一種測(cè)定土-筋界面摩擦系數(shù)的直剪儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型屬于土木工程領(lǐng)域，涉及一種摩擦系數(shù)測(cè)定裝置，具體涉及一種測(cè)定 土-筋界面摩擦系數(shù)的直剪儀。
【背景技術(shù)】
[0002] 加筋土擋墻或加筋土支擋結(jié)構(gòu)，主要依靠土體與拉筋之間產(chǎn)生的摩阻力來(lái)限制土 體的變形，改良土體的力學(xué)特性，從而達(dá)到加筋的效果。其基本原理存在于拉筋與土體之間 的相互摩阻聯(lián)結(jié)之中，只有正確測(cè)定土-筋之間的摩擦系數(shù)，才能使加筋土擋墻在設(shè)計(jì)、經(jīng) 濟(jì)方面更加趨于合理。
[0003] 伴隨著我國(guó)公路建設(shè)事業(yè)的發(fā)展，必然要求其對(duì)公路附屬設(shè)施（此處指加筋土擋 墻）在強(qiáng)度、耐久性等方面提出更高的要求。這就要求在設(shè)計(jì)之初獲得的加筋土的各種實(shí) 驗(yàn)參數(shù)更加符合實(shí)際，更加正確。因此，如何獲取正確的土-筋摩擦系數(shù)，其摩擦系數(shù)的測(cè) 定方法，以及筋帶在土體中的布置方法，一直以來(lái)是眾多學(xué)著研究和爭(zhēng)論的焦點(diǎn)。同時(shí)，到 目前為止，還沒(méi)有一套測(cè)定土 -筋之間摩擦系數(shù)的試驗(yàn)設(shè)備，也沒(méi)有形成統(tǒng)一、規(guī)范的試驗(yàn) 操作方法和流程。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004] 本實(shí)用新型的目的在于解決上述技術(shù)問(wèn)題，提供一種結(jié)構(gòu)輕巧、方便操作、受外部 因素影響小以及測(cè)量結(jié)果精確的測(cè)定土-筋界面摩擦系數(shù)的直剪儀，該測(cè)定儀首次實(shí)現(xiàn)了 在試驗(yàn)室測(cè)定土-筋界面摩擦系數(shù)的可能，解決加筋土土-筋界面摩擦系數(shù)試驗(yàn)測(cè)試問(wèn)題。
[0005] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是：
[0006] -種測(cè)定土-筋界面摩擦系數(shù)的直剪儀，包括下部承臺(tái)、液壓儀、以及固定在下部 承臺(tái)上的步進(jìn)馬達(dá)和用于計(jì)算摩擦系數(shù)的控制器；下部承臺(tái)上安裝有能夠在下部平臺(tái)上水 平移動(dòng)的下盒，并在步進(jìn)馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)下移動(dòng)；下盒上放置有待測(cè)筋帶，待測(cè)筋帶上設(shè)置有土 體式樣；下部承臺(tái)上還固定有上蓋，上蓋內(nèi)安裝有液壓儀，液壓儀均勻的將壓力傳遞給設(shè)置 于其下部的土體式樣。
[0007] 所述液壓儀與土體式樣之間設(shè)置有薄壁鋼板，液壓儀通過(guò)薄壁鋼板將壓力均勻地 傳遞給土體式樣。
[0008] 所述下盒的上部開(kāi)設(shè)有方槽，方槽內(nèi)嵌入厚鋼板，待測(cè)筋帶緊密粘接在厚鋼板的 上表面上；下盒通過(guò)拉桿與步進(jìn)馬達(dá)的輸出軸相連。
[0009] 所述下部承臺(tái)上安裝有供下盒水平移動(dòng)的軌道。
[0010] 所述液壓儀的下部與壓力傳感器相接觸，步進(jìn)馬達(dá)的前部安裝有拉力傳感器；壓 力傳感器和拉力傳感器的信號(hào)輸出端均與控制器的信號(hào)輸入端相連。
[0011] 所述壓力傳感器采用JXY-4型壓軸式雙模土壓力傳感器，拉力傳感器采用SY-S3 型拉力傳感器，步進(jìn)馬達(dá)采用28BYJ-48型步進(jìn)馬達(dá)。
[0012] 所述控制器包括操作面板，以及內(nèi)部的用于為整個(gè)直剪儀提供電源的電源模塊和 用于計(jì)算摩擦系數(shù)的數(shù)據(jù)處理模塊；操作面板上設(shè)置有顯示器、電源開(kāi)關(guān)、顯示屏幕切換按 鈕、液壓儀控制按鈕、步進(jìn)馬達(dá)控制按鈕、壓力傳感器開(kāi)關(guān)以及拉力傳感器開(kāi)關(guān)；液壓儀控 制按鈕、步進(jìn)馬達(dá)控制按鈕、壓力傳感器開(kāi)關(guān)、拉力傳感器開(kāi)關(guān)以及電源開(kāi)關(guān)均通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)與 相對(duì)應(yīng)的液壓儀、步進(jìn)馬達(dá)、壓力傳感器、拉力傳感器以及電源模塊相連。
[0013] 所述數(shù)據(jù)處理模塊的輸入端與拉力傳感器和壓力傳感器相連，輸出端與顯示器相 連。
