构件（9）将高压区（13）和低压区（1...

【专利技术属性】
技术研发人员：田爱哲，李双泉，孙学武，温立峰，尹永锋，邓杰传，
申请(专利权)人：中交河海工程有限公司，
类型：发明
国别省市：