[发明专利]贯入式土体强度及波速联合测试装置及其使用方法

权利要求书

1.一种贯入式土体强度及波速联合测试装置，其特征在于：包括横梁(13)，横梁(13)两端安装有探杆(9)；横梁(13)中部安装有压力传感器(7)和位移传感器(8)；所述探杆(9)包括内空外杆(14)，内空外杆(14)底部安装有锥头(21)，内空外杆(14)内安装有内空内杆(15)，内空外杆(14)底部安装有主滑块(16)，主滑块(16)连接有用于固定发射压电陶瓷弯曲元片(11)或接收压电陶瓷弯曲元片(12)的副滑块(17)；内空外杆(14)上成形有露出副滑块(17)的穿孔(32)；所述内空内杆(15)底部设有与楔形状的主滑块(16)配合的楔形面，便于挤压主滑块(16)和副滑块(17)，从而将弯曲元片插入土体；内空内杆(15)上部安装的梢钉(34)与内空外杆(14)上部设置的竖凹槽(33)配合，便于固定主滑块(16)的方向；内空内杆(15)为便于与弯曲元片连接的线路穿行的内空设计；主滑块(16)前端成形有与副滑块(17)配合的凹槽，中部有便于与弯曲元片连接的线路穿行的竖向中空设计及横向线路穿行孔，左右两端分别设有与前封板(18)对应的用于安装弹簧(27)的弹簧安装孔(24)；为便于主滑块(16)和副滑块(17)稳定连接，在主滑块(16)和副滑块(17)上均成形有主副滑块连接螺孔(25)；所述副滑块(17)前端为与内空外杆(14)尺寸吻合的弧形设计，并设有竖向及横向弯曲元片安装槽，后端与主滑块(16)尺寸吻合，中部有与弯曲元片安装槽贯通的线路穿行孔。

2.根据权利要求书1所述的一种贯入式土体强度及波速联合测试装置，其特征在于：所述横梁(13)两端设置有长孔(31)，横梁(13)通过长孔(31)与探杆(9)相连，以便于调整两探杆间水平距离，横梁(13)上安装有用于将整个装置压入土体的手柄(35)；配合手柄(35)安装有压力传感器(7)，便于获得探杆压入土体过程中压力随深度变化曲线，进而获得土体不排水剪切强度；横梁上刻有刻度尺，便于调整两探杆间水平距离。

3.根据权利要求书1所述的一种贯入式土体强度及波速联合测试装置，其特征在于：所述内空外杆(14)与锥头(21)之间安装有底封板(20)，内空外杆(14)底部安装有前封板(18)、后封板(19)，穿孔(32)处于前封板(18)上，内空外杆(14)上刻有刻度尺，便于辅助获得探杆压入土体深度。

4.根据权利要求1所述的一种贯入式土体强度及波速联合测试装置，其特征在于：所述内空外杆(14)的顶部成形有竖凹槽(33)，内空内杆(15)顶部固定有与竖凹槽(33)配合的梢钉(34)；内空外杆(14)为自下向上横截面逐渐增大的圆锥台状变截面设计，自前封板(18)往上的变截面可有效减小探杆与土体侧摩擦力，便于探杆压入土体，与横梁(13)连接位置的变截面可便于垫片(22)固定，从而有效保证探杆与横梁的稳定连接；内空内杆(15)为与内空外杆(14)配合的变截面结构，这减小了内空内杆(15)与内空外杆(14)间的摩擦，增大了相互的滑动性。

5.根据权利要求3所述的一种贯入式土体强度及波速联合测试装置，其特征在于：所述前封板(18)前端为与内空外杆(14)尺寸吻合的弧形设计，底部为与主滑块(16)和副滑块(17)尺寸吻合的门形设计，底部用两螺栓与底封板(20)相连；所述后封板(19)后端为与内空外杆(14)尺寸吻合的弧形设计，并在底部中间位置与底封板(20)用一螺栓相连；所述锥头(21)锥角为60°与底封板(20)用一螺栓相连。