(19)国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202221419264.7 (22)申请日 2022.06.07 (73)专利权人 贵州大学 地址 550025 贵州省贵阳市花溪区贵州大 学北校区科 学技术处 专利权人 民航机场建 设集团西南设计 研究 院有限公司 (72)发明人 刘宏　王睿　邱存家　邓凯伦　 王双　周春锋　 (74)专利代理 机构 贵阳中新专利商标事务所 52100 专利代理师 朱法恒　李龙 (51)Int.Cl. G01N 3/02(2006.01) G01N 3/10(2006.01)G01N 3/24(2006.01) (54)实用新型名称 用于土工合 成材料的大型拉拔/直剪试验装 置 (57)摘要 本实用新型公开了一种用 于土工合成材料 的大型拉拔/直剪试验装置， 包括组合框架， 其特 征在于： 在组合框架左侧设置上部设置有上试验 盒， 所述上试验盒为一个顶部和底部开口的矩形 盒体； 位于上试验盒正下方的组合框架内设置有 下试验盒或直剪板， 在上试验盒的竖向对应位置 设置有竖向加载系统， 在直剪板的水平对应位置 设置有水平驱动系统； 在组合框架底部设置有直 剪导轨， 在直剪导轨下方设置安装底座， 实现在 同一台设备上通过不同的组合方式， 达到使用拉 拔试验和直剪试验分别测试界面摩擦性能的目 的， 具有整体可拆卸、 携带方便且使用范围广的 特点。 权利要求书1页 说明书4页 附图3页 CN 218067362 U 2022.12.16 CN 218067362 U 1.一种用于土工合成材料的大型拉拔/直剪试验装置， 包括组合框架(2)， 其特征在于： 在组合框架(2)左侧设置上部设置有上试验盒(3)， 所述上试验盒(3)为一个顶部和底部开 口的矩形盒体； 位于上试验盒(3)正下方的组合框架(2)内设置有下试验盒(18)或直剪板 (17)， 在上试验盒(3)的竖向对应位置设置有竖向加载系统， 在直剪板(17)的水平对应位置 设置有水平驱动系统； 在组合框架(2)底部设置有直剪导轨(16)， 在直剪导轨(16)下方设置 安装底座(1)。 2.根据权利要求1所述的一种用于土工合成材料的大型拉拔/直剪试验装置， 其特征在 于： 所述组合框架(2)由条 型钢板和等 边角钢经活动螺 栓连接构成的方框结构。 3.根据权利要求1所述的一种用于土工合成材料的大型拉拔/直剪试验装置， 其特征在 于： 所述竖向加载系统包括试验盒、 竖向反力架(5)和竖向电动液压千斤顶(6)； 所述试验盒 包括上试验盒(3)和下试验盒(18)， 在上试验盒(3)与下试验盒内填充土样； 所述竖向反力 架(5)包括两个且依次位于组合框架(2)顶部和底部， 两竖向反力架(5)之间通过连接立柱 (4)连接， 在上方的竖向反力架(5)与上试验盒(3)之间设置有竖向电动液压千斤顶(6)和压 实板(7)， 实现竖向电动液压千斤顶(6)顶住竖向反力架(5)对试验盒的土样进行竖向压应 力加载。 4.根据权利要求3所述的一种用于土工合成材料的大型拉拔/直剪试验装置， 其特征在 于： 所述下试验盒(18)为一个顶部开口的矩形盒体， 上试验盒(3)和下试验盒(18)用于在拉 拔试验时盛放土样， 在上试验盒(3)与下试验盒(18)之间留有 缝隙， 可实现土工合 成材料的 拔出时减小试验盒外 部摩擦阻力。 5.根据权利要求1所述的一种用于土工合成材料的大型拉拔/直剪试验装置， 其特征在 于： 所述水平驱动系统包括位于组合框架(2)右侧的水平反力架(10)， 在水平反力架(10)的 内侧对称设置有拉力杆(9)， 在拉力杆(9)的端部设置有 水平夹具(8)； 位于两 拉力杆之间设 置有的水平电动液压千斤顶(11)， 所述水平电动液压千斤顶(11)外端与水平反力架(10)的 内侧连接固定， 所述水平电动液压千斤顶(11)内端设置有反力板(12)且 该反力板(12)固定 在组合框架(2)右侧端面上， 实现通过驱动水平电动液压千斤顶(11)驱动水平反力架(10) 的水平反复移动， 从而带动拉力杆(9)及位于拉力杆(9)上的水平夹具(8)的移动。 