[发明专利]一种温控式反复剪切的非饱和土直剪装置及方法

权利要求书

1.一种温控式反复剪切的非饱和土直剪装置，其特征在于：包括支架系统、剪切盒、气压室、环境室、变温系统、水平反复剪切系统、垂直加压系统及排水系统、量测系统和控制系统(59)，所述的剪切盒外侧套接有气压室，气压室套接在环境室内，所述的变温系统分别设置在气压室及环境室内；

所述的剪切盒设在底座(1)上，所述的剪切盒分为下剪切盒(8)和上剪切盒(9)，水平反复剪切系统贯穿环境室和气压室分别与下剪切盒(8)和上剪切盒(9)连接，上剪切盒(9)的上方设置有垂直加压系统；

所述的垂直加压系统穿过气压室和环境室且延伸至支架系统的平板(3)上方并与平板(3)固定连接，下剪切盒(8)底部与排水系统连接，水平反复剪切系统及垂直加压系统还分别与量测系统连接；

所述的变温系统和水平反复剪切系统的控制单元分别与控制系统(59)电连接，垂直加压系统则通过控制系统(59)连接有气泵(64)。

2.根据权利要求1所述的一种温控式反复剪切的非饱和土直剪装置，其特征在于：所述的支架系统包括底座(1)、平板(3)和若干立柱(2)，所述的若干立柱(2)两端分别与底座(1)和平板(3)连接；若干立柱(2)和底座(1)、平板(3)组成长方体框。

3.根据权利要求1所述的一种温控式反复剪切的非饱和土直剪装置，其特征在于：所述的底座(1)上焊接有剪切盒支座(5)，所述的剪切盒固定连接在剪切盒支座(5)上；所述的剪切盒支座5中间设置有滑轨(6)，滑轨(6)上放置有若干滚珠(7)，滚珠(7)上放置有剪切盒；所述的剪切盒还包括盒盖(10)，盒盖(10)中心位置开口且固定连接有顶槽(10-1)，顶槽(10-1)内部呈凹槽状，所述的上剪切盒(9)通过顶槽(10-1)和垂直加压系统固定连接；盒盖(10)和上剪切盒(9)通过卡扣活动连接，所述下剪切盒(8)下部粘结有陶土板(11)，上剪切盒(9)上部设置有多孔板(13)，多孔板(13)和陶土板(11)之间填充有试样(12)。

4.根据权利要求1所述的一种温控式反复剪切的非饱和土直剪装置，其特征在于：所述的气压室由圆筒(14)和气压罩(15)组成，所述的圆筒(14)焊接在剪切盒支座(5)上，所述的圆筒(14)右侧中心处设置有围压孔(65)，圆筒(14)前侧开设有贯穿排水系统两个通孔，圆筒(14)左侧和右侧下部均开设有贯穿水平反复剪切系统的圆孔，圆筒(14)上端面中心位置开设有贯穿垂直加压系统的圆孔，围压孔(65)外接有围压管(66)，围压管(66)贯穿环境室与控制系统(59)连接；所述的气压罩(15)上开设有若干个圆孔(16)，每个圆孔(16)在气压室内壁一侧固定安装有一个热电偶(17)。

5.根据权利要求1所述的一种温控式反复剪切的非饱和土直剪装置，其特征在于：所述的环境室包括左侧板(19-1)、右侧板(19-2)、前侧板(19-3)、后侧板(19-4)四块侧板和顶板(20)，四块侧板和顶板(20)组成矩形框体结构；其中左侧板(19-1)、右侧板(19-2)、前侧板(19-3)、后侧板(19-4)的下端面均紧贴剪切盒支座(5)且垂直焊接在底座(1)上，顶板(20)通过若干个螺栓一(20-1)与左侧板(19-1)、右侧板(19-2)、前侧板(19-3)、后侧板(19-4)的上端面可拆卸连接；顶板(20)左侧开有注水孔(22)；前侧板(19-3)前侧开设有贯穿排水系统两个通孔，右侧板(19-2)下部和左侧板(19-1)下部开设有贯穿水平反复剪切系统的圆孔，顶板(20)中心位置开设有贯穿垂直加压系统的圆孔；所述的环境室内的剪切盒支座(5)上设置有若干个加热棒(23)，左侧板(19-1)上设置有呈正方形的开口，正方形的开口处通过螺栓固定安装有制冷器。