一种土工直剪试验分层装样装置的制作方法

1.本实用新型属于土木试验设备领域，特别涉及一种土工直剪试验分层装样装置。


背景技术：

2.直剪试验是历史悠久且应用广泛的土工剪切试验之一，通常采用均匀装填的各向同性的重塑土样或原状土样；然而，直剪试验的剪切面并非理想平面，而内部剪切带形式及其演化规律目前尚未明确；另一方面，传统装样方法无法研究土样的分层各向异性。


技术实现要素：

3.(一)要解决的技术问题
4.为了解决现有技术的上述问题，本实用新型提供一种可分层直剪试样的土工直剪试验分层装样装置。
5.(二)技术方案
6.为了达到上述目的，本实用新型采用的主要技术方案包括：
7.一种土工直剪试验分层装样装置，包括第一基座、第一横板、第二横板和第三横板，所述第一基座一端上设有第一挡板，所述第一挡板内设有第二挡板，所述第二挡板内设有第三挡板，所述第三挡板内设有第四挡板，所述第一挡板和第二挡板上设有第一挡块，所述第三挡板和第一挡块上设有第二挡块，所述第二挡块和第四挡板上设有第五挡块，所述第一横板的一端与第一挡板、第二挡板和第一挡块相连接，所述第二横板的一端与第一挡块、第三挡板和第二挡块相连接，所述第三横板的一端与第二挡块、第四挡板和第三挡块相连接。
8.上述的土工直剪试验分层装样装置中，所述第一基座、第一挡板、第二挡板和第三挡板均呈“l”型，所述第四挡板、第一挡块、第二挡块和第三挡块均呈长方体。
9.上述的土工直剪试验分层装样装置中，所述第一挡板设置于远离第一基座“l”型的一端，所述第二挡板短边高度与第一挡板短边的高度相同，所述第一挡块与第一挡板的短边和第二挡板的短边相适配，所述第三挡板的短边高度高于第二挡板的短边高度，且与第一挡块的厚度相适配，所述第四挡板的高度与第二挡块的厚度相适配，所述第三挡块与第二挡块和第四挡板相适配。
10.上述的土工直剪试验分层装样装置中，所述第一挡板的短边顶部设有第一限位孔，所述第二挡板的短边顶部和第三挡板的短边顶部均设有第二限位孔。
11.上述的土工直剪试验分层装样装置中，所述第一挡块的底部和第二挡块的底部均设有第一限位销，所述第一挡块的顶部和第二挡块的顶部设有第三限位孔。
12.(三)有益效果
13.本实用新型的有益效果是：通过设置第一基座、第一横板、第二横板和第三横板，第一基座一端上设有第一挡板，第一挡板内设有第二挡板，第二挡板内设有第三挡板，第三挡板内设有第四挡板，第一挡板和第二挡板上设有第一挡块，第三挡板和第一挡块上设有
第二挡块，第二挡块和第四挡板上设有第五挡块，第一横板的一端与第一挡板、第二挡板和第一挡块相连接，第二横板的一端与第一挡块、第三挡板和第二挡块相连接，第三横板的一端与第二挡块、第四挡板和第三挡块相连接，有利于逐层依次装入土样，从而制得沿剪切面法向分层的直剪试样，可用于研究直剪试验的剪切带演化规律及层状各向异性土样的剪切特性。
附图说明
14.图1为本实用新型土工直剪试验分层装样装置的剖视图；
15.图2为本实用新型土工直剪试验分层装样装置的结构示意；
16.图3为本实用新型土工直剪试验分层装样装置的第一挡板的结构示意图；
17.图4为本实用新型土工直剪试验分层装样装置的第二挡板的结构示意图；
18.图5为本实用新型土工直剪试验分层装样装置的第一挡块的结构示意图。
19.【附图标记说明】
20.1：第一基座；
21.2：第一挡板；
22.3：第二挡板；
23.4：第一挡块；
24.5：第四挡板；
25.6：第三挡块；
26.301：第三挡板；
