一种组装式层间剪切强度测试仪的制作方法
一种组装式层间剪切强度测试仪的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于岩土工程剪切强度测试技术领域，尤其是涉及一种组装式层间强度剪切测试仪。
【背景技术】
[0002]岩土工程中岩体软弱夹层层间剪切强度测定是描述岩体工程力学特性的重要参数之一，在岩土工程中，岩体软弱夹层的层间剪切强度是进行地质灾害防治的重要设计参数。但目前，尚无统一的岩体软弱夹层层间剪切强度测试方法及其相应的测试装置，因而现如今在实验室对岩体软弱夹层层间剪切强度进行测试时，均不同程度地存在测试标准不统一、操作不便、仪器制造工艺繁杂、测试结果不可靠等多种缺陷和不足。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于提供一种组装式层间强度剪切测试仪，其结构简单、设计合理、使用操作简便、制造工艺简单、且测试结果稳定可靠，能有效解决现有岩体软弱夹层层间剪切强度测试方法存在的测试标准不统一、操作不便、仪器制造工艺繁杂、测试结果不可靠等实际问题。
[0004]为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案包括底座，在底座上设置有可对岩体试件的软弱夹层施加压力的施压机构，施压机构包括上压头和与上压头呈同轴布设的下压头，下压头固定在底座上，上压头为施压元件，其施力方向与岩体试件的中心轴垂直，在施压机构的下压头顶部设置有可水平套装岩体试件并且固定在岩体试件两端的固定套筒，在固定套筒之间的岩体试件软弱夹层上套装有可对软弱夹层水平限位的限位块组，所述限位块组是由至少I个限位块构成，每个限位块是在正方形板的中心位置加工有与岩体试件外部结构相同的限位孔，在相邻两个限位块组之间设置有与固定套筒对齐的中部固定块，中部固定块是在与固定套筒结构相同的正方形板上加工有与岩体试件外部结构相同的固定孔，限位孔、固定孔的中心线与固定套筒的中心轴在同一条直线上，限位块的底部距离施压机构的下压头顶部的垂直距离是5?8_。
[0005]上述限位块组的厚度与对应软弱夹层厚度相等。
[0006]上述每个限位块的厚度优选为0.2?10mm。
[0007]上述中部固定块是由至少一个单元固定块组成，每个单元固定块的厚度优选为0.2 ?10mm。
[0008]上述限位块、中部固定块以及固定套筒相互平行设置。
[0009]上述施压机构包括上压头和与上压头呈同轴布设的下压头，下压头固定在底座上，上压头为施压元件，可上下运动，固定套筒和中部固定块固定在下压头的上表面中心位置。
[0010]本实用新型与现有技术相比具有以下优点:
[0011]1、仪器结构简单、安装方便且投入成本低。
[0012]2、仪器制造工艺简单快捷，便于投入大批量生产。
[0013]3、测试时方形仪器的控制水平稳定较为理想且更加方便。
[0014]4、测试数据可靠且实验结果稳定。
[0015]5、使用操作简便且实用价值高，无污染，对周围环境影响小；并且试验数据由测力装置直接读出，简便、准确。
[0016]6、使用效果好，本实用新型采用的加载方式为通过限位块对装于固定套筒内的岩体试件的软弱夹层进行水平限位，并通过施压机构对限位块施加压力，从而可以通过测力装置测定其软弱夹层层间剪切强度最大值，能准确反映所检测圆柱状岩体岩体试件软弱夹层的层间剪切强度。
[0017]综上所述，本实用新型结构简单、设计合理、使用操作简便且测试结果稳定可靠，能有效解决现有岩土工程材料剪切强度测试方法存在的测试标准不统一、操作不便、仪器制造工艺繁杂、测试结果不可靠等实际问题。
【附图说明】
[0018]图1为实施例1的组装式层间剪切强度测试仪结构示意图。
