(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211124532.7 (22)申请日 2022.09.15 (71)申请人 珠江水利委员会珠 江水利科 学研究 院 地址 510000 广东省广州市天河区天寿路 80号 申请人 沈阳兴禹水利建 设工程质量检测有 限公司　 西安市亚星土 木仪器有限公司 　 甘肃建大木 工程检测有限公司 (72)发明人 杨冬鹏　杨帅东　王茺　鲍立新　 黄志怀　曹卫东　付长剑　曲瑞　 常衍　邓恒　郑佳伟　周海峰　 王禄洲　周晓亮　郭俊涛　王多姿　 杨玉杰　杨志邦　杨玉恒　(74)专利代理 机构 西安研创天下知识产权代理 事务所(普通 合伙) 61239 专利代理师 郭璐 (51)Int.Cl. G01N 3/24(2006.01) G01N 3/02(2006.01) (54)发明名称 一种具有高低温功能的粗粒土剪切蠕变装 置 (57)摘要 本发明公开了一种具有高低温功能的粗粒 土剪切蠕变装置， 包括环境箱、 采集机构和加压 机构； 环境箱内侧的安装腔内安装有剪切机构， 剪切机构与采集机构连接， 加压机构设置在环境 箱外， 且通过加压控制机构与剪切机构连接， 加 压控制机构与采集机构连接， 采集机构内安装有 上位机软件， 通过上位机软件对剪切机构和加压 控制机构进行控制； 本装置通过将 剪切机构安装 在环境箱内， 能在环境箱内不同温度和粗粒土含 水率的情况下的粗粒土剪切蠕变实验； 同时通过 可转动的试样台， 能够对于粗粒土试样的不同位 置进行剪切， 得到的剪切数据能够好的反映粗粒 土试样的破坏机理和该粗粒土在此剪切面的力 学性能， 具有功能多样、 适用范围广、 自动化程度 高的特点。 权利要求书2页 说明书7页 附图8页 CN 115508228 A 2022.12.23 CN 115508228 A 1.一种具有高低温功能的粗粒土剪切蠕变装置， 其特征在于： 包括环境箱(1)、 采集机 构(2)和加压机构(4)； 所述环境箱(1)为温度控制箱， 且在环境箱(1)内侧的安装腔(12)内安装有剪切机构 (5)， 所述剪切机构(5)与采集机构(2)连接， 通过采集机构(2)对剪切机构(5)进行控制， 并 对粗粒土试样(6)的蠕变情况进行采集； 所述加压机构(4)设置在环境箱(1)外， 且通过加压控制机构(3)与剪切机构(5)连接， 给剪切机构(5)提供动力， 控制剪切机构(5)动作， 所述加压控制机构(3)还与采集机构(2) 连接， 利用采集机构(2)对加压控制机构(3)进行控制； 所述采集机构(2)为电脑PC端， 且在电脑内安装有上位机控制软件， 通过上位机控制软 件对剪切机构(5)和 加压控制机构(3)进行控制； 所述剪切机构(5)包括试样固定架， 设置在试样固定架上的垂直加载组件(57)和水平 剪切组件。 2.根据权利要求1所述的一种具有高低温功能的粗粒土剪切蠕变装置， 其特征在于： 所 述的试样固定架包括底板(51)、 承 台(52)、 试样台(53)、 导向杆(54)、 第一液压件(55)和横 梁(56)， 所述底板(51)通过设置在安装腔(12)底板上的第一固定件(13)与环境箱(1)连接， 所述承台(52)通过设置在底板(51)上的棱形限位柱(512)固嵌在底板(51)上的嵌槽(513) 内， 所述试样台(53)通过第一转动连接件(534)与 设置在限位柱(512)上的连轴(511)转动 连接； 所述第一液压件(55)对称设置在底板(51)上， 且其活塞 杆端与横梁(56)固定连接， 所 述导向杆(54)设置在第一液压件(55)的内侧， 且穿过横梁(56)， 与横梁(56)活动连接， 且导 向杆(54)的上端部通过固定柱(17)与安装腔(12)的顶 壁连接， 所述固定柱(17)焊 设在安装 腔(12)的顶壁上。 3.根据权利要求2所述的一种具有高低温功能的粗粒土剪切蠕变装置， 其特征在于： 所 述的试样台(53)包括载样盘(537)和限位盘(531)， 所述载样盘(537)设置在限位盘(531)的 上侧， 且在载样盘(537)内设置有第一 限位槽(536)， 所述第一 限位槽(536)与粗粒土试样 (6)下端的下剪切盒(61)配合使用； 所述限位盘(531)通过滚珠(535)转动安装在承 台(52) 上的卡槽(522)的上侧， 且在限位盘(531)的外周设置有若干第一弧形槽(532)， 所述第一弧 形槽(532)与 设置在承台(52)内侧的第二弧形槽(521)配合使用， 且所述第一弧形槽(532) 和第二弧形槽(521)均 与限位销(5 33)配合使用。 