CN214373987U - 一种渣土改良扭矩测试仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种渣土改良扭矩测试仪，涉及隧道及地下工程施工技术领域。本实用新型包括支撑升降台、搅拌板、电动转动组件、搅拌组件和夯实组件；支撑升降台与搅拌板卡接配合；电动转动组件固定安装在支撑升降台上；搅拌组件与电动转动组件螺纹转动配合；夯实组件与电动转动组件螺纹转动配合。本实用新型通过液压缸带动夯实组件对样本渣土进行夯实处理，通过将搅拌组件安装到连接杆上，启动电机以及液压缸，对渣土进行搅拌，根据动扭传感器反馈的数值生成扭矩‑时间曲线；通过向各贯穿孔加入相同样本渣土进行不同浓度改良剂或向各贯穿孔加入不同样本渣土进行等浓度改良剂的对照实验，缩短实验周期，加快工程进度。

Description

一种渣土改良扭矩测试仪

技术领域

本实用新型属于隧道及地下工程施工技术领域，特别是涉及一种渣土改良扭矩测试仪。

背景技术

地铁盾构隧道施工中经常遇到复杂地层，比如遇水增粘的黏土层、渗水性强的砂土层、难以成形的砂卵石地层、微风化和中风化岩以及上软下硬的复合地层等。尤其砂卵石地层、微风化和中风化岩地层等地层，如果渣土改良效果不好，会出现刀盘扭矩过高、刀具磨损严重等问题，造成盾构掘进困难，地面沉降难以控制等施工难题；目前市场上常用的渣土改良剂包括发泡剂、分散剂、聚合物、膨润土和水。由于盾构施工经常出现复合地层，渣土改良所用的改良剂并非单一，而是以上改良剂的复配。通过复配之后的复合改良剂可以更有效的降低刀盘扭矩和减少刀具磨损，然而在盾构施工遇到扭矩提升后，再做渣土改良的复配试验，耗时耗力，影响施工工期，提高了施工成本，为施工带来了极大不便。

现有一种了一种渣土改良扭矩测试仪，申请号为201910897873.X，该渣土改良扭矩测试仪包括工作台，工作台上设有搅拌桶、搅拌装置、升降装置和控制器，搅拌桶设置在工作台的底部，用于装放样土；搅拌装置设置在搅拌桶的上方，包括搅拌减速机，搅拌轴的端部设有搅拌桨叶，搅拌轴上设有螺旋机构以及用于检测其扭矩的动扭传感器；升降装置用于带动搅拌减速机沿竖直方向移动；控制器根据动扭传感器反馈的数值生成扭矩- 时间曲线。可在实验室内通过本装置对不同渣土改良前后进行扭矩测试，并分析对比，为施工单位提供一整套的复杂渣土改良用的复配改良剂，保证盾构施工的顺利进行。

然而此装置未对装进搅拌桶的样本渣土进行夯实处理，不能保证进行扭矩测试的渣土内部应力一致，影响实验结果；且本装置不能同时对相同样本渣土进行不同浓度的改良剂对照实验，也不能同时进行对不同样本进行同浓度的改良剂对照实验，渣土筛选出最佳复配改良剂所用的时间较长，影响工程进度。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种渣土改良扭矩测试仪，将样本渣土转入搅拌板上的各组贯穿孔中，通过将夯实组件安装到连接杆上，启动液压缸带动夯实组件对样本渣土进行夯实；向各组贯穿孔中添加改良剂，通过将搅拌组件安装到连接杆上，同时启动电机以及液压缸，对渣土进行搅拌，根据动扭传感器反馈的数值生成扭矩-时间曲线，解决了现有的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

本实用新型为一种渣土改良扭矩测试仪，包括支撑升降台、搅拌板、电动转动组件、搅拌组件和夯实组件；所述支撑升降台与搅拌板卡接配合；所述电动转动组件固定安装在支撑升降台上；所述搅拌组件与电动转动组件螺纹转动配合；所述夯实组件与电动转动组件螺纹转动配合；所述搅拌板表面呈圆周阵列分布开有若干贯穿孔；所述搅拌板表面呈圆周阵列分布固定连接有若干吊耳；所述电动转动组件包括第一支撑板；所述第一支撑板底部固定连接有电机；所述电机输出端固定连接有主动齿轮；所述主动齿轮啮合转动配合有若干转动组件；所述转动组件包括转动轴；所述转动轴顶部固定连接有从动齿轮；所述从动齿轮与主动齿轮啮合转动配合；所述转动轴底部固定连接有动扭传感器；所述动扭传感器底部固定连接有连接杆；所述连接杆周侧面靠近底部开有外螺纹。

进一步地，所述支撑升降台包括支撑底座、液压缸和连接板；所述支撑底座与连接板通过若干液压缸固定连接。

进一步地，所述支撑底座表面呈圆周阵列分布固定连接有若干角铁；所述搅拌板与若干角铁卡接配合。

进一步地，所述连接板表面呈圆周阵列分布开有若干转动孔；所述转动孔与转动组件转动配合；所述连接板底部呈圆周阵列分布固定连接有若干连接绳；所述连接绳底部固定连接有吊钩。