[0019]图2为图1中固定套筒3和限位块组4、中部固定块5的组装结构示意图。
[0020]图3为图2的右视图。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图和实施例对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
[0022]实施例1
[0023]如图1?3所示，本实施例的组装式层间剪切强度测试仪是由底座1、施压机构2、固定套筒3、限位块组4以及中部固定块5组成。
[0024]本实施例的施压机构2是采用普通市售的压力机，其固定安装在底座I上，其上压头2-1为施压元件，可上下运动，其施力方向竖直向下，与水平放置的圆柱体岩体岩体试件6的中心轴垂直，下压头2-2固定在底座I上。在下压头2-2的上表面中心位置放置有用于固定在岩体试件6两端的固定套筒3，本实施例的固定套筒3包括左侧套筒3-1和右侧套筒3-2，左侧套筒3-1与右侧套筒3-2均是50mmX 50mmX Ilmm的正方块结构，可稳定放置在下压头2-2上，在正方块的中部偏上距离顶边20mm的高度位置加工有一个直径为20mm的圆形安装孔，安装孔中心轴水平，使岩体试件6的两端延伸至安装孔外，将岩体试件6水平固定。在左侧套筒3-1与右侧套筒3-2之间的岩体试件6软弱夹层上套装有与固定套筒3平行的限位块组4，可对岩体试件6的软弱夹层进行水平限位，每个限位块组4可以是由多个限位块叠加组成，其厚度与岩体试件6的对应软弱夹层的厚度相等。每个限位块的结构是在正方形板中心位置加工有直径为20mm的圆形限位孔，使其可套装在岩体试件6的软弱夹层上。在相邻两个限位块组4之间设置有中部固定块5，本实施例的中部固定块5的结构与左侧套筒3-1、右侧套筒3-2的结构相同，其也是在正方块的中部偏上即距离顶边20mm的位置加工有直径为20_的圆形固定孔，用于固定岩体试件6，参见图2和3，限位孔、固定孔的中心线与固定套筒3的安装孔中心轴在同一条直线上，固定套筒3与中部固定块5对齐，即固定套筒3、中部固定块5固定在下压头2-2的上表面且相互平行，限位块与中部固定块5平行且其底部距离下压头2-2表面5mm，中部固定块5可以由多个单元固定块组成。
[0025]本实施例中，岩体试件6的直径为20mm且其长度为100mm，所需测定的岩体软弱夹层分为2部分，第一部分长度为16.5mm和第二部分长度为11mm，两软弱夹层之间间距为6.2mm，第一段岩体软弱夹层上套装的第一限位块组4-1的厚度是16.5mm，可由厚度为0.5mm、lmm、5mm和1mm的4个限位块叠加组成，第二段岩体软弱夹层上套装的第二限位块组4-2的厚度是11mm，其是由厚度分别为Imm和1mm两个限位块叠加组成，中部固定块5的厚度为6.2_，是由厚度为0.2mm的I个单元固定块与厚度为2mm的3个单元固定块并列组成。
[0026]实施例2
[0027]本实施例中固定孔和安装孔的中心对应距离中部固定块5、固定套筒3的顶边是17mm，使限位块的底部距离施压机构2的下压头2_2顶部的垂直距离是8mm。
[0028]本实施例中，岩体试件6的直径为20mm且其长度为100mm，所需测定的岩体软弱夹层分为2部分，第一部分长度为13.2mm和第二部分长度为10mm，两软弱夹层之间间距为7_，第一段岩体软弱夹层上套装的第一限位块组4-1的厚度是13.2_，可由厚度为0.2_、3mm和1mm的3个限位块叠加组成，第二段岩体软弱夹层上套装的第二限位块组4_2的厚度是10_，中部固定块5的厚度之和应为7_，可以由厚度为2mm和厚度为5_的两个单元固定块叠加而成。
[0029]其他的部件及其连接关系与实施例1相同。
[0030]实施例3
