CN115078129B - 一种孔底剪切仪及岩土体抗剪强度测试方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种孔底剪切仪及岩土体抗剪强度测试方法,自钻式剪切仪包括安装组件、升降组件、钻孔组件、支撑组件、平移组件;所述安装组件用于安装升降组件、钻孔组件和平移组件;所述升降组件实现剪切探头的升高或降低;所述钻孔组件实现对岩土的自动打孔;所述支撑组件提高第一安装箱支撑起的稳定性和牢固性;所述平移组件实现钻孔组件水平移动。本发明的剪切探头有4个形状和大小一致的内凹区,能保证钻头在碎石土中的钻进效能,且在凹面靠近底面圆柱体的部分也有利于钻进过程中的排渣,智能化控制,无需人工控制,大大提高工作效率,同时提高岩土体抗剪强度测试的准确度,减小了圆锥动力触探试验时人为因素对实验结果影响。

Description

一种孔底剪切仪及岩土体抗剪强度测试方法
技术领域
本发明涉及剪切仪技术领域,具体涉及一种孔底剪切仪及岩土体抗剪强度测试方法。
背景技术
圆锥动力触探试验是岩土工程勘察中常规的原位测试方法之一,它是利用一定质量的落锤,以一定高度的自由落距将标准规格的圆锥形探头击入土层中,根据探头贯入击数、贯入度或动贯阻力判别土层的变化,评价土的工程性质。但人为的因素,例如落锤的高度,读数量测方法等对实验的结果影响都较大。
发明内容
针对上述问题,本发明提供一种孔底剪切仪及岩土体抗剪强度测试方法,减小圆锥动力触探试验时人为因素对实验结果影响。
本发明采用下述的技术方案:一种孔底剪切仪包括安装组件、升降组件、钻孔组件、支撑组件、平移组件。
所述安装组件包括横向放置的第一安装箱和竖向安装在第一安装箱上的第二安装箱;所述安装组件用于安装升降组件、钻孔组件和平移组件。
所述升降组件安装在第二安装箱上,包括第一电机、第一皮带轮、第二皮带轮、第一丝杆、传动螺母、升降板;所述第二安装箱内部一侧或两侧竖直安装有第一丝杆、顶面下方中心安装有第一电机,所述第一电机连接顶面上方的第一皮带轮,所述第一丝杆连接顶面上方的第二皮带轮,所述第一皮带轮和第二皮带轮通过传送皮带连接,所述升降板通过传动螺母转动连接第一丝杆并横向安装在第二安装箱内部;所述升降组件实现剪切探头的升高或降低。
所述钻孔组件安装在升降板中心并且下端穿过第一安装箱,包括第二电机、转盘、卡盘、钻杆、剪切探头;所述第二电机安装在升降板上表面,所述转盘连接第二电机的输出轴,安装在升降板下表面,所述卡盘固定连接转盘下表面,所述钻杆上端卡接于卡盘中心,下端连接剪切探头,钻杆和剪切探头均设有传感器;所述钻孔组件实现对岩土的自动打孔。
所述剪切探头为一体结构,包括锥头和承台;所述剪切探头设有四个形状大小相同的内凹区,所述内凹区包括位于锥头的上凹面和位于承台的下凹面;所述承台一端与锥头光滑连接,另一端的内部设有空心母头,所述钻杆通过空心母头与剪切探头连接。锥头部分的上凹面被一斜圆锥切割得来,承台部分的下凹面被一椭球体切割得到,且在对剪切探头进行机械制作时由一步切削完成,而非拼接完成,使整个剪切探头具备一体性。
所述支撑组件设有多组,对称安装在第一安装箱侧面,每组结构相同,包括固定座、驱动件、底座,所述固定座一侧连接第一安装箱侧面,另一侧连接驱动件,所述驱动件可伸缩,下端连接底座;所述支撑组件提高第一安装箱支撑起的稳定性和牢固性。
所述平移组件包括第三电机、第二丝杆、第一链轮、第二链轮、第三丝杆、移动块和移动座;所述第三电机安装在第一安装箱外壁,所述第二丝杆一端连接第三电机输出轴、另一端通过第一链轮安装于第一安装箱,所述第三丝杆一端通过第二链轮与第二丝杆连接,另一端通过第二链轮与第二丝杆对称安装于第一安装箱,所述第二安装箱底部设有移动座,在所述移动座下方对应第二丝杆与第三丝杆的位置各设有一个移动块,所述第二丝杆和第三丝杆转动带动移动块前后平移,所述平移组件实现钻孔组件水平移动。
进一步的,所述第一安装箱设有第一链轮和第二链轮的侧面设有第二保护罩,用于保护第一链轮和第二链轮。
进一步的,所述第一安装箱底部设有自锁万向轮。
进一步的,所述第二安装箱侧面设有箱门,所述箱门设有把手和观察窗。
进一步的,观察窗为透明钢化玻璃。
进一步的,所述第二安装箱侧面内部靠上的位置设有第一限位块,防止升降板位置过高接触到第一电机。
进一步的,所述第二安装箱顶部设有第一保护罩,用于保护第一皮带轮和第二皮带轮。