[0014] 所述上蓋通過(guò)蝶形螺母和固定螺栓固定在下部承臺(tái)上。
[0015] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果：
[0016] 本實(shí)用新型通過(guò)設(shè)置帶有顯示器以及開(kāi)關(guān)按鈕的控制設(shè)備和帶有直剪儀的測(cè)試 部件，通過(guò)數(shù)據(jù)處理模塊將測(cè)試部件上傳感器所采集的數(shù)據(jù)傳送給數(shù)據(jù)處理模塊進(jìn)行簡(jiǎn)單 的預(yù)處理計(jì)算，進(jìn)而得到當(dāng)前試驗(yàn)條件下的土-筋界面摩擦系數(shù)。本實(shí)用新型能過(guò)模擬不 同溫度，不同環(huán)境濕度條件下加筋土的土-筋之間的摩阻狀態(tài)，不論在實(shí)驗(yàn)室條件或者實(shí) 際原型試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)條件下，均可進(jìn)行試驗(yàn)操作，而且能適應(yīng)的測(cè)試筋帶范圍更廣，更切合實(shí)際 條件，能更客觀的評(píng)價(jià)加筋土土-筋之間的摩擦狀況。本實(shí)用新型首次實(shí)現(xiàn)了在試驗(yàn)室測(cè) 定土-筋界面摩擦系數(shù)的可能。同時(shí)本實(shí)用新型測(cè)試儀裝置輕便、原理簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)潔、穩(wěn) 定性好、經(jīng)濟(jì)實(shí)用，并且具有可重復(fù)操作。
[0017] 進(jìn)一步的，本實(shí)用新型薄壁鋼板用來(lái)均衡液壓儀作用在土樣上的壓力，使壓力可 以均勻分布在土樣試件上。
[0018] 進(jìn)一步的，本實(shí)用新型厚鋼板用來(lái)粘結(jié)待測(cè)筋帶或土工格柵，能夠防止在剪切過(guò) 程中土工格柵發(fā)生變形而改變剪切面，保證剪切面始終存在于土樣和格柵之間。
【附圖說(shuō)明】
[0019] 圖1為本實(shí)用新型的主視圖；
[0020] 圖2為本實(shí)用新型的俯視圖；
[0021] 圖3為本實(shí)用新型的左視剖面圖；
[0022] 圖4為本實(shí)用新型的立體圖。
[0023] 其中，1為下部承臺(tái)；2為下盒；3為厚鋼板；4為待測(cè)筋帶；5為土體試樣；6為薄壁 鋼板；7為JXY-4型壓軸式雙模土壓力傳感器；8為液壓儀；9為上蓋；10為蝶形螺母；11為 固定螺栓；12為步進(jìn)馬達(dá)；13為SY-S3型拉力傳感器；14為控制器；15為軌道；16為顯示 器；17為電源開(kāi)關(guān)；18為連桿；19為屏幕切換按鈕；20為液壓儀控制按鈕；21為步進(jìn)馬達(dá) 控制按鈕；22為壓力傳感器開(kāi)關(guān)；23為拉力傳感器開(kāi)關(guān)
【具體實(shí)施方式】
[0024] 下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明：
[0025] 參見(jiàn)圖1至圖4,本實(shí)用新型包括下部承臺(tái)以及安裝在下部承臺(tái)上的測(cè)量裝置，測(cè) 量裝置包括安裝試驗(yàn)試件的直剪儀，以及操作控制設(shè)備；直剪儀由三部分組成，包括下部承 臺(tái)1以及固定于下部承臺(tái)1上的上蓋9、安裝待測(cè)筋帶4的下盒2、對(duì)下盒2施加拉力的步 進(jìn)馬達(dá)12以及控制器14 ;下部承臺(tái)1上安裝有供下盒水平移動(dòng)的軌道15,以及固定上蓋 9的固定螺栓11 ;上蓋9內(nèi)部安裝有液壓儀8,用來(lái)對(duì)土樣施加壓力，其加壓與加壓通過(guò)導(dǎo) 線(xiàn)與控制設(shè)備相連實(shí)現(xiàn)，在其下面安裝有JXY-4型壓軸式雙模土壓力盒，上蓋可以通過(guò)螺 母固定于下部承臺(tái)上面。如圖3所示，液壓儀8下面與JXY-4型壓軸式雙模土壓力傳感器 7相接觸，通過(guò)薄壁鋼板6將壓力均勻地傳遞給土體式樣5 ;JXY-4型壓軸式雙模土壓力傳 感器，用來(lái)采集液壓儀施加在土樣上的壓力，壓力信號(hào)的輸出端與控制設(shè)備的顯示器相連， 其下部與薄壁鋼板相接處。下盒2為內(nèi)凹方槽，方槽內(nèi)嵌入厚鋼板3,待測(cè)筋帶4與厚鋼板 3緊密粘結(jié)；下盒2通過(guò)連桿18與步進(jìn)馬達(dá)12相連，在施力過(guò)程中下盒2沿軌道15前后 移動(dòng)；SY-S3型拉力傳感器13安裝在步進(jìn)馬達(dá)12前部?？刂破?4內(nèi)設(shè)置有用于計(jì)算摩擦 系數(shù)的數(shù)據(jù)處理模塊、顯示器16以及為整個(gè)直剪儀提供電源的