[0031]本实施例中固定孔和安装孔的中心对应距离中部固定块5、固定套筒3的顶边是19mm，使限位块与中部固定块5平行且限位块底部距离下压头2_2的顶部表面6mm。
[0032]本实施例中，岩体试件6的直径为20mm且其长度为100mm，所需测定的岩体软弱夹层为3部分，长度为12、15、20mm，岩体软弱夹层上套装的限位块组4的厚度长度为12、15、20mm，两软弱夹层之间间距为7mm和10mm，厚度长度为12由厚度分别是10mm、2mm的2个限位块叠加组成，厚度长度为15由厚度分别是10mm、5mm的2个限位块叠加组成，厚度长度为20由厚度分别是10mm、5mm、5mm的3个限位块叠加组成。本实施例的中部固定块5是由2个单元固定块组成，其厚度分别为7_和10_。
[0033]其他的部件及其连接关系与实施例1相同。
[0034]本仪器适用于多种长度规格的圆柱状岩体试件6，实际使用过程中，对被测试圆柱状岩体试件6软弱夹层进行水平限位的限位块的种类和数量可根据对被测试圆柱状岩体试件6软弱夹层厚度进行适当调整。
[0035]以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
【主权项】
1.一种组装式层间剪切强度测试仪，包括底座(1)，在底座(I)上设置有可对岩体试件(6)的软弱夹层施加压力的施压机构(2)，施压机构(2)包括上压头(2-1)和与上压头(2-1)呈同轴布设的下压头(2-2)，下压头(2-2)固定在底座(I)上，上压头(2-1)为施压元件，其施力方向与岩体试件(6)的中心轴垂直，在施压机构(2)的下压头顶部设置有可水平套装岩体试件(6)并且固定在岩体试件(6)两端的固定套筒(3)，其特征在于:在固定套筒(3)之间的岩体试件(6)软弱夹层上套装有可对软弱夹层水平限位的限位块组(4)，所述限位块组(4)是由至少I个限位块构成，每个限位块是在正方形板的中心位置加工有与岩体试件(6)外部结构相同的限位孔，在相邻两个限位块组(4)之间设置有与固定套筒(3)对齐的中部固定块(5)，中部固定块(5)是在与固定套筒(3)结构相同的正方形板上加工有与岩体试件(6)外部结构相同的固定孔，限位孔、固定孔的中心线与固定套筒(3)的中心轴在同一条直线上，限位块的底部距离施压机构(2)的下压头顶部的垂直距离是5?8mm。2.根据权利要求1所述的组装式层间剪切强度测试仪，其特征在于:所述限位块组(4)的厚度与对应软弱夹层厚度相等。3.根据权利要求2所述的组装式层间剪切强度测试仪，其特征在于:所述每个限位块的厚度为0.2?1mm04.根据权利要求1所述的组装式层间剪切强度测试仪，其特征在于:所述中部固定块(5)是由至少一个单元固定块组成，每个单元固定块的厚度为0.2?10_。5.根据权利要求1所述的组装式层间剪切强度测试仪，其特征在于:所述限位块组(4)、中部固定块(5)以及固定套筒(3)相互平行设置。
【专利摘要】本实用新型涉及一种组装式层间剪切强度测试仪，其通过在固定套筒之间的岩体试件软弱夹层上套装有可对软弱夹层水平限位的限位块组，在相邻两个限位块组之间设置有中部固定块，利用限位块对装于固定套筒内的岩体试件的软弱夹层进行水平限位，并通过施压机构对限位块施加压力，从而可以实现软弱夹层层间剪切强度的测定，其结构简单、设计合理、使用操作简便且测试结果稳定可靠，能有效解决现有岩土工程材料剪切强度测试方法存在的测试标准不统一、操作不便、仪器制造工艺繁杂、测试结果不可靠等实际问题。
【IPC分类】G01N3/24
【公开号】CN204705557
【申请号】CN201520321150
【发明人】李晓军, 张小勇
【申请人】西安科技大学
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2015年5月18日
