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专利名称：一种十字板剪切仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种土工试验仪器，具体是指一种现场测试软粘土不排水抗剪强度的十字板剪切仪。
背景技术：
在软粘土土工基础设计中，如路提、基础及基坑等，软粘土不排水抗剪强度是重要参数之一，软粘土不排水抗剪强度的测试分为室内试验和现场试验两种方法，室内试验是从现场取土运回试验室，利用室内仪器，如直接剪切仪和无侧限抗压强度仪测试其不排水抗剪强度，室内试验主要存在取土扰动和试样尺寸效应的问题；现场试验通常采用十字板剪切仪试验，其是目前在现场测定软粘土及硬粘土天然不排水强度和灵敏度实验中使用最为广泛的方法，所述现有十字板剪切仪一般包括十字板头、扭力装置和量测装置三部分，试验中先将十字板头贯入软土中，操作扭力装置使十字板头转动，直至土体破坏，通过量测装置测得转动时所需力矩，从而计算出土的抗剪强度。上述现有十字板剪切仪，其量测装置通常包括有相互适配连接的转盘、滑轮、施力盘、摇柄和读数仪等结构，其虽然给剪切仪的测量提供较好的精准度，但其存在结构复杂、 仪器笨重缺陷，故其不仅具有携带不方便、成本高缺陷，而且实际操作中需要多人合作及消耗一定的人力；针对所述问题，本发明人对现有十字板剪切仪作了深入研究，发明了一种携带方便、操作简单的十字板剪切仪，本案由此产生。

实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种结构简单、操作方便的十字板剪切仪，其克服了传统技术中携带不便、操作复杂及耗时耗力等缺陷。为了达成上述目的，本实用新型的解决方案是一种十字板剪切仪，其包括有十字板头，还包括有主杆、辅杆及弹簧秤，上述主杆为由竖杆和横杆构成的T字型结构，上述十字板头安装在上述竖杆的下端部，上述辅杆与上述横杆呈上下设置，且此辅杆与此横杆的中部相活动铰接，上述弹簧秤连接于上述辅杆与上述横杆间。上述十字板头与上述竖杆间采用可拆解方式相互连接。上述十字板头的顶部形成一螺栓头，对应上述竖杆的下端部形成有与上述螺栓头相紧密配合的螺栓孔。上述弹簧秤共设有两个，分别设于上述辅杆与上述横杆交叉后相对的两侧处。上述辅杆及上述横杆上均设有便于上述弹簧秤连接设置的拉环。采用上述方案后，本实用新型一种十字板剪板仪，其采用的扭力装置包括有呈T 字型结构的主杆和与其相适配活动铰接的辅杆，量测装置采用简单的弹簧秤结构，该弹簧秤巧妙地连接在辅杆与横杆间，试验时，待十字板头贯入软土后，沿与弹簧秤相对的一侧旋转辅杆，其通过弹簧秤带动主杆对十字板头产生扭剪力矩，十字板头剪切软粘土破坏，扭剪力矩通过弹簧秤乘以力矩测出，将扭剪力矩经过换算，即可得所需的软粘土的不排水抗剪强度；由此，本实用新型通过弹簧秤、辅杆及主杆间的巧妙配合，实现了量测装置与扭力装置的最简化设计，同时具有结构简单、携带操作简便、省时又省力等优点，为软粘土不排水抗剪强度测试提供了一种新的途径。

[0012]图1是本实用新型的结构示意图。[0013]标号说明[0014]十字板头1主杆 2[0015]竖杆21横杆 22[0016]辅杆3弹簧秤 4[0017]拉环具体实施方式
为了进一步解释本实用新型的技术方案，下面通过具体实施例来对本实用新型进行详细阐述。如图1所示为本实用新型一种十字板剪切仪，其包括有十字板头1、主杆2、辅杆3 及弹簧秤4。十字板头1具体由两块钢板焊接成十字形结构，钢板具有一定的厚度，能够承受一定的外力，主杆2为T字型结构，其由竖杆21和横杆22 —体焊接成型构成，十字板头1 采用可拆解方式安装在竖杆21的下端部，具体一较佳实施方式，于十字板头1的顶部中心位置焊接有一螺栓头，对应竖杆21的下端部形成有与此螺栓头相拧紧配合的螺栓孔；所述采用可拆解方式，一方面有利于携带的方便性，另一方面，可以根据实际需要配备不同规格的十字板头，例如可以配备有直径X高度分别为50 X IOOmm和25 X 50mm的两种规格的十字板头，可拆解连接实现了简单更换十字板头1的作用。