27.401：第二挡块；
28.901：第一直剪盒；
29.902：第二直剪盒；
30.7：第一横板；
31.8：第二横板；
32.9：第三横板；
33.10：第一限位孔；
34.11：第二限位孔；
35.12：第一限位销；
36.13：第三限位孔。
具体实施方式
37.为了更好的解释本实用新型，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本实用新型实用新型作详细描述。
38.本实用新型最关键的构思在于：通过设置第一基座、第一横板、第二横板和第三横板，第一基座一端上设有第一挡板，第一挡板内设有第二挡板，第二挡板内设有第三挡板，第三挡板内设有第四挡板，第一挡板和第二挡板上设有第一挡块，第三挡板和第一挡块上设有第二挡块，第二挡块和第四挡板上设有第五挡块，第一横板的一端与第一挡板、第二挡板和第一挡块相连接，第二横板的一端与第一挡块、第三挡板和第二挡块相连接，第三横板
的一端与第二挡块、第四挡板和第三挡块相连接。
39.请参照图1至图5所示，一种土工直剪试验分层装样装置，
40.包括第一基座、第一横板、第二横板和第三横板，所述第一基座一端上设有第一挡板，所述第一挡板内设有第二挡板，所述第二挡板内设有第三挡板，所述第三挡板内设有第四挡板，所述第一挡板和第二挡板上设有第一挡块，所述第三挡板和第一挡块上设有第二挡块，所述第二挡块和第四挡板上设有第五挡块，所述第一横板的一端与第一挡板、第二挡板和第一挡块相连接，所述第二横板的一端与第一挡块、第三挡板和第二挡块相连接，所述第三横板的一端与第二挡块、第四挡板和第三挡块相连接。
41.本实用新型所述的土工直剪试验分层装样装置的工作原理：取第一直剪盒和第二直剪盒，垂直嵌入第一基座中，取第一挡板嵌入第一基座，并抵住第一直剪盒和第二直剪盒；在第一挡板与直剪盒所构成的第一级空间中，放入该层所需土样；将第二挡板插接在第一挡板上，使第一横板覆盖第一级土样；在第一横板上安装第一挡块，继续在该层空间内放入所需土样；进一步将该层对应的第三挡板插接在第一挡块上，再增加第二挡块，同样装入该层所需土样；如前依序逐层装样，直至待装最高层时，插接第四挡板，使分隔板覆盖土样，而后将装置整体竖立，使直剪盒处于正常使用时的水平状态，此时在最后一层中装入所需土样，再使用第四挡板进行压实，至此完成试样分层装填；此后，将相互插接的挡板和挡块作为整体缓慢取出，使各层间的分隔板被缓缓抽出，取下含试样的第一直剪盒和第二直剪盒，即可用于试验。
42.从上述描述可知，本实用新型的有益效果在于：通过设置第一基座、第一横板、第二横板和第三横板，第一基座一端上设有第一挡板，第一挡板内设有第二挡板，第二挡板内设有第三挡板，第三挡板内设有第四挡板，第一挡板和第二挡板上设有第一挡块，第三挡板和第一挡块上设有第二挡块，第二挡块和第四挡板上设有第五挡块，第一横板的一端与第一挡板、第二挡板和第一挡块相连接，第二横板的一端与第一挡块、第三挡板和第二挡块相连接，第三横板的一端与第二挡块、第四挡板和第三挡块相连接，有利于逐层依次装入土样，从而制得沿剪切面法向分层的直剪试样，可用于研究直剪试验的剪切带演化规律及层状各向异性土样的剪切特性。
43.请参照图1至图5所示，本实用新型的实施例一为：