【技术领域】
[0001]本实用新型属于岩土工程剪切强度测试技术领域，尤其是涉及一种组装式层间强度剪切测试仪。
【背景技术】
[0002]岩土工程中岩体软弱夹层层间剪切强度测定是描述岩体工程力学特性的重要参数之一，在岩土工程中，岩体软弱夹层的层间剪切强度是进行地质灾害防治的重要设计参数。但目前，尚无统一的岩体软弱夹层层间剪切强度测试方法及其相应的测试装置，因而现如今在实验室对岩体软弱夹层层间剪切强度进行测试时，均不同程度地存在测试标准不统一、操作不便、仪器制造工艺繁杂、测试结果不可靠等多种缺陷和不足。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于提供一种组装式层间强度剪切测试仪，其结构简单、设计合理、使用操作简便、制造工艺简单、且测试结果稳定可靠，能有效解决现有岩体软弱夹层层间剪切强度测试方法存在的测试标准不统一、操作不便、仪器制造工艺繁杂、测试结果不可靠等实际问题。
[0004]为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案包括底座，在底座上设置有可对岩体试件的软弱夹层施加压力的施压机构，施压机构包括上压头和与上压头呈同轴布设的下压头，下压头固定在底座上，上压头为施压元件，其施力方向与岩体试件的中心轴垂直，在施压机构的下压头顶部设置有可水平套装岩体试件并且固定在岩体试件两端的固定套筒，在固定套筒之间的岩体试件软弱夹层上套装有可对软弱夹层水平限位的限位块组，所述限位块组是由至少I个限位块构成，每个限位块是在正方形板的中心位置加工有与岩体试件外部结构相同的限位孔，在相邻两个限位块组之间设置有与固定套筒对齐的中部固定块，中部固定块是在与固定套筒结构相同的正方形板上加工有与岩体试件外部结构相同的固定孔，限位孔、固定孔的中心线与固定套筒的中心轴在同一条直线上，限位块的底部距离施压机构的下压头顶部的垂直距离是5?8_。
[0005]上述限位块组的厚度与对应软弱夹层厚度相等。
[0006]上述每个限位块的厚度优选为0.2?10mm。
[0007]上述中部固定块是由至少一个单元固定块组成，每个单元固定块的厚度优选为0.2 ?10mm。
[0008]上述限位块、中部固定块以及固定套筒相互平行设置。
[0009]上述施压机构包括上压头和与上压头呈同轴布设的下压头，下压头固定在底座上，上压头为施压元件，可上下运动，固定套筒和中部固定块固定在下压头的上表面中心位置。
[0010]本实用新型与现有技术相比具有以下优点:
[0011]1、仪器结构简单、安装方便且投入成本低。
[0012]2、仪器制造工艺简单快捷，便于投入大批量生产。
[0013]3、测试时方形仪器的控制水平稳定较为理想且更加方便。
[0014]4、测试数据可靠且实验结果稳定。
[0015]5、使用操作简便且实用价值高，无污染，对周围环境影响小；并且试验数据由测力装置直接读出，简便、准确。
[0016]6、使用效果好，本实用新型采用的加载方式为通过限位块对装于固定套筒内的岩体试件的软弱夹层进行水平限位，并通过施压机构对限位块施加压力，从而可以通过测力装置测定其软弱夹层层间剪切强度最大值，能准确反映所检测圆柱状岩体岩体试件软弱夹层的层间剪切强度。
[0017]综上所述，本实用新型结构简单、设计合理、使用操作简便且测试结果稳定可靠，能有效解决现有岩土工程材料剪切强度测试方法存在的测试标准不统一、操作不便、仪器制造工艺繁杂、测试结果不可靠等实际问题。
【附图说明】
[0018]图1为实施例1的组装式层间剪切强度测试仪结构示意图。
[0019]图2为图1中固定套筒3和限位块组4、中部固定块5的组装结构示意图。