4.根据权利要求2所述的一种具有高低温功能的粗粒土剪切蠕变装置， 其特征在于： 所 述的底板(51)的四个角上均设置有螺纹孔， 所述螺纹孔与第一螺接连接件(16)配合使用， 所述第一螺接连接件(16)与转接连接件(15)的上端连接套管配合使用， 所述转接连接件 (15)的下端螺纹连接杆与第一固定件(13)配合使用； 所述导向杆(54)的上端设置有螺接段 (541)， 所述螺接段(541)与固定柱(17)配合使用， 且所述螺接段(541)与固定柱(17)通过螺 纹套管(18)连接 。 5.根据权利要求2所述的一种具有高低温功能的粗粒土剪切蠕变装置， 其特征在于： 所 述的垂直加载 组件(57)包括垂直液压加压件(571)和垂 直变形传感器(572)， 所述垂 直变形 传感器(572)设置在垂直液压加 压件(571)的活塞杆下端， 与粗粒土试样(6)上端的上剪切 盒(62)配合使用。 6.根据权利要求2所述的一种具有高低温功能的粗粒土剪切蠕变装置， 其特征在于： 所权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115508228 A 2述的水平剪切组件对称设置在底板(51)的两侧， 包括支撑立架(58)、 电机(5810)、 L形支板 (586)和水平液压加压件(59)， 所述支撑立架(58)安装在底板(51)上， 且在支撑立架(58)上 设置有第一导向槽(581)、 高度调节齿槽(582)和第二限位槽(583)， 所述电机(5810)通过导 向板(584)安装在支撑立架(58)的外侧， 且在导向板(584)上设置有第一导向滑轨(585)与 第二限位槽(583)配合使用， 所述L形支板(586)滑动安装在支撑立架(58)的内侧， 且在L形 支板(586)上设置有第二导向滑轨(587)与第一导向槽(581)配合使用， 所述电机(5810)的 传动杆(5811)外还设置有齿轮(580)， 所述齿轮(580)与高度调节齿槽(582)内的卡齿相互 啮合， 所述传动杆(5811)内侧 还通过第二转动连接件(589)与L形支板(586)尾部的连接杆 (588)连接， 所述水平液压加压件(59)固定安装在L形支板(586)上， 且在水平液压加压件 (59)的活塞杆末端设置有水平变形传感器(50)， 所述水平变形传感器(50)与粗粒土试样 (6)腰部的剪切环(6 3)配合使用。 7.根据权利要求6所述的一种具有高低温功能的粗粒土剪切蠕变装置， 其特征在于： 所 述的剪切环(63)由若干结构相同的剪切单元组成， 所述剪切单元包括外环 弧(631)和内环 弧(632)， 所述外环弧(631)设置在内环弧(632)的外侧， 通过连接组件与内环弧(632)连接， 且在外环弧(631)的两端均设置有弧槽(633)和弧板(634)， 相邻的两个外环弧(631)之间的 弧槽(633)与弧板(634)配合使用， 且通过固定栓(635)固定， 将两个相邻的外环弧(631)连 接， 且在外环弧(631)的外侧设置限位圆孔(636)， 所述 限位圆孔(636)与水平变形传感器 (50)配合使用； 所述内环弧(632)的内侧还设置有乳胶片(637)， 所述乳胶膜(637)与粗粒土 试样(6)配合使用。 8.根据权利要求7所述的一种具有高低温功能的粗粒土剪切蠕变装置， 其特征在于： 所 述的连接组件包括调节部分和加固部分， 所述调节部分对称设置在加固部分的上下两端， 包括螺栓件(639)和第一螺接柱(638)， 所述螺栓件(639)的外螺纹与外环弧(631)上的螺纹 孔上的内螺纹配合使用， 且在螺栓件(639)上设置有螺接孔(6391)， 所述螺接孔(6391)的内 螺纹与第一螺接柱(638)的外螺纹配合使用； 所述加固部分包括加固连接件(630)和第二螺 接柱(6381)， 所述第一螺接柱(638)对称设置在第二螺接柱(6381)的上下两侧， 且第二螺接 柱(6381)与加固连接件(630)螺纹连接， 所述加固连接件(630)的前端部还设置有球形压 头， 所述球形压 头与外环弧(6 31)的内侧面配合使用。 9.根据权利要求1 ‑8任一项所述的一种具有高低温功能的粗粒土剪切蠕变装置， 其特 征在于： 所述的安装腔(12)外侧还设置有活动门(11)， 所述活动门(11)转动设置在安装腔 (12)的外侧， 且在安装腔(12)的外侧开口处还设置有密封圈(14)， 所述密封圈(14)与活动 门(11)配合使用。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115508228 A 3