(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 202210952922.7 (22)申请日 2022.08.09 (71)申请人 广州环投环境 服务有限公司 地址 510000 广东省广州市白云区太和镇 兴太三路0 01号 (72)发明人 宋树祥　熊康为　王子安　 (74)专利代理 机构 广东广信君达律师事务所 44329 专利代理师 江金城 (51)Int.Cl. E02D 1/02(2006.01) G01N 3/24(2006.01) G01N 3/02(2006.01) G01L 5/00(2006.01) (54)发明名称 一种用于现场原位大型直剪试验的竖向载 荷装置 (57)摘要 本发明公开了一种用于现场原位大型直剪 试验的竖向载荷装置， 主要包括横梁、 配重块、 锚 筋、 配重板、 滚轮、 第一千斤顶、 压力传感器、 以及 滑动模块。 试验时， 先将试样两侧的土体上铺设 一层硬质层， 然后在硬质层上架设配重和横梁； 架设时将锁紧块和锁止块上锁， 避免配重及横梁 再次移动， 影响剪切试验； 接着在试样上套设剪 切盒， 并在剪切盒上放置第三钢板及第一千斤 顶； 接着在第一千斤顶与横梁之间安装滑动模 块， 最后通过调节第一千斤顶向上顶推横梁的力 来达到对试样产生不同载荷的要求。 另外， 在本 轮实验完毕后， 可通过释放滚轮， 推动配重及横 梁到达下一试样上， 即可对下一个试样进行实 验， 操作简单、 方便、 灵活、 快捷。 权利要求书1页 说明书5页 附图4页 CN 115387315 A 2022.11.25 CN 115387315 A 1.一种用于现场原位大型直剪试验的竖向载荷装置， 其特征在于， 包括横梁、 配重块、 锚筋、 配重板、 滚轮、 第一千斤顶、 用于测量竖向载荷的压力 传感器、 以及用于减少横梁与第 一千斤顶相互移动的阻力的滑动模块； 所述第一千斤顶安放在试样顶部， 其驱动端与滑动模块的底部连接； 所述横梁的中部 设置在滑动模块上； 所述配重块分别位于横梁的两端； 所述配重板 设置在配重块的底部， 所 述配重块放置在配重板上； 所述滚轮安装在配重板底部， 其滚动方向垂直于横梁的长度方 向； 所述锚筋竖直设置， 其上端与横梁连接， 下端与配重板连接， 将配重板及配重块配重到 横梁上。 所述压力传感器设置在千斤顶上， 位于千斤顶与试样之间。 2.根据权利要求1所述的用于现场原位大型直剪试验的竖向载荷装置， 其特征在于， 所 述横梁包括顶板、 底板、 隔板、 第一加强板、 以及第二加强板； 所述顶板与 底板水平且相互平 行设置； 所述隔板竖直设置在顶板与底板之间； 所述隔板间隔、 均匀分布在顶板与底板之 间； 所述第一加强板和第二加强板均设置在相邻隔板之间； 所述第一加强板与第二加强板 倾斜设置， 连接成X形结构； 所述第一加强板和第二加强板分别与顶板和隔板连接处、 底板 和隔板连接处连接 。 3.根据权利要求1所述的用于现场原位大型直剪试验的竖向载荷装置， 其特征在于， 所 述竖向载荷装置还包括紧固螺母； 所述锚筋的上下两端均设有螺纹； 所述紧固螺母分别 设 置在锚筋与顶板顶部、 锚筋与配重 板底部的连接处。 4.根据权利要求1所述的用于现场原位大型直剪试验的竖向载荷装置， 其特征在于， 所 述滑动模块包括第一钢板、 轴承座、 转动轴、 以及轴承； 所述转动轴的两端通过轴承座安装 在第一钢板上； 所述轴承并排设置在转动轴上， 其滚动方向与横梁的长度方向一致； 所述钢 板底部与第一千斤顶的驱动端固定连接 。 5.根据权利要求1所述的用于现场原位大型直剪试验的竖向载荷装置， 其特征在于， 所 述滑动模块包括第二钢板和牛眼轮； 所述牛眼轮均匀 安装在第二钢板上； 所述第二钢板底 部与第一千斤顶的驱动端固定连接 。 6.根据权利要求1所述的用于现场原位大型直剪试验的竖向载荷装置， 其特征在于， 所 述竖向载荷装置还 包括第三钢板； 所述第三钢板设置在第一千斤顶与试样之间。 7.