[0020]图3为图2的右视图。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图和实施例对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
[0022]实施例1
[0023]如图1?3所示，本实施例的组装式层间剪切强度测试仪是由底座1、施压机构2、固定套筒3、限位块组4以及中部固定块5组成。
[0024]本实施例的施压机构2是采用普通市售的压力机，其固定安装在底座I上，其上压头2-1为施压元件，可上下运动，其施力方向竖直向下，与水平放置的圆柱体岩体岩体试件6的中心轴垂直，下压头2-2固定在底座I上。在下压头2-2的上表面中心位置放置有用于固定在岩体试件6两端的固定套筒3，本实施例的固定套筒3包括左侧套筒3-1和右侧套筒3-2，左侧套筒3-1与右侧套筒3-2均是50mmX 50mmX Ilmm的正方块结构，可稳定放置在下压头2-2上，在正方块的中部偏上距离顶边20mm的高度位置加工有一个直径为20mm的圆形安装孔，安装孔中心轴水平，使岩体试件6的两端延伸至安装孔外，将岩体试件6水平固定。在左侧套筒3-1与右侧套筒3-2之间的岩体试件6软弱夹层上套装有与固定套筒3平行的限位块组4，可对岩体试件6的软弱夹层进行水平限位，每个限位块组4可以是由多个限位块叠加组成，其厚度与岩体试件6的对应软弱夹层的厚度相等。每个限位块的结构是在正方形板中心位置加工有直径为20mm的圆形限位孔，使其可套装在岩体试件6的软弱夹层上。在相邻两个限位块组4之间设置有中部固定块5，本实施例的中部固定块5的结构与左侧套筒3-1、右侧套筒3-2的结构相同，其也是在正方块的中部偏上即距离顶边20mm的位置加工有直径为20_的圆形固定孔，用于固定岩体试件6，参见图2和3，限位孔、固定孔的中心线与固定套筒3的安装孔中心轴在同一条直线上，固定套筒3与中部固定块5对齐，即固定套筒3、中部固定块5固定在下压头2-2的上表面且相互平行，限位块与中部固定块5平行且其底部距离下压头2-2表面5mm，中部固定块5可以由多个单元固定块组成。
[0025]本实施例中，岩体试件6的直径为20mm且其长度为100mm，所需测定的岩体软弱夹层分为2部分，第一部分长度为16.5mm和第二部分长度为11mm，两软弱夹层之间间距为6.2mm，第一段岩体软弱夹层上套装的第一限位块组4-1的厚度是16.5mm，可由厚度为0.5mm、lmm、5mm和1mm的4个限位块叠加组成，第二段岩体软弱夹层上套装的第二限位块组4-2的厚度是11mm，其是由厚度分别为Imm和1mm两个限位块叠加组成，中部固定块5的厚度为6.2_，是由厚度为0.2mm的I个单元固定块与厚度为2mm的3个单元固定块并列组成。
[0026]实施例2
[0027]本实施例中固定孔和安装孔的中心对应距离中部固定块5、固定套筒3的顶边是17mm，使限位块的底部距离施压机构2的下压头2_2顶部的垂直距离是8mm。
[0028]本实施例中，岩体试件6的直径为20mm且其长度为100mm，所需测定的岩体软弱夹层分为2部分，第一部分长度为13.2mm和第二部分长度为10mm，两软弱夹层之间间距为7_，第一段岩体软弱夹层上套装的第一限位块组4-1的厚度是13.2_，可由厚度为0.2_、3mm和1mm的3个限位块叠加组成，第二段岩体软弱夹层上套装的第二限位块组4_2的厚度是10_，中部固定块5的厚度之和应为7_，可以由厚度为2mm和厚度为5_的两个单元固定块叠加而成。
[0029]其他的部件及其连接关系与实施例1相同。
[0030]实施例3
[0031]本实施例中固定孔和安装孔的中心对应距离中部固定块5、固定套筒3的顶边是19mm，使限位块与中部固定块5平行且限位块底部距离下压头2_2的顶部表面6mm。
