[实用新型]地下工程土体改良电动十字板剪切试验装置

说明书

本实用新型公开一种地下工程土体改良电动十字板剪切试验装置，包括动力装置、轴杆、弹簧加压装置、十字板、套筒和底座，所述动力装置与所述轴杆的一端连接；所述轴杆的另一端穿过所述弹簧加压装置与所述十字板连接；所述轴杆与所述十字板连接的一端伸入到所述套筒内部；所述套筒的一端与所述弹簧加压装置连接，另一端与所述底座连接；其中所述弹簧加压装置用于对土体进行压缩。

技术领域

本实用新型涉及土木工程领域，更具体地涉及一种地下工程土体改良电动十字板剪切试验装置。

背景技术

十字板剪切试验原本是一种用十字板测定饱和软粘性土不排水抗剪强度和灵敏度的试验，属于土体原位测试试验的一种。十字板剪切试验是通过测量均匀转速下的十字板头转动时的力矩来计算土的抗剪强度，由十字板剪切试验测得的抗剪强度代表孔内土体的天然强度。对于改良后或扰动后的土体，十字板剪切试验则存在强度指标失真的缺点，因而不适用于室内试验。而对于土的抗剪强度室内试验测试来说，主要测试方法有直剪试验、三轴压缩试验、无侧限抗压试验等，其中，直剪试验操作最为简单，但直剪试验存在不能严格控制排水条件的缺点。

因此，在地下工程土体改良方面，需要提供一种用于室内试验的测试压力状态下改良土体的剪切强度的试验装置，并且需要严格控制排水，显然现有的土工试验仪器并不满足试验要求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种地下工程土体改良电动十字板剪切试验装置，用以测量土体压缩量，同时根据测得的电流变化量计算出十字板剪切时的扭矩，进而得到土体不排水抗剪强度。

为解决上述问题，本实用新型采用下述技术方案：

一种地下工程土体改良电动十字板剪切试验装置，包括动力装置、轴杆、弹簧加压装置、十字板、套筒和底座，所述动力装置与所述轴杆的一端连接；所述轴杆的另一端穿过所述弹簧加压装置与所述十字板连接；所述轴杆连接所述十字板的部分与所述十字板伸入到所述套筒内部；；所述套筒的一端与所述弹簧加压装置连接，另一端与所述底座连接；其中所述弹簧加压装置用于对土体进行压缩。

优选地，所述弹簧加压装置包括第一法兰盘、弹簧、压板和竖杆，所述轴杆依次穿过所述第一法兰盘、弹簧、压板，所述竖杆垂交于所述压板靠近所述弹簧的一面，工作状态下，所述第一法兰盘通过螺栓与所述套筒上的第二法兰盘连接，所述第一法兰盘与所述弹簧的一端接触连接，所述弹簧的另一端与所述压板接触连接，所述压板通过所述套筒和土体被限位于所述套筒内；非工作状态下，所述第一法兰盘、所述弹簧和所述压板能沿所述轴杆方向自由滑动，所述第一法兰盘、所述弹簧和所述压板限位于所述动力装置与所述十字板之间。

优选地，所述压板包括第一圆盘、第二圆盘和布置在所述第一、二圆盘之间的第一橡胶垫，所述压板通过依次贯穿所述第一圆盘、所述第一橡胶垫和所述第二圆盘的紧固螺栓紧固，其中通过调整所述紧固螺栓松紧来控制所述第一橡胶垫膨胀后与所述套筒内壁的间隙。

优选地，所述的竖杆用于测量所述弹簧的变形量，通过计算得到弹簧压力和土体压缩量。

优选地，所述弹簧加压装置对所述套筒内的土体的压力为能调整的0-0.3MPa。

优选地，所述动力装置包括变频器、电机和用于固定所述电机与所述变频器的支架平台，其中所述动力装置通过所述轴杆控制所述十字板转速范围0-20r/min，通过计算所述变频器反馈的电流增加量，求得土体剪切强度。

优选地，所述电机的转轴通过轴套与所述轴杆进行连接，在转轴与所述轴杆连接的轴套处通过螺丝进行固定。

优选地，所述轴杆通过轴套与所述十字板连接，在所述轴杆与所述十字板连接的轴套处通过螺丝进行固定。

优选地，所述套筒与所述底座通过第三法兰盘和第四法兰盘配合固定连接，在所述底座上设有限位所述套筒的圆形限位凹槽，在所述圆形限位凹槽与所述套筒之间设有第二橡胶垫。