[发明专利]拉拔式土层剪切强度测试器及其测试方法

权利要求书

1.一种拉拔式土层剪切强度测试器，其特征在于：由设置在底座(4)上的底板(12)、固定设置在底板(12)上的两侧立柱(13)以及位于所述立柱的顶部、并连接在两侧立柱(13)之间的横梁(14)构成的框架；在所述横梁(14)上设置有手轮(15)，竖向的螺杆(16)经手轮(15)贯穿横梁的中央导向孔与位于框架内的量力环(17)的顶部相连接，在所述量力环(17)的底部连接有竖向接杆(18)，所述接杆(18)贯穿底板(12)的中央通孔，在所述接杆(18)的底端设置用于和拉拔杆(31)相连接的接头(19)；在所述底板(12)的后侧固定有机盒(22)，机盒(22)的侧面安置有显示器、温度传感器(23)和电缆固定头(24)；在所述量力环(17)中支设有位移传感器(20)，所述位移传感器(20)的传感器支架(21)固定于底板(12)的顶面，手轮(15)的转动通过螺杆(16)带动所述量力环(17)沿手轮的中心线方向移动；所述螺杆(16)、量力环(17)、接杆(18)和位移传感器(20)的中心线与所述手轮的中心线重合。

2.一种与权利要求1所述拉拔式土层剪切强度测试器配套使用的拉拔杆，其特征在于：所述拉拔杆(31)为一圆管，圆管的上段为外螺纹，下段管内沿径向设置有销轴(33)，在所述销轴(33)上套装有搅拌翼(41)，搅拌翼(41)上有锚块(45)，锚块(45)上栓有钢丝绳(34)，钢丝绳(34)从拉拔杆(31)的顶部管口引出；所述的搅拌翼(41)可以呈竖向容置在拉拔杆(31)的管内腔中，在拉拔杆(31)的两侧壁上开设有供所述搅拌翼(41)转动并伸展在拉拔杆(31)的管外的展翼口(32)；拉动钢丝绳(34)能使搅拌翼(41)展开呈与所述拉拔杆(31)的中心线呈90°夹角。

3.根据权利要求2所述拉拔杆，其特征在于：所述搅拌翼(41)为一字型，搅拌翼(41)的中部为方形的搅拌翼座(42)，搅拌翼座(42)的中央为一销轴孔(44)，两侧为搅拌翼叶片(43)，所述锚块(45)位于与销轴孔(44)相垂直侧面的搅拌翼座(42)上。

4.利用权利要求1所述测试器及权利要求2所述拉拔杆进行土层剪切强度测试的方法，其特征在于：

首先，在被测土层(1)上放置底座(4)，底座(4)上安置钻机，在土层(1)内钻出达设计深度的土层圆孔，清除土层圆孔内的渣土后，在土层圆孔内插入拉拔杆(31)，并由钻机夹住拉拔杆(31)的上段，开动钻机，边旋转拉拔杆(31)，边拉动拴在拉拔杆(31)搅拌翼(41)上锚块(45)上的钢丝绳(34)来展开搅拌翼(41)，待搅拌翼(41)展开至与拉拔杆(31)的中心线呈90°夹角状态后，提升拉拔杆(31)扩孔2～10cm的高度；接着，一边向拉拔杆(31)杆管内注入凝固液，一边继续转动并下降拉拔杆(31)2～10cm的高度，将凝固液与被搅拌翼(41)扩孔打碎的土搅拌成混合体后停止转动，待混合体凝固与拉拔杆共同形成一“⊥”形件后，卸下钻机，在底座(4)上安置拉拔式土层剪切强度测试器(11)，将测试器(11)的接头(19)与拉拔杆(31)相连接，转动手轮(15)使螺杆(16)上移直至绷紧量力环(17)后，将位移传感器(20)读数归零，再次转动手轮(15)上移螺杆(16)，经量力环(17)提升拉拔杆(31)，直至土层(1)剪切破坏而被拔动，测得被拔动土体(2)的抵抗拉力，换算出土层(1)的抗剪强度即可。