根据权利要求1所述的用于现场原位大型直剪试验的竖向载荷装置， 其特征在于， 所 述竖向载荷 装置还包括第二千斤顶； 所述第二千斤顶设置在配重上， 其顶部与横梁抵接； 所 述第二千斤顶的数量至少为两个， 且并排设置 。 8.根据权利要求7所述的用于现场原位大型直剪试验的竖向载荷装置， 其特征在于， 所 述竖向载荷装置还 包括第四钢板； 所述第四钢板设置在第二千斤顶与横梁之间。 9.根据权利要求1所述的用于现场原位大型直剪试验的竖向载荷装置， 其特征在于， 所 述竖向载荷装置还包括用于锁紧滚轮的锁紧块、 第一弹簧、 第二弹簧、 以及锁止块； 所述锁 紧块成对设置在滚轮的前后位置， 其顶端通过第一弹簧与配重板的底部连接， 实现锁紧块 可以绕连接处转动； 所述锁止块设置在锁紧块的背面， 锁止块的一端通过第二弹簧与锁紧 块连接， 锁止块的另一端可以绕连接处转动并顶在配重 板底部上实现锁紧块的锁止 。 10.根据权利要求1所述的用于现场原位大型直剪试验的竖向载荷装置， 其特征在于， 所述竖向载荷 装置还包括便于滑轮向前滚动的硬质层； 所述硬质层平铺在试样两侧的地面 上。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115387315 A 2一种用于现场原位大型直剪 试验的竖向载荷装 置 技术领域 [0001]本发明涉及现场试验技术领域， 尤其涉及 一种用于现场原位大型直剪试验的竖向 载荷装置 。 背景技术 [0002]在我国珠三角地区， 边坡填方工程中存在大量的花岗岩残积土， 其原状土质地较 坚硬， 且有较多的碎石块， 大小不均匀， 多呈全风化， 强风化状。 由于其物质组成较复杂， 碎 石块夹土等较多， 室内试验研究这类材料受 限于试样的尺寸， 难以得到接近真实赋存环境 下的材料特性。 因此提出了现场原位直剪试验的方法， 由于其试样尺寸大， 对土体的扰动 小， 更接近工程受荷变形， 能更好的反映岩土体材料强度特性的实际情况， 现场原 位直剪试 验适用于 工程前期对于 土体的力学指标的检测。 [0003]由于原位直剪试验装置相对复杂， 且对于复杂的场地条件下原位直剪试验往往需 要投入大量的时间， 效率较低。 试验同时也存在一定的危险， 从安全性和经济的角度对大型 现场原位 直剪试验 装置的改进的研究鲜有报导。 [0004]目前现场原位直剪试验多采用直接剪切的方式， 还存在以下问题： 1、 加载过程中， 试验装置不能灵活的调整， 试验装置装配较为复杂， 测量多个试样所需要的时间较多， 效率 较低。 2、 当发生剪胀现象时， 存在由于加载配重装置两端受力不均或支撑端不平衡， 发生垂 直反力平台失稳甚至 造成安全 事故的现象。 [0005]因此， 现有技 术需要进一步改进和完 善。 发明内容 [0006]本发明的目的在于克服现有技术的不足， 提供一种用于现场原位大型直剪试验的 竖向载荷装置 。 [0007]本发明的目的通过 下述技术方案实现： [0008]一种用于现场原位大型直剪试验的竖向载荷装置， 主要包括横梁、 配重块、 锚筋、 配重板、 滚轮、 第一千斤顶、 用于测量竖向载荷的压力传感器、 以及用于减少横梁与第一千 斤顶相互移动的阻力的滑动模块。 [0009]具体的， 所述第一千斤顶安放在试样顶部， 其驱动端与滑动模块的底部连接。 所述 横梁的中部设置在滑动模块上。 所述配重块分别位于横梁的两端。 所述配重板设置在配重 块的底部， 所述配重块放置在配重板上。 所述滚轮安装在配重板底部， 其滚动方向垂直于横 梁的长度方向。 所述锚筋竖直设置， 其上端与横梁连接， 下端与配重板连接， 将配重板及配 重块配重 到横梁上。 所述压力传感器设置在千斤顶上， 位于千斤顶与试样之间。 [0010]具体的， 所述横梁主要包括顶板、 底板、 隔板、 第一加强板、 以及第二加强板。 所述 顶板与底板水平且相互平行设置。 所述隔板竖直设置在顶板与底板 之间。 所述隔板间隔、 均 匀分布在顶板与底板之间。 所述第一加强板和第二加强板均设置在相邻隔板之间。 所述第 一加强板与第二加强板倾斜设置， 连接成X形结构 。 所述第一加强板和第二加强板 分别与顶说　明　书 1/5 页 3 CN 115387315 A 3