[发明专利]一种机械十字板剪切仪及其使用方法

权利要求书

1.一种机械十字板剪切仪，其特征在于：包括中心转轴、十字板头、外套管、管靴和扭矩测量装置，

中心转轴安放在外套管内部，外套管底端固定连接管靴，中心转轴底端连接十字板头；

扭矩测量装置包括安装架、手摇柄、第一直齿轮、第二直齿轮、蜗杆、蜗轮、C型开口钢环、连接臂，手摇柄连接第一直齿轮，第一直齿轮和第二直齿轮啮合，第二直齿轮同轴固定在蜗杆上，蜗杆与蜗轮啮合，蜗轮转动安装在安装架上，手摇柄通过第一直齿轮和第二直齿轮驱动蜗杆旋转，蜗杆驱动蜗轮转动；C型开口钢环的一端固定在蜗轮上，C型开口钢环的另一端与连接臂连接，安装架的中心设置有用于穿入中心转轴的轴孔，中心转轴顶端穿过安装架的轴孔并与连接臂的内端通过键连接；蜗轮上还固定设置有用于固定安装百分表的安装支架；安装架底端设置有用于紧固外套管制紧机构，以使外套管顶端与安装架固定；

中心转轴和外套管之间设置有导轮，管靴为十字型，十字板头收纳在管靴内。

2.根据权利要求1所述的一种机械十字板剪切仪，其特征在于：连接臂的与中心转轴连接端设置有用于安装中心转轴的安装孔，该安装孔内壁设置有键槽，中心转轴上也设置有键槽，安装时，中心转轴装入连接臂的的安装孔中，将中心转轴的键槽和连接臂安装孔的键槽对齐，然后放入键，使连接臂与中心转轴固定。

3.根据权利要求1-2之一所述的一种机械十字板剪切仪的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：在试验点位置按测试深度要求预钻孔，然后将外部带有外套管和管靴的中心转轴和十字板头下放到孔底，下放过程中十字板头收纳在管靴内，从而防止十字板头下放时受土体阻力而导致中心转轴与十字板头连接处发生弯折变形；下放到指定深度后，下推中心转轴，使十字板头伸出管靴插入待测试土体；

步骤二：安装扭矩测量装置，将中心转轴穿过安装扭矩测量装置的安装架的轴孔，并使中心转轴装入连接臂的的安装孔中，将中心转轴的键槽和连接臂安装孔的键槽对齐，然后放入键，使连接臂与中心转轴固定；并拧紧外套管制紧顶杆，将外套管制紧顶杆与安装架固定；最后，将百分表安装在蜗轮上的安装支架上，使百分表的测头端与连接臂的外端接触，并将百分表调整至零位；

步骤三：试验开始，摇动手摇柄，同时开动秒表，蜗轮每转1⁰测记百分表读数1次，当读数出现峰值后，其峰值读数即为原状土剪切破坏时的最大读数R_y；

步骤四：拔出键，使连接臂与中心转轴失连，在中心转轴上端装上旋转手柄，顺时针方向转动多圈，使十字板周围土体充分扰动，然后取下旋转手柄，重新插上键，使连接臂与中心转轴连接，按照步骤三，测记重塑土剪切破坏时百分表的最大读数R'_y。