[实用新型]十字板剪切试验加载装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种应用于水域、陆域的工程地质勘察原位测试设备，能对软粘性土的抗剪强度进行量测的十字板剪切试验加载装置。 

背景技术

在港口、桥梁、人工岛等水域工程项目中，软土地基的抗剪强度是一个非常重要的工程指标。对这项指标的测量仪器目前国内外有多种设备，但多数设备在实际应用中存在适用范围有限、测量值受环境影响较大的问题，特别是在受波浪、水流影响较大的水域环境下，只能在水流趋缓或平潮时进行试验所限，造成工作效率偏低和实验数据误差较大。 

发明内容

本实用新型的目的是提供一种十字板剪切试验加载装置，特别是在海域施工时能有效降低试验误差，在试验过程中受到外界因素影响时，通过对仪器自身调节使影响误差降到最低。 

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是提供一种十字板剪切试验加载装置，该装置包括有加荷盘、导向轮、加荷轮、刻度盘、导向轴孔、转动手轮、测力计支架、测力钢环、蜗轮蜗杆、链条、销孔，其中：所述加荷盘的上部通过导向轴孔可转动的固定有刻度盘，在加荷盘中部可转动的固定有导向轮、加荷轮，所述链条一端通过轴销固定在加荷轮上，逆时针穿过导向轮，另一端通过轴销与刻度盘连接；加荷轮的一侧固定有带转动手轮的蜗轮蜗杆，转动手轮经蜗轮蜗杆带动加荷轮转动；在刻度盘上等间隔设有八个销孔，通过定位销锁定链条，通过调节链条在刻度盘上销孔的位置能够调节试验角度；在测力计支架上设有测力钢环和百分表，测力钢环通过可调节的压板与导向轮连接。 

本实用新型的效果是将十字板剪切试验的加载装置由链条连接，改变了传统设备齿轮连接的方式，使设备在实验过程中能够根据实验条件的变化进行试验角度调节，保证实验数据的准确。加大了的刻度盘使剪切力矩更加稳定的施加在试验土体上；此设备能够脱离水上实验平台，能够与套管独立连接，在保证规范要求的条件下，可以在不同成因的软土层进行十字板剪切原位测试，在0～120千帕范围内能准确测出数据。本装置更加适合于海域工程勘察领域，特别采用船载勘探平台进行水域工程地质勘察项目。 

附图说明

图1为本实用新型的十字板剪切试验加载装置工作原理图； 

图2为本实用新型的十字板剪切试验加载装置操作示意图。 

图中： 

1、加荷盘2、导向轮3、加荷轮4、刻度盘5、导向轴孔 

6、手轮7、测力计支架8、测力钢环9、蜗轮蜗杆10、链条 

11、销孔12、导向杆13、套管14、钻杆15、十字板头 

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型十字板剪切试验加载装置的结构进一步说明。 

本实用新型的十字板剪切试验加载装置设计思想是将加荷盘上的刻度盘和加荷轮分离，通过导向轮和链条连接。当试验过程中受到外界因素影响而导致定位套管发生一定范围内的倾斜时，倾斜角度使作用在试验土体上的力矩增加，导向轮能自动调整测力计、刻度盘的连接角度，在试验过程中可以对土体的剪切角度有效控制，当十字板头插入土体未能有效啮合时，可以通过调节链条和刻度盘的连接点，从而保证剪切角度的准确性。当试验点因水流或波浪影响发生倾斜时，导向轮可以在链条的带动下自动调节刻度盘和测力计的连接方向，有效的消除了因倾斜带来的附加力矩对实验数据的影 响。导向轮和百分表都装在测力计支架上，并且能够单独拆卸，在操作上简便、实用，便于维护。刻度盘采用了直径较大的轮式圆盘，在刻度盘上有八个销孔11，可以在不同角度将传动力矩的链条固定。当试验环境发生变化时，通过改变链条在刻度盘上的定位孔，可以保证土体的剪切角度都满足试验要求。 

如图1所示，本实用新型的十字板剪切试验加载装置，该装置包括有加荷盘1、导向轮2、加荷轮3、刻度盘4、导向轴孔5、转动手轮6、测力计支架7、测力钢环8、蜗轮蜗杆9、链条10、销孔11。所述加荷盘1的上部通过导向轴孔5可转动的固定有刻度盘4，在加荷盘1中部可转动的固定有导向轮2、加荷轮3，所述链条10一端通过轴销固定在加荷轮3上，逆时针穿过导向轮2，另一端通过轴销与刻度盘4连接，所述刻度盘4的直径为450～500mm。 

加荷轮3的一侧固定有带转动手轮6的蜗轮蜗杆9，转动手轮6经蜗轮蜗杆9带动加荷轮3转动；在刻度盘4上等间隔设有八个销孔11，通过定位销锁定链条10，通过调节链条10在刻度盘4上销孔11的位置能够调节试验角度；在测力计支架7上设有测力钢环8和百分表，测力钢环8通过可调节的压板与导向轮2连接。通过量测与导向轮2连接的测力钢环8的变形量，即可计算试验土体的抵抗力矩。