进一步的,所述转盘上表面设有圆形导轨,所述升降板下表面设有第一滑动座,所述圆形导轨与第一滑动座相互配合,使转盘可以旋转而不脱落升降板。
进一步的,所述底座为圆台状。
进一步的,所述移动座下端设有第二滑动座,所述第一安装箱上表面设有直线导轨,所述第二滑动座与直线导轨滑动配合,使移动座可沿直线导轨滑动。
进一步的,所述直线导轨两端设有第二限位块。
进一步的,所述卡盘为液压盘。
进一步的,所述驱动件采用液压缸。
一种土体抗剪强度测试方法,使用上述自钻式剪切仪,其特征在于,包括以下步骤:
S1、调平剪切仪,经水平尺校准后定位,用自主转进的方式开始开孔;
S2、钻进至测试深度d时,通过传感器实时记录此时钻杆竖直压力荷载F和坑底承压面上的压力p,并记录下此时沉降的位移s;
S3、降低钻机的转速,使剪切探头每10s转动1°-2°,在锥头安装测速器,记录剪切探头初始剪切碎石土体的角速度ω0,记录钻杆施加的扭矩M0,记录下这期间锥头转角
Figure GDA0003874781710000041
的变化,记录对钻杆施加的扭矩M达到最大值,记录转动角速度到达一稳定值ω1之前的角速度变化,记录钻杆施加的扭矩变化Mi
S4、通过修正系数μ修正强度;
S5、计算碎石土弹性模量E:
Figure GDA0003874781710000042
式中ω(t)为扭矩,按规范中的深层平板载荷试验中的
Figure GDA0003874781710000043
根据经验查表获得;p、d与s的值在试验步骤S2中获得;
S6、计算剪切模量G:
Figure GDA0003874781710000044
式中,M、
Figure GDA0003874781710000045
试验步骤S3中获得;D为锥头直径;H为锥头高度;
S7、计算岩土体抗剪强度参数:
法向应力σi
Figure GDA0003874781710000046
式中,GA为钻杆与剪切探头的自重;D为锥头直径;H为锥头高度;F压力荷载,由步骤S2测得;
剪应力τi
Figure GDA0003874781710000047
式中,Mi已在试验中由试验步骤3测得,D为锥头直径;H为锥头高度。
进一步的,所述进行步骤S1-S3时,需要保持钻杆垂直度。
本发明的有益效果是:本发明通过上述设计得到的一种孔底剪切仪,使用时,通过第一电机带动第一皮带轮旋转,进而第一皮带轮带动第二皮带轮旋转,进而第二皮带轮带动第一丝杆旋转,进而第一丝杆驱动传动螺母沿第一丝杆上下运动,进而传动螺母带动升降板上下运动;同时第二电机带动转盘旋转,进而转盘带动卡盘旋转,卡盘上卡接有钻杆,钻杆上固定有剪切探头,进而实现剪切探头的旋转,升降板的升降带动剪切探头升降,进而剪切探头对岩土的自动钻孔,所述剪切探头有4个形状和大小一致的内凹区,能保证钻头在碎石土中的钻进效能,且在凹面靠近底面圆柱体的部分也有利于钻进过程中的排渣。同时能够对剪切探头钻进压力、钻头扭矩、钻头旋转速度和钻头钻进速度进行智能化控制,无需人工控制,大大提高工作效率,同时提高岩土体抗剪强度测试的准确度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅涉及本发明的一些实施例,而非对本发明的限制。
图1为本发明剪切仪的结构示意图;
图2为本发明剪切仪的升降组件结构示意图;
图3为本发明图2的A处放大图;
图4为本发明剪切仪的支撑组件结构示意图;
图5为本发明剪切仪的剪切探头示意图;
图6为本发明剪切仪的钻孔组件结构俯视示意图;
图7为本发明剪切仪的钻孔组件结构仰视示意图;
图8为本发明剪切仪的平移组件结构示意图;
图9为本发明剪切仪的后视示意图;
图10为本发明修正系数曲线。
图中:
100-安装组件;110-第一安装箱;111-自锁万向轮;112-第二保护罩;120-第二安装箱;121-箱门;1211-把手;1212-观察窗;122-第一限位块;123-第一保护罩;200-升降组件;210-第一电机;220-第一皮带轮;230-第二皮带轮;240-第一丝杆;250-传动螺母;260-升降板;300-钻孔组件;310-第二电机;320-转盘;321-圆形导轨;322-第一滑动座;330-卡盘;340-钻杆;350-剪切探头;400-支撑组件;410-固定座;420-驱动件;430-底座;500-平移组件;510-第三电机;520-第二丝杆;530-第一链轮;540-第二链轮;550-第三丝杆;560-移动块;570-移动座;571-第二滑动座;572-直线导轨;573-第二限位块。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例的附图,对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。除非另外定义,本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同,而不排除其他元件或者物件。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系,当被描述对象的绝对位置改变后,则该相对位置关系也可能相应地改变。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
如图1所示,一种孔底剪切仪,包括安装组件100、升降组件200、钻孔组件300、支撑组件400、平移组件500。
所述安装组件100包括横向放置的第一安装箱110和竖向安装在第一安装箱110上的第二安装箱120;所述安装组件100用于安装升降组件200、钻孔组件300和平移组件500。
如图2和图3所示,所述升降组件200安装在第二安装箱120上,包括第一电机210、第一皮带轮220、第二皮带轮230、第一丝杆240、传动螺母250、升降板260;所述第二安装箱120内部一侧或两侧竖直安装有第一丝杆240、顶面下方中心安装有第一电机210,所述第一电机210连接顶面上方的第一皮带轮220,所述第一丝杆240连接顶面上方的第二皮带轮230,所述第一皮带轮220和第二皮带轮230通过传送皮带连接,所述升降板260通过传动螺母250转动连接第一丝杆240并横向安装在第二安装箱120内部;所述升降组件200实现剪切探头350的升高或降低。
如图6和图7所示,所述钻孔组件300安装在升降板260中心并且下端穿过第一安装箱110,包括第二电机310、转盘320、卡盘330、钻杆340、剪切探头350;所述第二电机310安装在升降板260上表面,所述转盘320连接第二电机310的输出轴,安装在升降板260下表面,所述卡盘330固定连接转盘320下表面,所述钻杆340上端卡接于卡盘330中心,下端连接剪切探头350,钻杆340和剪切探头350均设有传感器,实时监测粗粒土的抗剪强度参数和弹性参数变化,实现全自动获取土的物理力学参数,实现土体分层和土体力学参数获取。所述钻孔组件300实现对岩土的自动打孔。
如图5所示,所述剪切探头350为一体结构,包括锥头和承台,所述剪切探头350设有四个形状大小相同的内凹区,所述内凹区包括位于锥头的上凹面和位于承台的下凹面;所述承台一端与锥头光滑连接,另一端的内部设有空心母头,所述钻杆340通过空心母头与剪切探头350连接。锥头部分的上凹面被一斜圆锥切割得来,承台部分的下凹面被一椭球体切割得到,且在对剪切探头350进行机械制作时由一步切削完成,而非拼接完成,使整个剪切探头350具备一体性。
本实施例中,剪切探头350的锥尖为90°,斜锥板的厚度为5mm,承台的半径为46mm,高60mm;锥头和承台间光滑连接,连接处为5mm半径,135°的圆角;承台内部的空心母头的大小可根据实际的钻杆340公头大小进行适当的调整。
所述支撑组件400设有多组,本实施例设置有四组,两两对称安装在第一安装箱110侧面,每组结构相同,如图4所示,包括固定座410、驱动件420、底座430,所述固定座410一侧连接第一安装箱110侧面,另一侧连接驱动件420,所述驱动件420可伸缩,下端连接底座430;所述支撑组件400提高第一安装箱110支撑起的稳定性和牢固性。
如图8和图9所示,所述平移组件500包括第三电机510、第二丝杆520、第一链轮530、第二链轮540、第三丝杆550、移动块560和移动座570;所述第三电机510安装在第一安装箱110外壁,所述第二丝杆520一端连接第三电机510输出轴、另一端通过第一链轮530安装于第一安装箱110,所述第三丝杆550一端通过第二链轮540与第二丝杆520连接,另一端通过第二链轮540与第二丝杆520对称安装于第一安装箱110,所述第二安装箱120底部设有移动座570,在所述移动座570下方对应第二丝杆520与第三丝杆550的位置各设有一个移动块560,所述第二丝杆520和第三丝杆550转动带动移动块560平移,进而带动移动座570平移,进而带动第二安装箱120平移,进而带动钻孔组件300水平移动。