44.一种土工直剪试验分层装样装置，包括第一基座1、第一横板7、第二横板8和第三横板9，所述第一基座1一端上设有第一挡板2，所述第一挡板2内设有第二挡板3，所述第二挡板3内设有第三挡板301，所述第三挡板301内设有第四挡板5，所述第一挡板2和第二挡板3上设有第一挡块4，所述第三挡板301和第一挡块4上设有第二挡块401，所述第二挡块401和第四挡板5上设有第五挡块，所述第一横板7的一端与第一挡板2、第二挡板3和第一挡块4相连接，所述第二横板8的一端与第一挡块4、第三挡板301和第二挡块401相连接，所述第三横板9的一端与第二挡块401、第四挡板5和第三挡块6相连接。
45.所述第一基座1、第一挡板2、第二挡板3和第三挡板301均呈“l”型，所述第四挡板5、第一挡块4、第二挡块401和第三挡块6均呈长方体。
46.通过将第一基座1、第一挡板2、第二挡板3和第三挡板301均呈“l”型，所述第四挡板5、第一挡块4、第二挡块401和第三挡块6均呈长方体，有利于提高装置的稳定性。
47.所述第一挡板2设置于远离第一基座1“l”型的一端，所述第二挡板3短边高度与第
一挡板2短边的高度相同，所述第一挡块4与第一挡板2的短边和第二挡板3的短边相适配，所述第三挡板301的短边高度高于第二挡板3的短边高度，且与第一挡块4的厚度相适配，所述第四挡板5的高度与第二挡块401的厚度相适配，所述第三挡块6与第二挡块401和第四挡板5相适配。
48.通过第一挡板2设置于远离第一基座1“l”型的一端，所述第二挡板3短边高度与第一挡板2短边的高度相同，所述第一挡块4与第一挡板2的短边和第二挡板3的短边相适配，所述第三挡板301的短边高度高于第二挡板3的短边高度，且与第一挡块4的厚度相适配，所述第四挡板5的高度与第二挡块401的厚度相适配，所述第三挡块6与第二挡块401和第四挡板5相适配，有利于提高装置的使用性能。
49.所述第一挡板2的短边顶部设有第一限位孔10，所述第二挡板3的短边顶部和第三挡板301的短边顶部均设有第二限位孔11。
50.通过在第一挡板2的短边顶部设有第一限位孔10，所述第二挡板3的短边顶部和第三挡板301的短边顶部均设有第二限位孔11，有利于拆装第一挡板2和第三挡板301上的部件。
51.所述第一挡块4的底部和第二挡块401的底部均设有第一限位销12，所述第一挡块4的顶部和第二挡块401的顶部设有第三限位孔13。
52.通过在第一挡块4的底部和第二挡块401的底部均设有第一限位销12，所述第一挡块4的顶部和第二挡块401的顶部设有第三限位孔13，有利于拆装第一挡块4和第二挡块401上的部件。
53.第一直剪盒901和第二直剪盒902组成一个“u”型，开口朝向第一挡板2，便于拆装第一直剪盒901和第二直剪盒902，第三挡块6可为光滑的长方体，第一横板7、第二横板8和第三横板9极薄，采用低摩擦系数的高强度材料制成。
54.综上所述，本实用新型提供的一种土工直剪试验分层装样装置，通过设置第一基座、第一横板、第二横板和第三横板，第一基座一端上设有第一挡板，第一挡板内设有第二挡板，第二挡板内设有第三挡板，第三挡板内设有第四挡板，第一挡板和第二挡板上设有第一挡块，第三挡板和第一挡块上设有第二挡块，第二挡块和第四挡板上设有第五挡块，第一横板的一端与第一挡板、第二挡板和第一挡块相连接，第二横板的一端与第一挡块、第三挡板和第二挡块相连接，第三横板的一端与第二挡块、第四挡板和第三挡块相连接，有利于逐层依次装入土样，从而制得沿剪切面法向分层的直剪试样，可用于研究直剪试验的剪切带演化规律及层状各向异性土样的剪切特性。
55.以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。