[实用新型]一种多功能剪切侧压力试验仪

说明书

本实用新型公开了一种多功能剪切侧压力试验仪，包括剪切板、驱动剪切板向下运动的钎锤机构以及驱动剪切板转动的转动机构，剪切板由若干中心处开设有凹槽的叶片组成，叶片的凹槽处安装有内侧设有应变片的薄钢片，应变片同外部应变采集仪连接。本实用新型的优点是：在剪切板进入待测土体深度后，借助叶片上薄钢片测试土体侧压力，相比由室内土工试验得到的泊松比或摩擦角计算侧压力系数更加直接；通过第二电机、涡轮、涡杆和紧固环的配合，可以使圆管转动，进而带动探杆、板头杆和剪切板转动，以便进行不同深度的剪切试验。

技术领域

本实用新型涉及土体原位测试的技术领域，尤其是一种多功能剪切侧压力试验仪。

背景技术

工程勘察、基础设计中，软粘土不排水抗剪强度是重要参数之一，室内测试需要从现场运土回实验室，采用室内仪器如直剪仪测试抗剪强度，但土样在运输、保存及取出检测过程中易受扰动，而检测时需要样品尽可能保持原状，抗剪强度出现微小偏差将对岩土工程问题的安全、造价带来较大影响。静止侧压力系数即土体原始应力状态下的水平向主应力和竖向主应力之比，在计算静止侧压力、桩侧摩阻力和地下结构物设计中均需要准确的静止侧压力系数。通过弹性理论公式或经验公式得到的侧压力系数数值相差较大，其它各类有关静止侧压力系数的土体参数测量设备又多是以现场取样的原状土为实验对象，存在土样易受扰动或是生产应用中操作复杂等问题，考虑到获得竖向压力手段的多样性和便捷性，现场测试侧压力系数工作重心在于得到准确的侧向压力。

发明内容

本实用新型的目的是根据上述现有技术的不足，提供了一种多功能剪切侧压力试验仪，在剪切板的薄钢片内侧设置应变片，用于测试土体侧压力；通过设置钎锤机构和转动机构，以驱动剪切板插入土体和驱动剪切板在土体内旋转。

本实用新型目的实现由以下技术方案完成：

一种多功能剪切侧压力试验仪，其特征在于：包括剪切板、驱动所述剪切板向下运动的钎锤机构以及驱动所述剪切板转动的转动机构，所述剪切板由若干中心处开设有凹槽的叶片组成，所述叶片的凹槽处安装有内侧设有应变片的薄钢片，所述应变片同外部应变采集仪连接。

所述钎锤机构包括两侧各设有一滚轮的滑动板、若干安装在所述滑动板上的限位柱、重锤以及安装在所述滑动板上且位于所述重锤中心处中空空间内的第一电机，两所述滚轮分别安装在两支架板的滑槽内，所述滑槽沿所述支架板内侧高度方向设置，两所述支架板相对设置在平台板的两侧；所述重锤上开设有数量同所述限位柱数量相对应的安装孔，所述限位柱安装在所述安装孔内；所述重锤的中空空间内壁上安装有齿条，所述第一电机输出端设有同所述齿条啮合的缺齿齿轮。

所述转动机构包括安装在所述平台板中心处通孔内的圆锥滚子轴承、安装在所述圆锥滚子轴承内的圆管、套设在所述圆管外壁的涡轮以及第二电机，所述第二电机输出端设有同所述涡轮啮合的涡杆，所述第二电机安装在一侧的所述支架板上。

所述圆锥滚子轴承包括依次设置的外环、圆锥滚子以及内环，所述外环安装在所述平台板中心处通孔内，所述内环与所述圆管间为螺纹连接。

所述滑动板同探杆一端连接，所述探杆另一端穿过所述圆管的通孔延伸至所述平台板下方，所述探杆通过从上至下直径逐渐减小的板头杆同所述剪切板连接。

所述限位柱数量为四个且其呈方形布置。

所述探杆上设有长度刻度，所述探杆两端通过紧固环同所述圆管固定。

所述叶片数量为三个，每两相邻所述叶片间夹角为120°，所述叶片底部带有锋利边缘；所述薄钢片通过螺栓同所述叶片固定连接。

所述应变片同端子连接导线一端连接，所述端子连接导线另一端依次经所述叶片、所述板头杆以及所述探杆的导孔同所述外部应变采集仪连接。