一种适用于格宾网片拉伸试验的专用夹具的制作方法

本发明属于岩土工程的领域，具体涉及一种适用于格宾网片拉伸试验的专用夹具。

背景技术：

随着现代化基础设施建设的不断发展，为满足边坡的稳定性又同时考虑与周边环境相协调，格宾石笼生态防护技术已在河道治理和边坡支护等工程中得到了大量的应用。为明晰格宾网片的力学性能和破坏模式，需要开展系统的格宾网片拉伸试验。为获得合理的试验结果和正确的力学参数，适合的格宾网片夹具是试验成功的关键。由于不合理的夹具在夹持网片时会对网丝造成一定的损伤，，亦会导致试验时格宾网片受力不均匀，从而格宾网片出现应力集中、畸形形变的现象。因此，设计一个既能满足夹持要求，又能使格宾网片合理受力的夹具显得尤为重要。

目前针对格宾支护结构的研究较少，适用于格宾网片拉伸试验的专用夹具很少，极个别用于格宾网片拉伸试验的夹具存在应力集中和夹持损伤等问题。本发明在考虑网片尺寸、网目大小及网丝直径的基础上，根据格宾网片拉伸试验的特点和夹持要求，针对格宾网片端丝夹持处设计提出一种新型夹具，该新型夹具具有较强的夹持功能，能很好地解决格宾网片拉伸试验中的应力集中和夹持损伤问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种适用于格宾网片拉伸试验的专用夹具，解决现有夹具在拉伸过程中对网丝带来的应力集中问题，减小试验时对格宾网片的损伤，实现在格宾网片两端施加均布拉伸荷载。

本发明设计的适用于格宾网片拉伸试验的夹具，其特征在于：该专用夹具包括上夹具、下夹具和用于安装连接的螺栓。其中，所述上夹具是对夹夹具，由两个对称布置的上夹紧装置组成，所述下夹具是对夹夹具，由两个对称布置的下夹紧装置组成；所述上夹紧装置和所述下夹紧装置的材料组成、几何形状、几何尺寸、外部构造是完全相同的；所述夹紧装置的后端中间位置开有吊孔；所述夹紧装置在夹持处中部沿长度方向设有一弧形凹槽；所述弧形凹槽上下两侧各有一排螺栓圆孔；所述夹紧装置的弧形凹槽内以及上部夹持处内嵌橡胶垫；所述上夹具的两个上夹紧装置之间通过上夹紧装置上的两排螺栓圆孔用螺栓连接，所述下夹具的两个下夹紧装置之间通过下夹紧装置上的两排螺栓圆孔用螺栓连接；所述螺栓是兼承拉力和剪力的螺栓。

本发明的专用夹具主要用于格宾网片的拉伸试验，也可用于土工格栅等各类带网孔的筋材的拉伸试验。

本发明专用夹具的夹紧装置在夹持格宾网片后由两排普通螺栓连接而形成整体。格宾网片和夹紧装置的整体性主要依靠螺栓杆的承压和抗剪能力。

本发明专用夹具的夹紧装置的总长度大于格宾网片的页面宽幅，其多出的长度为格宾网片的两个连续双绞合轴线间距离的3倍。

本发明专用夹具上每排螺栓圆孔之间的距离等于格宾网片上两个连续双绞合轴线间距离，即在夹具夹持后，格宾网片的每一个网孔中间均布置有一个螺栓。

本发明专用夹具的夹紧装置上每排螺栓圆孔的数量比夹持处网孔的数量多2个，即网孔外围还有螺栓使格宾网片的边丝也处于被加紧状态，保证了在拉伸过程中格宾网片边丝的运动状态与网丝的运动状态相一致。

本发明专用夹具的夹紧装置上，每排处于边缘位置的螺栓圆孔的圆心与所述夹紧装置侧边边缘的距离为格宾网片上两个连续双绞合轴线间距离的一半。上排螺栓圆孔的圆心连线及下排螺栓圆孔的圆心连线与夹紧装置的上边缘平行。