所述第一安装箱110设有第一链轮530和第二链轮540的侧面设有第二保护罩112,用于保护第一链轮530和第二链轮540。
所述第一安装箱110底部设有自锁万向轮111,方便整个装置的移动和固定,提高装置的机动性和灵活性。
所述第二安装箱120侧面设有箱门121,所述箱门121设有把手1211和观察窗1212。
观察窗1212为透明钢化玻璃,便于在外侧能够通过观察窗1212观察到第二安装箱120内零件的位置,方便工作。
所述第二安装箱120侧面内部靠上的位置设有第一限位块122,防止升降板260位置过高接触到第一电机210,起到限位保护作用。
所述第二安装箱120顶部设有第一保护罩123,用于保护第一皮带轮220和第二皮带轮230。
所述转盘320上表面设有圆形导轨321,所述升降板260下表面设有第一滑动座322,所述圆形导轨321与第一滑动座322相互配合,使转盘320可以旋转而不脱落升降板260,起到限位导向作用。
所述底座430为上小下大的圆台状,提高底座430与地面之间的接触面积,进一步提高装置支撑时的稳定性和牢固性。
所述移动座570下端设有第二滑动座571,所述第一安装箱110上表面设有直线导轨572,所述第二滑动座571与直线导轨572滑动配合,使移动座570可沿直线导轨572滑动,起到导向限位作用,通知减少移动座570与第一安装箱110之间的摩擦力,节约能源。
所述直线导轨572两端设有第二限位块573,防止移动座570滑动时滑出直线导轨572,起到限位、保护作用。
所述卡盘330为液压盘,能够实现对钻杆340的自动卡紧和松开。
所述驱动件420采用液压缸。
工作过程:首先把整个装置在自锁万向轮111的带动下移动到预定位置,然后驱动件420的活塞杆向下伸出,进而带动底座430向下运动,直至底座430与岩土表面抵触,进而底座430停止运动,然后驱动件420的活塞杆继续向下伸出,在岩土给底座430的反作用力下第一安装箱110向上运动,进而带动自锁万向轮111离开岩土表面,进而提高整个装置的稳定性和牢固性;
然后第二电机310带动转盘320旋转,进而转盘320带动卡盘330旋转,卡盘330上卡接有钻杆340,钻杆340上固定有剪切探头350,进而实现剪切探头350的旋转;
然后第一电机210带动第一皮带轮220旋转,进而第一皮带轮220带动第二皮带轮230旋转,进而第二皮带轮230带动第一丝杆240旋转,进而第一丝杆240驱动传动螺母250沿第一丝杆240向下运动,进而传动螺母250带动升降板260向下运动;
进而升降板260带动剪切探头350向下运动降,进而剪切探头350对岩土的自动钻孔,通过对第一电机210和第二电机310的调节控制,能够对剪切探头350钻进压力、钻头扭矩、钻头旋转速度和钻头钻进速度进行智能化控制,无需人工控制,大大提高工作效率,同时提高实验的准确度;
在一个位置钻孔收集完数据后把剪切探头350上升到初始位置,然后第三电机510带动第二丝杆520旋转,进而第二丝杆520带动第一链轮530旋转,第一链轮530通过链条带动第二链轮540旋转,进而第二链轮540带动第三丝杆550旋转,进而第三丝杆550和第二丝杆520实现同速同向旋转,进而第三丝杆550和第二丝杆520驱动移动块560移动,进而移动块560带动移动座570沿直线导轨572滑动,进而实现剪切探头350在第一安装箱110上的位置变化,然后再把剪切探头350向岩土内钻孔,进而实现对不同位置岩土进行钻孔实验,无需移动整个设备。
一种土体抗剪强度测试方法,使用上述自钻式剪切仪,其特征在于,包括以下步骤:
S1、调平剪切仪,经水平尺校准后定位,用自主转进的方式开始开孔;
S2、钻进至测试深度d时,通过传感器实时记录此时钻杆340竖直压力荷载F和坑底承压面上的压力p,并记录下此时沉降的位移s;
S3、降低钻机的转速,使剪切探头350每10s转动1°-2°,在锥头安装测速器,记录剪切探头350初始剪切碎石土体的角速度ω0,记录钻杆340施加的扭矩M0,记录下这期间锥头转角