6.根据权利要求5所述的一种用于土工合成材料的大型拉拔/直剪试验装置， 其特征在 于： 所述水平反力架(10)正下方设置有水平驱动底座(14)， 在水平驱动底座(14)上设置有 拉拔导向轨(13)， 水平反力架(10)与拉拔 导向轨(13)配合实现水平反力架(10)的移动。 7.根据权利要求5或6任一所述的一种用于土工合成材料的大型拉拔/直剪试验装置， 其特征在于： 进 行拉拔试验时， 在填充好土样的上试验盒(3)和下试验盒(18)之间缝隙内安 放有土工合成材料并通过竖向加载系统进行竖向压应力加载， 所述水平夹具(8)直接与土 工合成材 料连接固定采用水平驱动系统进行拉拔测试。 8.根据权利要求5或6任一所述的一种用于土工合成材料的大型拉拔/直剪试验装置， 其特征在于： 进 行直剪试验时， 去除下试验盒(18)， 将直剪板(17)直接放置在直剪导轨(16) 上； 所述土工合成材料通过固定夹具(15)固定在直剪板(17)的上表面上， 而填充好土样的 上试验盒(3)与直剪板(17)彼此贴紧并通过竖向加载系统进行竖向压应力加载， 所述水平 夹具(8)与直剪 板(17)连接固定采用水平驱动系统进行直剪测试。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 218067362 U 2用于土工合成材料的大型拉拔/直剪 试验装置 技术领域 [0001]本实用新型属于岩土工程现场试验技术领域， 涉及一种用于土工合成材料的大型 拉拔/直剪试验 装置。 背景技术 [0002]随着高分子化学工业的迅速发展， 土工合成材料在土木工程中大量应用， 土工合 成材料铺设在土体中的复合体称为 “加筋土”， 加筋的作用主要在于通过筋材与填土 之间的 界面对土体的约束而发生的， 界面上 的摩阻力阻止了土体的过大侧向位移， 并改变了整个 土体的应力场和应 变场， 从而改变了 土体的破坏模式， 提高土体的稳定性。 [0003]为了满足土工合成材料在土木工程中的使用要求， 需要对土工合成材料进行一系 列性能测试， 包括测定材料自身的物理力学特性和材料与土的相互作用特性， 在加筋土结 构的计算分析中， 采用拉拔试验或直剪试验来测定所需的材料与土之 间的界面摩擦参数已 经成为一种重要的手段。 [0004]拉拔试验是对埋在 填料土中的加筋材料施以拉拔力， 将加筋材料从填料土中拔出 或拔动， 用以测定 土工合成材 料与填料之间的摩擦性能。 [0005]直剪试验是将试样平铺在 位于剪切盒下边部分内 的刚性水平基座上， 安装上剪切 盒， 施加水平荷载， 使 上下剪切盒以一定速率 发生错动， 以测定土工合成材料与填料之 间的 摩擦性能。 [0006]目前， 传统直剪摩擦试验和拉拔摩擦试验设备模型箱尺寸较小， 代表性较差， 容易 受边界条件影响， 且传统的摩擦试验是将拉拔试验和 直剪试验在不同的试验仪器上进行， 仅少数有在同一仪器上进行， 但都具有整体不可拆卸， 质量大， 运输携带不方便， 尺寸不可 调节的特点， 直剪摩擦试验的上下剪切盒紧密接触， 外部因素影响较大， 造成试验的误差 大。 实用新型内容 [0007]本实用新型目的在于提供一种用于土工合成材料的大型拉拔/直剪试验装置， 以 解决上述背景技 术中提出的问题。 [0008]本实用新型通过采用如下技 术方案克服以上技 术问题， 具体为： [0009]一种用于土工合成材料的大型拉拔/直剪试验装置， 包括组合框架， 其特征在于： 在组合框架左侧设置上部设置有 上试验盒， 所述上试验盒为一个顶部和底部开口的矩形盒 体； 位于上试验盒正下方 的组合框架内设置有下试验盒或直剪板， 在上试验盒的竖向对应 位置设置有竖向加载系统， 在直剪板的水平对应位置设置有水平驱动系统； 在组合框架底 部设置有直剪导轨， 在直剪导轨下 方设置安装底座。 [0010]作为本实用新型的进一步方案： 所述组合框架由条型钢板和等边角钢经活动螺栓 连接构成的方框结构。 [0011]作为本实用新型的进一步方案： 所述竖向加载系统包括试验盒、 竖向反力架和竖说　明　书 1/4 页 3 CN 218067362 U 3