[实用新型]一种十字板剪切仪

说明书

技术领域

本实用新型属于岩土工程原位测试的装置技术领域，具体涉及一种十字板剪切仪。

背景技术

在岩土工程勘察领域，为了测定饱和软黏土的不排水抗剪强度、重塑土的不排水抗剪强度和土体的灵敏度，通常采用原位十字板剪切试验。原位十字板剪切仪分为有机械式和电测式，而机械式十字板剪切仪主要结构为测力装置、外套管、内十字板轴杆、十字板头；电测十字板主要结构为数据采集系统、贯入力装置、轴杆、导线、带扭力传感器十字板头。

机械式十字板在测量土体不排水抗剪强度时，扭转力矩为土体对十字板头和轴杆扭转力矩之和。计算得出排水抗剪强度比实际的土体不排水抗剪强度大，影响试验参数的准确性。在实际工程应用中，所测得数据往往需要乘以折减系数。折减系数与土体塑性指数和剪切破坏所需要的时间有很大关系，而不是一个定值，所以仍然存在一定的误差。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种十字板剪切仪。该剪切仪在进行现场十字板剪切试验时，通过增加测量摩擦力和机械阻力扭矩，在计算土体不排水抗剪强度时，减去这部分扭矩，计算得出的土体不排水抗剪强度指标更接近真实值。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种十字板剪切仪，包括上轴杆、下轴杆和十字板头，下轴杆底端连接十字板头，在下轴杆上固定有半月齿，在上轴杆底端设置有与下轴杆上的半月齿相配合的半月齿；所述上轴杆为空心结构，下轴杆的半月齿以上的轴段部分活动嵌入安装在上轴杆中；通过控制上轴杆的升降，实现上轴杆底端的半月齿和下轴杆上的半月齿咬合与分离。

在上述技术方案中，在下轴杆顶端具有扩径卡头端，防止下轴杆从上轴杆中脱离。

本实用新型的优点和有益效果为：

1，本实用新型可以测出十字板剪切试验过程中，轴杆摩擦作用产生的力矩，在计算土体不排水抗剪强度指标时，减去轴杆摩擦作用产生的力矩，土体不排水抗剪强度接近实际值。

2，本发明操作简单，装卸方便，极大提高工作效率。

附图说明

图1是本实用新型十字板剪切仪的结构示意图。

图2是1的剖视图。

图3是十字板剪切仪的上轴杆和下轴杆的半月齿咬合时的结构示意图。

其中：1为上轴杆，2为下轴杆，3为半月齿，4为十字板头。

具体实施方式

下面结合具体实施例进一步说明本实用新型的技术方案。

本实用新型所涉及的一种十字板剪切仪，如图所示，包括上轴杆1、下轴杆2、十字板头4，

下轴杆2底端连接十字板头4，在下轴杆2上固定有半月齿3，上轴杆1底端设置有与下轴杆上的半月齿相配合的半月齿；上轴杆1为空心结构，所述下轴杆2的半月齿以上的轴段部分活动嵌入安装在上轴杆1中，以使下轴杆顶端轴段部分可在上轴杆中上下滑动及转动；在下轴杆顶端具有扩径卡头端，以防止下轴杆从上轴杆中脱离。

使用时，将十字板压入测试土体深度，上轴杆底端的半月齿和下轴杆上的半月齿咬合(图3)，扭转测力装置进行十字板剪切试验，测读扭力环读数P_f。

原状土十字板剪切试验结束后，提升上轴杆，使上轴杆底端的半月齿和下轴杆上的半月齿分离(图1和图2)，扭转测力装置进行试验，测读扭力环读数P₀。

最后，计算土体不排水抗剪强度指标C_u＝1000k_c(P_f-P₀)，kc是十字板头常数。

以上对本实用新型做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本实用新型的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本实用新型的保护范围。