[0032]本实施例中，岩体试件6的直径为20mm且其长度为100mm，所需测定的岩体软弱夹层为3部分，长度为12、15、20mm，岩体软弱夹层上套装的限位块组4的厚度长度为12、15、20mm，两软弱夹层之间间距为7mm和10mm，厚度长度为12由厚度分别是10mm、2mm的2个限位块叠加组成，厚度长度为15由厚度分别是10mm、5mm的2个限位块叠加组成，厚度长度为20由厚度分别是10mm、5mm、5mm的3个限位块叠加组成。本实施例的中部固定块5是由2个单元固定块组成，其厚度分别为7_和10_。
[0033]其他的部件及其连接关系与实施例1相同。
[0034]本仪器适用于多种长度规格的圆柱状岩体试件6，实际使用过程中，对被测试圆柱状岩体试件6软弱夹层进行水平限位的限位块的种类和数量可根据对被测试圆柱状岩体试件6软弱夹层厚度进行适当调整。
[0035]以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
【主权项】
1.一种组装式层间剪切强度测试仪，包括底座(1)，在底座(I)上设置有可对岩体试件(6)的软弱夹层施加压力的施压机构(2)，施压机构(2)包括上压头(2-1)和与上压头(2-1)呈同轴布设的下压头(2-2)，下压头(2-2)固定在底座(I)上，上压头(2-1)为施压元件，其施力方向与岩体试件(6)的中心轴垂直，在施压机构(2)的下压头顶部设置有可水平套装岩体试件(6)并且固定在岩体试件(6)两端的固定套筒(3)，其特征在于:在固定套筒(3)之间的岩体试件(6)软弱夹层上套装有可对软弱夹层水平限位的限位块组(4)，所述限位块组(4)是由至少I个限位块构成，每个限位块是在正方形板的中心位置加工有与岩体试件(6)外部结构相同的限位孔，在相邻两个限位块组(4)之间设置有与固定套筒(3)对齐的中部固定块(5)，中部固定块(5)是在与固定套筒(3)结构相同的正方形板上加工有与岩体试件(6)外部结构相同的固定孔，限位孔、固定孔的中心线与固定套筒(3)的中心轴在同一条直线上，限位块的底部距离施压机构(2)的下压头顶部的垂直距离是5?8mm。2.根据权利要求1所述的组装式层间剪切强度测试仪，其特征在于:所述限位块组(4)的厚度与对应软弱夹层厚度相等。3.根据权利要求2所述的组装式层间剪切强度测试仪，其特征在于:所述每个限位块的厚度为0.2?1mm04.根据权利要求1所述的组装式层间剪切强度测试仪，其特征在于:所述中部固定块(5)是由至少一个单元固定块组成，每个单元固定块的厚度为0.2?10_。5.根据权利要求1所述的组装式层间剪切强度测试仪，其特征在于:所述限位块组(4)、中部固定块(5)以及固定套筒(3)相互平行设置。
【专利摘要】本实用新型涉及一种组装式层间剪切强度测试仪，其通过在固定套筒之间的岩体试件软弱夹层上套装有可对软弱夹层水平限位的限位块组，在相邻两个限位块组之间设置有中部固定块，利用限位块对装于固定套筒内的岩体试件的软弱夹层进行水平限位，并通过施压机构对限位块施加压力，从而可以实现软弱夹层层间剪切强度的测定，其结构简单、设计合理、使用操作简便且测试结果稳定可靠，能有效解决现有岩土工程材料剪切强度测试方法存在的测试标准不统一、操作不便、仪器制造工艺繁杂、测试结果不可靠等实际问题。
【IPC分类】G01N3/24
【公开号】CN204705557
【申请号】CN201520321150
【发明人】李晓军, 张小勇
【申请人】西安科技大学
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2015年5月18日
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