(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 202221909739.0 (22)申请日 2022.07.20 (73)专利权人 中国电建集团北京勘测设计 研究 院有限公司 地址 100024 北京市朝阳区定福庄西街1号 (72)发明人 白金朋　郭小亮　董延安　李耀　 李红利　 (74)专利代理 机构 天津市鼎和专利商标代理有 限公司 12101 专利代理师 王理盟 (51)Int.Cl. G01N 3/02(2006.01) G01N 3/24(2006.01) (54)实用新型名称 一种用于岩土体现场原位大型剪切试验的 滚柱排 (57)摘要 本实用新型公开了一种用 于岩土体现场原 位大型剪切试验的滚柱排， 包括滚柱、 龙骨轴、 龙 骨轴固定长螺栓、 紧固螺母， 滚柱为实心圆柱体， 在圆柱体两侧设置有垂直滚柱端面且与滚柱同 轴的一对滚柱轴， 龙骨轴为四方体长杆， 沿着龙 骨轴长度方向在四方体体长杆相背的两侧面中 间位置的水平方向均匀设置有一排盲孔， 在龙骨 轴开有盲孔侧的两端分别开有通孔； 通过滚柱上 的滚柱轴插入一对龙骨轴的盲 孔， 龙骨轴固定长 螺栓依次插入多根龙骨轴并通过两侧的紧固螺 母锁紧， 使多个滚柱滚动固定在 多根平行设置的 龙骨轴上， 形成滚柱排。 本实用新型有效防止滚 排出现变形、 滚排的摩阻系数变大等情况出现， 确保了试验过程 准确性。 权利要求书1页 说明书3页 附图2页 CN 217981005 U 2022.12.06 CN 217981005 U 1.一种用于岩土体现场原位大型剪切试验的滚柱排， 其特征在于， 包括滚柱(1)、 龙骨 轴(2)、 龙骨轴固定长螺栓(4)、 紧固螺母(5)， 滚柱(1)为实心圆柱体， 在圆柱体两侧设置有 垂直滚柱端面且与滚柱同轴的一对滚柱轴(6)， 龙骨轴(2)为四方体长杆， 沿着龙骨轴(2)长 度方向在四方体体长杆相背的两侧 面中间位置的水平方向均匀设置有一排盲孔(3)， 在龙 骨轴(2)开有盲孔(3)侧的两端分别开有通孔； 通过滚柱(1)上的滚柱轴(6)插入一对 龙骨轴 (2)的盲孔(3)， 龙骨轴固定长螺栓(4)依次插入多根龙骨轴(2)并通过两侧的紧固螺母(5) 锁紧， 使多个滚柱(1)滚动固定在多根平行设置的龙骨轴(2)上， 形成滚柱排。 2.根据权利要求1所述用于岩土体现场原位大型剪切试验的滚柱排， 其特征在于， 相邻 两个盲孔(3)之间的距离大于滚柱(1)的直径， 使相邻两个滚柱(1)之间留有缝隙， 滚柱轴 (6)的长度大于盲孔(3)的深度， 滚柱(1)直径大于龙骨轴(2)的高度。 3.根据权利要求2所述用于岩土体现场原位大型剪切试验的滚柱排， 其特征在于， 相邻 两个滚柱(1)之间留有缝隙不大于 5mm。 4.根据权利要求1所述用于岩土体现场原位大型剪切试验的滚柱排， 其特征在于， 所述 滚柱排的材质为 不锈钢， 滚柱为 碳锰钢材质。 5.根据权利要求1 ‑4任一项所述用于岩土体现场原位大型剪切试验的滚柱排， 其特征 在于， 所述龙骨轴(2)尺寸为长43cm， 宽2.5cm， 高2cm， 6根龙骨轴等间隔平行放置， 每两根龙 骨轴(2)中间均匀放置11 ‑13个滚柱(1)， 滚柱直径为3cm， 龙骨轴两端各开有10mm的通孔， 直 径为10mm的龙骨轴固定长螺栓分别穿过龙骨轴， 并用紧固螺母固定， 使滚珠排为一平面内 的均匀整体。