上述辅杆3与横杆22呈上下设置，且辅杆3与横杆22的中部采用销轴相活动铰接，则该两者之间可作自由的交叉转动，于相交叉的一侧，辅杆3与横杆22间连接有弹簧秤 4，为了便于弹簧秤4的连接作用，于辅杆3及横杆22上均设有可供弹簧秤4连接挂设的拉环5 ；弹簧秤根据实际情况可以设置一个或两个，当测试软粘土深度较小或强度较低时，可采用规格直径X高度为50 X IOOmm的十字板头1，并可只挂上一弹簧秤4，相反，当测试软粘土深度较大或强度较高时，可采用规格直径X高度为25X50mm的十字板头1，并可挂上两个弹簧秤4，该两个弹簧秤4分别设于辅杆3与横杆22交叉后相对的两侧处。具体操作时，首先将十字板头1贯入软粘土中某一深度处，操作者双手握紧辅杆3 两端，并沿与弹簧秤4相对的一侧旋转辅杆3，通过弹簧秤4带动主杆2 (包括横杆22和竖杆21)对十字板头1产生扭剪力矩，十字板头1剪切软粘土破坏，所述扭剪力矩为弹簧秤4 上的力与弹簧秤4至横杆22中部距离的乘积，然后根据下式换算为软粘土的不排水抗剪强度
IMrC" = ,D\D/3+H)[0024]式中，Cu为软粘土的不排水抗剪强度(kPa) ;Mr为十字板头1上的最大抵抗力矩 (kN · m) ；D为十字板头1直径(m) ；H为十字板头1高度(m)。综上所述，本实用新型十字板剪切仪，其采用的扭力装置包括有呈T字型结构的主杆2和与其相适配活动铰接的辅杆3，量测装置采用简单的弹簧秤4结构，该弹簧秤4巧妙地连接在辅杆3与横杆22间，使操作中可充分利用辅杆3的旋转作用及弹簧秤4的简易测量作用，由此，本案通过弹簧秤4、辅杆3及主杆2间的巧妙配合，实现了量测装置与扭力装置的最简化设计，可实现不同深度处原位测试软粘土不排水抗剪强度，同时具有结构简单、携带操作简便、省时又省力等优点，为软粘土不排水抗剪强度测试提供了一种新的途径。上述实施例和图式并非限定本实用新型的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本实用新型的专利范畴。
权利要求1.一种十字板剪切仪，其包括有十字板头，其特征在于还包括有主杆、辅杆及弹簧秤，上述主杆为由竖杆和横杆构成的T字型结构，上述十字板头安装在上述竖杆的下端部， 上述辅杆与上述横杆呈上下设置，且此辅杆与此横杆的中部相活动铰接，上述弹簧秤连接于上述辅杆与上述横杆间。
2.如权利要求1所述的一种十字板剪切仪，其特征在于上述十字板头与上述竖杆间采用可拆解方式相互连接。
3.如权利要求1所述的一种十字板剪切仪，其特征在于上述十字板头的顶部形成一螺栓头，对应上述竖杆的下端部形成有与上述螺栓头相紧密配合的螺栓孔。
4.如权利要求1所述的一种十字板剪切仪，其特征在于上述弹簧秤共设有两个，分别设于上述辅杆与上述横杆交叉后相对的两侧处。
5.如权利要求1所述的一种十字板剪切仪，其特征在于上述辅杆及上述横杆上均设有便于上述弹簧秤连接设置的拉环。
专利摘要本实用新型公开一种十字板剪切仪，其包括有十字板头，还包括有主杆、辅杆及弹簧秤，上述主杆为由竖杆和横杆构成的T字型结构，上述十字板头安装在上述竖杆的下端部，上述辅杆与上述横杆呈上下设置，且此辅杆与此横杆的中部相活动铰接，上述弹簧秤连接于上述辅杆与上述横杆间；本案试验时，待十字板头贯入软土后，旋转辅杆，通过弹簧秤带动主杆对十字板头产生扭剪力矩，十字板头剪切软粘土破坏，扭剪力矩通过弹簧秤乘以力矩测出，经过换算即可得所需的软粘土的不排水抗剪强度；由此本实用新型实现了量测装置与扭力装置的最简化设计，同时具有结构简单、携带操作简便、省时又省力等优点，为软粘土不排水抗剪强度测试提供了一种新的途径。
文档编号G01N3/24GK202216879SQ20112031159
公开日2012年5月9日 申请日期2011年8月25日 优先权日2011年8月25日
发明者常方强 申请人:华侨大学