Figure GDA0003874781710000111
的变化,记录对钻杆340施加的扭矩M达到最大值,记录转动角速度到达一稳定值ω1之前的角速度变化,记录钻杆340施加的扭矩变化Mi
S4、剪切试验测得的强度实际上是不排水抗剪强度,其是峰值强度,值偏高。长期强度只有峰值强度的60%~70%。因此通过修正系数μ修正强度,如图10所示,曲线1适用于液性指数IP大于1.1的土,曲线2适用于其他软黏土;
S5、计算碎石土弹性模量E:
Figure GDA0003874781710000112
式中ω(t)为扭矩,按规范中的深层平板载荷试验中的
Figure GDA0003874781710000113
根据经验查表获得;p、d与s的值在试验步骤S2中获得;
S6、计算剪切模量G:
Figure GDA0003874781710000114
式中,M、
Figure GDA0003874781710000115
试验步骤S3中获得;D为锥头直径;H为锥头高度;
S7、计算岩土体抗剪强度参数:
法向应力σi
Figure GDA0003874781710000121
式中,GA为钻杆与剪切探头的自重;D为锥头直径;H为锥头高度;F压力荷载,由步骤S2测得;
剪应力τi
Figure GDA0003874781710000122
式中,Mi已在试验中由试验步骤3测得,D为锥头直径;H为锥头高度。
进一步的,所述进行步骤S1-S3时,需要保持钻杆340垂直度,当钻杆340出现明显倾斜时,因停止钻进,调整剪切探头350与钻杆340至竖直,或者取出剪切单元,再重新进行钻进。
若在某一测试深度d做的试验结果偏离实际太大,可在测试深度下10~15cm处另做一组试验,再重复试验步骤,根据该处实验的数据处理后预估深度d处土体的抗剪强度参数。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种孔底剪切仪,其特征在于,包括安装组件(100)、升降组件(200)、钻孔组件(300)、支撑组件(400)、平移组件(500);
所述安装组件(100)包括横向放置的第一安装箱(110)和竖向安装在第一安装箱(110)上方的第二安装箱(120);
所述升降组件(200)安装在第二安装箱(120)上,包括第一电机(210)、第一皮带轮(220)、第二皮带轮(230)、第一丝杆(240)、传动螺母(250)、升降板(260);所述第二安装箱(120)内部一侧或两侧竖直安装有第一丝杆(240)、顶面下方中心安装有第一电机(210),所述第一电机(210)连接顶面上方的第一皮带轮(220),所述第一丝杆(240)连接顶面上方的第二皮带轮(230),所述第一皮带轮(220)和第二皮带轮(230)传动连接,所述升降板(260)通过传动螺母(250)转动连接第一丝杆(240)并横向安装在第二安装箱(120)内部;
所述钻孔组件(300)安装在升降板(260)中心并且下端穿过第一安装箱(110),包括第二电机(310)、转盘(320)、卡盘(330)、钻杆(340)、剪切探头(350);所述第二电机(310)安装在升降板(260)上表面,所述转盘(320)连接第二电机(310)的输出轴,安装在升降板(260)下表面,所述卡盘(330)固定连接转盘(320)下表面,所述钻杆(340)上端卡接于卡盘(330)中心,下端连接剪切探头(350),钻杆(340)和剪切探头(350)均设有传感器;
所述剪切探头(350)为一体结构,包括锥头和承台;所述剪切探头(350)设有四个形状大小相同的内凹区,所述内凹区包括位于锥头的上凹面和位于承台的下凹面;所述承台一端与锥头光滑连接,另一端的内部设有空心母头,所述钻杆(340)通过空心母头与剪切探头(350)连接;
所述支撑组件(400)设有多组,对称安装在第一安装箱(110)侧面,每组结构相同,包括固定座(410)、驱动件(420)、底座(430),所述固定座(410)一侧连接第一安装箱(110)侧面,另一侧连接驱动件(420),所述驱动件(420)可伸缩,下端连接底座(430);