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 217981005 U 2一种用于岩土体 现场原位大型剪切试验的滚柱排 技术领域 [0001]本实用新型涉及水电水利工程现场勘测技术领域， 尤其是一种用于岩土体现场原 位大型剪切试验的滚柱排， 用于水电水利工程岩土体现场原 位大型剪切试验及结构面剪切 试验。 背景技术 [0002]水电水利工程中一般需要进行岩土体的现场原位剪切试验及结构面剪切试验， 剪 切试验是垂直试块预设剪切 面施加一定的法向应力， 用千斤顶沿平行剪切 面施加推力， 测 量剪切应力大小， 以获取岩 土体的抗剪切强度参数； 试验过程中， 会在平行于剪切面试块的 正上方安装滚轴排， 使试块剪 断前后发生水平位移 时， 确保垂直于剪切 面的法向应力能始 终垂直试块剪切面， 且法向应力加载系统的千斤顶、 传力柱 不发生倾倒等事故。 传统的技术 方案是采用滚轴排， 由9 根直径3c m长40cm的圆柱形滚轴平行间隔排列， 置于方框内， 试验 人 员在试验过程中， 发现滚轴会出现轴由直变弯， 轴截面形状由圆形变成椭圆等变形情况， 导 致滚轴排的摩阻系数 逐渐变大， 影响试验结果。 实用新型内容 [0003]本实用新型针对现有技术中的上述问题， 提供一种结构简单、 拆装方便、 强度高的 用于岩土体现场原 位大型剪切试验的滚柱排， 有效保持剪切试验法向应力方向始终垂直剪 切面。 [0004]为实现上述目的， 本实用新型采用以下技术方案： 一种用于岩土体现场原位大型 剪切试验的滚柱排， 包括滚柱、 龙骨轴、 龙骨轴固定长螺栓、 紧固螺母， 滚柱为实心圆柱体， 在圆柱体两侧设置有垂直滚柱端面且与滚柱同轴的一对滚柱轴， 龙骨轴为四方体长杆， 沿 着龙骨轴长度方向在四方体体长杆相背的两侧 面中间位置的水平方向均匀设置有一排盲 孔， 在龙骨轴开有盲孔侧的两端分别开有通孔； 通过滚柱上 的滚柱轴插入一对龙骨轴的盲 孔， 龙骨轴固定长螺栓依 次插入多根龙骨轴并通过两侧的紧固螺母锁紧， 使多个滚柱滚动 固定在多根平行设置的龙骨轴上， 形成滚柱排。 [0005]相邻两个盲孔之间的距离大于滚柱的直径， 使相邻两个滚柱之间留有缝隙， 滚柱 轴的长度大于盲孔的深度， 滚柱直径大于龙骨轴的高度。 [0006]相邻两个滚柱之间留有缝隙不大于 5mm。 [0007]所述滚柱排的材质为 不锈钢， 滚柱为 碳锰钢材质。 [0008]优选， 所述龙骨轴尺寸为长43cm， 宽2.5cm， 高2cm， 6根龙骨轴等间隔平行放置， 每 两根龙骨轴中间均匀放置11 ‑13个滚柱， 滚柱 直径为3cm， 龙骨轴两端 各开有10mm的通孔， 直 径为10mm的龙骨轴固定长螺栓分别穿过龙骨轴， 并用紧固螺母固定， 使滚珠排为一平面内 的均匀整体。 [0009]本实用新型具有如下有益效果： 结构简单、 拆装方便、 强度高， 用于岩土体现场原 位剪切试验及结构面剪切试验。 滚柱排的滚柱之间的间隔、 滚柱轴的长度、 滚柱的高度， 均说　明　书 1/3 页 3 CN 217981005 U 3