[发明专利]便携式土体原位剪切试验装置及其试验方法

权利要求书

1.一种便携式土体原位剪切试验装置，其特征在于，圆筒体的机箱（11）上部套装固定在上轴承外环（131）上，剪切核心（22）上部圆柱段固定在上轴承内环（132）上，且剪切核心（22）和机箱（11）以及上轴承（13）三者顶面齐平；圆环形的施力转盘（141）与机箱（11）同轴设置、且二者之间均布固联有多根连杆（142），机箱下部固定在下轴承内环（151）上，下轴承外环（152）固定在位于下轴承（15）下面的锚固反压板（162）上，在试验时锚固反压板采用锚钉（161）固定在待测土体（53）的地表（51）上，剪切核心（22）底部有至少两个柱状突起，剪切核心（22）下部空腔内从下向上依次有用作施加压力于试验土芯（46）上表面的橡胶塞（33）、电磁铁下片（32）和电磁铁上片（31），串联直杆（34）活动穿插在橡胶塞（33）、电磁铁下片（32）和电磁铁上片（31）三者的中心通孔中，串联直杆（34）和电磁铁上片（31）均与剪切核心（22）相固定，且电磁铁上、下片（31、32）二者邻接面的磁极相同；

还具有齿槽卡接机构：机箱（11）内壁上设有一圈齿槽（12），一个直角三角形的卡齿（216）与齿槽（12）相互作用，且该卡齿（216）的一个角点铰接在剪切核心（22）上，卡齿拉绳（215）固定在卡齿（216）的直角点与卡齿复位杆（212）之间，卡齿弹簧（214）套装在卡齿拉绳（215）上，且卡齿弹簧（214）外端固定在卡齿的直角点上，卡齿弹簧（214）内端固定在剪切核心上的圆柱体槽（219）底部，圆柱体槽（219）沿剪切核心径向设置，卡齿复位杆（212）从顶部伸入剪切核心上的内孔（213）中，该内孔（213）位于圆柱体槽（219）轴心线的延长线上；

多根施力弹簧（231）连接在机箱（11）内壁与剪切核心（22）外表面之间、且当机箱转动时，施力弹簧（231）被拉长；定量标示转矩的刻度盘（241）固定在上轴承（13）外环上表面上，读数指针（242）固定在上轴承内环上表面上；

还具有试验时利用仪器打入待测土体（53）内的环刀系统：内环刀（41）有间隙地设置在外环刀（42）内，两个相互垂直的竖向剪切板（44）固定在内环刀（41）内腔，内环刀（41）的顶部水平外沿上有至少两个供剪切核心（22）上的柱状突起插入固定的圆柱状孔。

2.根据权利要求1所述的便携式土体原位剪切试验装置，其特征在于，所述齿槽卡接机构为沿剪切核心轴心线方向间隔设置的两个。

3.根据权利要求1所述的便携式土体原位剪切试验装置，其特征在于，所述卡齿复位杆（212）伸出剪切核心（22）的顶部上安装有卡齿复位旋钮（211）。

4.根据权利要求1所述的便携式土体原位剪切试验装置，其特征在于，所述锚固反压板（162）为四块，四块锚固反压板（162）均布固定在下轴承（15）外环上。

5.根据权利要求1所述的便携式土体原位剪切试验装置，其特征在于，所述剪切核心上的内孔（213）设置在剪切核心（22）的偏心位置。

6.根据权利要求1所述的便携式土体原位剪切试验装置，其特征在于，所述剪切核心（22）上开有卡齿复位槽（217）。

7.根据权利要求1所述的便携式土体原位剪切试验装置，其特征在于，所述内环刀（41）和外环刀（42）的刃口呈内斜刃面，竖向剪切板（44）具有刃口。

8.一种利用权利要求1～7任一权利要求所述装置的土体原位剪切试验方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、选取待进行试验的地面或坡体表面较平整部位；

S2、将内环刀（41）和外环刀（42）一同压入待测土体（53），直至待测深度，并将外环刀（42）继续压入待测土体（53）一微小深度，使内环刀（41）和外环刀（42）二者的顶部外沿板脱离接触即可；

S3、将整个试验装置通过环刀卡扣（43）安装到内环刀（41）上，并将携带的蓄电池连接到电磁加载系统，通过调节移动电源的输出功率，调节好设定的上覆压力；

S4、缓慢转动施力转盘（141），直至剪动待测土体（53），待刻度盘（241）读数不再增加后，读取读数；

S5、读数完成后即可拆除试验装置并将其清理干净；

S6、在附近区域选取土体质地相同的其他场地，重复进行S1-S5步骤，测得不同的抗剪强度值，取平均值，进而获得该处待测土体（53）抗剪强度值。