所述平移组件(500)使第二安装箱(120)可以在第一安装箱(110)上表面前后移动,包括第三电机(510)、第二丝杆(520)、第一链轮(530)、第二链轮(540)、第三丝杆(550)、移动块(560)和移动座(570);所述第三电机(510)安装在第一安装箱(110)外壁,所述第二丝杆(520)一端连接第三电机(510)输出轴、另一端通过第一链轮(530)安装于第一安装箱(110),所述第三丝杆(550)一端通过第二链轮(540)与第二丝杆(520)连接,另一端通过第二链轮(540)与第二丝杆(520)对称安装于第一安装箱(110),所述第二安装箱(120)底部设有移动座(570),在所述移动座(570)下方对应第二丝杆(520)与第三丝杆(550)的位置各设有一个移动块(560),所述第二丝杆(520)和第三丝杆(550)转动带动移动块(560)前后平移;
一种土体抗剪强度测试方法,使用上述的一种孔底剪切仪,包括以下步骤:
S1、调平剪切仪,经水平尺校准后定位,用自主转进的方式开始开孔;
S2、钻进至测试深度d时,通过传感器实时记录此时钻杆(340)竖直压力荷载F和坑底承压面上的压力p,并记录下此时沉降的位移s;
S3、降低钻机的转速,使剪切探头(350)每10s转动1°-2°,在锥头安装测速器,记录剪切探头(350)初始剪切碎石土体的角速度ω0,记录钻杆(340)施加的扭矩M0,记录下这期间锥头转角
Figure FDA0003882243340000021
的变化,记录对钻杆(340)施加的扭矩M达到最大值,记录转动角速度到达一稳定值ω1之前的角速度变化,记录钻杆(340)施加的扭矩变化Mi
S4、通过修正系数μ修正强度;
S5、计算碎石土弹性模量E:
Figure FDA0003882243340000031
式中ω(t)为扭矩,按规范中的深层平板载荷试验中的
Figure FDA0003882243340000032
根据经验查表获得;p为坑底承压面上的压力;d为测试深度;s为沉降的位移;所述p、d与s的值在试验步骤S2中获得;
S6、计算剪切模量G:
Figure FDA0003882243340000033
式中,M为扭矩;
Figure FDA0003882243340000034
为锥头转角;D为锥头直径;H为锥头高度;所述M、
Figure FDA0003882243340000035
试验步骤S3中获得;
S7、计算岩土体抗剪强度参数:
法向应力σi
Figure FDA0003882243340000036
式中,GA为钻杆与锥头的自重;D为锥头直径;H为锥头高度;F为压力荷载,由步骤S2测得;
剪应力τi
Figure FDA0003882243340000037
式中,Mi为扭矩变化,由步骤3测得;D为锥头直径;H为锥头高度。
2.根据权利要求1所述的一种孔底剪切仪,其特征在于,所述第一安装箱(110)设有第一链轮(530)和第二链轮(540)的侧面设有第二保护罩(112)。
3.根据权利要求1所述的一种孔底剪切仪,其特征在于,所述第一安装箱(110)底部设有自锁万向轮(111)。
4.根据权利要求1所述的一种孔底剪切仪,其特征在于,所述第二安装箱(120)侧面设有箱门(121),所述箱门(121)设有把手(1211)和观察窗(1212)。
5.根据权利要求1所述的一种孔底剪切仪,其特征在于,所述第二安装箱(120)侧面内部靠上的位置设有第一限位块(122),防止升降板(260)位置过高接触到第一电机(210)。
6.根据权利要求1所述的一种孔底剪切仪,其特征在于,所述第二安装箱(120)顶部设有第一保护罩(123),用于保护第一皮带轮(220)和第二皮带轮(230)。
7.根据权利要求1所述的一种孔底剪切仪,其特征在于,所述转盘(320)上表面设有圆形导轨(321),所述升降板(260)下表面设有第一滑动座(322),所述圆形导轨(321)与第一滑动座(322)相互配合,使转盘(320)可以旋转而不脱落升降板(260)。
8.根据权利要求1所述的一种孔底剪切仪,其特征在于,所述移动座(570)下端设有第二滑动座(571),所述第一安装箱(110)上表面设有直线导轨(572),所述第二滑动座(571)与直线导轨(572)滑动配合,使移动座(570)可沿直线导轨(572)滑动。
9.根据权利要求8所述的一种孔底剪切仪,其特征在于,所述直线导轨(572)两端设有第二限位块(573)。
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