本发明专用夹具适用于页面宽幅≤1.5m的格宾网片，对于页面宽幅较大的格宾网片，本发明专用夹具的长度需要根据需求进行调整，螺栓圆孔的数量也需要重新考虑。

本发明专用夹具的夹紧装置在夹持处中部沿长度方向设有一弧形凹槽，所述弧形凹槽的长度等于夹紧装置的长度，宽度为20mm，深度为3mm。所述弧形凹槽在试验过程中与试验用格宾网片的端丝及翻边连接网丝紧紧贴合在一起，且端丝及翻边连接网丝无法滑出凹槽，使格宾网片无法错动，实现在格宾网片两端施加均布拉伸荷载。

本发明专用夹具的夹紧装置的弧形凹槽内以及上部夹持处内嵌1-2mm厚橡胶垫，可以实现减少夹具对格宾网片的损伤。

本发明专用夹具结构型式简单，可由厂家标准生产，具有经济、高效、便捷的特点。

为保证拉伸试验顺利进行，本发明专用夹具采用强度较高的金属材料，如碳素结构钢、低碳合金钢等。

与现有技术相比，本发明专用夹具具备以下功能：夹紧装置内嵌橡胶垫，避免了夹具与格宾网片的直接接触，减小了夹具对格宾网片的损伤；夹紧装置在夹持部位由两排多个螺栓连接，且在格宾网片边丝外围也设有螺栓，实现了格宾网片双绞合处的网丝与边丝具有相同的受力特点和运动状态；在拉伸过程中，夹紧装置的弧形凹槽与试验用格宾网片的端丝及翻边连接网丝紧紧贴合在一起，解决了夹具给格宾网片带来的应力集中问题；格宾网片在夹紧装置的弧形凹槽处被包裹的直径大于在上部被夹持的直径，故格宾网片在被夹持后无法产生错动和滑移，保证了拉伸试验过程的稳定性。

附图说明

图1为本发明专用夹具所提供实施例夹持试件的示意图。

图2为本发明专用夹具所提供实施例的示意图。

图3为本发明专用夹具所提供实施例的正面视图。

图4为本发明专用夹具所提供实施例的侧面视图。

图5为本发明专用夹具所提供实施例夹持试件的侧面视图。

图6为本发明专用夹具所提供实施例夹持的格宾网片试件示意图。

图中：1-格宾网片；2-网丝；3-端丝；4-边丝；5-网孔；6-上夹紧装置；7-下夹紧装置；8-吊孔；9-上排螺栓圆孔；10-下排螺栓圆孔；11-橡胶垫；12-弧形凹槽；13-螺栓。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明的结构以及涉及的技术方案做进一步的说明。显然，所述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明专用夹具的上夹紧装置6及下夹紧装置7的弧形凹槽12内部及上部夹持处内嵌有1mm厚的橡胶垫11，在夹具夹持格宾网片1后，格宾网片1的网丝2、端丝3、边丝4均与橡胶垫11接触，避免了与上夹紧装置6及下夹紧装置7的金属材料直接接触，从而降低了夹具对格宾网片1的损伤。

如图4所示，本发明专用夹具由三部分组成：由两个对称布置的上夹紧装置6构成的上夹具、由两个对称布置的下夹紧装置7构成的下夹具和用于安装连接的螺栓13。所述上夹紧装置6和所述下夹紧装置7的材料组成、几何形状、几何尺寸、外部构造是完全相同的。通过两块上夹紧装置6及两块下夹紧装置7的配合夹持住格宾网片1，再由螺栓13固定。夹持了格宾网片1试件的专用夹具通过吊孔8连接到拉伸试验机上，施加拉力，从而测试格宾网片1在拉伸荷载作用下的力学特性和破坏形式。通过本发明专用夹具，尤其是夹紧装置上弧形凹槽12的夹持，保证试件在拉伸过程中的稳定，从而保证试验的准确性以及结果的有效性。

如图6所示，格宾网片1由专用机械编织的双绞连接六边形网孔组成，不同规格的格宾网片1的网丝2、端丝3及边丝4的直径不同，网孔5的尺寸也不同，因此在设计和制作专用夹具时要考虑被夹持格宾网片1的参数，如网丝直径、网孔大小、页面宽幅等。本发明专用夹具可适用于各种型号和尺寸的格宾网片。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，基于本发明中的实施例所作出的劳动，如：改变夹具尺寸、改变螺栓圆孔9的间距和数目、改变橡胶垫11的尺寸和厚度，或者采用其它材料作为柔性缓冲护垫、改变弧形凹槽12的尺寸、使用其它螺栓或安装连接用的构件等，都属于本发明保护的范围。本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。