进一步地，所述第一支撑板底部对称固定连接有支撑柱；所述支撑柱固定安装在支撑升降台上。

进一步地，所述搅拌组件包括第一螺纹套筒；所述第一螺纹套筒与外螺纹螺纹转动配合；所述第一螺纹套筒周侧面固定连接有螺旋板；所述第一螺纹套筒底部固定连接有钻头。

进一步地，所述夯实组件包括第二螺纹套筒；所述第二螺纹套筒与外螺纹螺纹转动配合；所述第二螺纹套筒底部固定连接有挤压板；所述挤压板底部固定连接有若干防滑钉。

本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型将样本渣土转入搅拌板上的各组贯穿孔中，通过将夯实组件安装到连接杆上，启动液压缸带动夯实组件对样本渣土进行夯实；向各组贯穿孔中添加改良剂，通过将搅拌组件安装到连接杆上，同时启动电机以及液压缸，对渣土进行搅拌，根据动扭传感器反馈的数值生成扭矩-时间曲线；保证各贯穿孔中的样本渣土得到夯实，使得样本渣土内部应力保持一致，提高实验数据准确性。

2、本实用新型通过向各贯穿孔加入相同样本渣土进行不同浓度改良剂或向各贯穿孔加入不同样本渣土进行等浓度改良剂的对照实验，缩短实验周期，加快工程进度。

当然，实施本实用新型的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的一种渣土改良扭矩测试仪的结构示意图；

图2为本实用新型的支撑升降台的结构示意图；

图3为本实用新型的搅拌板的结构示意图；

图4为本实用新型的电动转动组件的结构示意图；

图5为本实用新型的搅拌组件的结构示意图；

图6为本实用新型的夯实组件的结构示意图；

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-支撑升降台，2-搅拌板，3-电动转动组件，4-搅拌组件，5-夯实组件，6-转动组件，101-支撑底座，102-液压缸，103-连接板，104-角铁， 105-转动孔，106-连接绳，107-吊钩，201-贯穿孔，202-吊耳，301-第一支撑板，302-电机，303-主动齿轮，304-支撑柱，401-第一螺纹套筒，402- 螺旋板，403-钻头，501-第二螺纹套筒，502-挤压板，503-防滑钉，601-转动轴，602-从动齿轮，603-动扭传感器，604-连接杆，605-外螺纹。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“底部”、“顶”、“侧面”、“周侧面”、“内”、“四周”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

请参阅图1-6所示，本实用新型为一种渣土改良扭矩测试仪，包括支撑升降台1、搅拌板2、电动转动组件3、搅拌组件4和夯实组件5；支撑升降台1与搅拌板2卡接配合；电动转动组件3固定安装在支撑升降台1 上；搅拌组件4与电动转动组件3螺纹转动配合；夯实组件5与电动转动组件3螺纹转动配合；搅拌板2表面呈圆周阵列分布开有若干贯穿孔201；电动转动组件3包括第一支撑板301；第一支撑板301底部固定连接有电机302；电机302输出端固定连接有主动齿轮303；第一支撑板301底部对称固定连接有支撑柱304；支撑柱304固定安装在支撑升降台1上；主动齿轮 303啮合转动配合有若干转动组件6；转动组件6包括转动轴601；转动轴 601顶部固定连接有从动齿轮602；从动齿轮602与主动齿轮303啮合转动配合；转动轴601底部固定连接有动扭传感器603；动扭传感器603底部固定连接有连接杆604；连接杆604周侧面靠近底部开有外螺纹605；通过向贯穿孔201中加入样本渣土，通过液压缸102的升降运动带动夯实组件5 对样本渣土进行夯实，向夯实过的样本渣土添加改良剂，同时启动电机302 和液压缸102，使得搅拌组件4对样本渣土进行搅拌，通过动扭传感器603反馈的数值生成扭矩-时间曲线。

请参阅图2所示，支撑升降台1包括支撑底座101、液压缸102和连接板103；支撑底座101与连接板103通过若干液压缸102固定连接；支撑底座101表面呈圆周阵列分布固定连接有若干角铁104；搅拌板2与若干角铁 104卡接配合；通过液压缸102的伸缩带动连接板103的升降。

请参阅图1-3所示，连接板103表面呈圆周阵列分布开有若干转动孔 105；转动孔105与转动组件6转动配合；连接板103底部呈圆周阵列分布固定连接有若干连接绳106；连接绳106底部固定连接有吊钩107；搅拌板 2表面呈圆周阵列分布固定连接有若干吊耳202；通过吊钩107与吊耳202 的挂置连接，启动液压缸102可将搅拌板2提升起来，各管穿孔201中的样本渣土落入到支撑底座101上被清理掉。

请参阅图4和图5所示，搅拌组件4包括第一螺纹套筒401；第一螺纹套筒401与外螺纹605螺纹转动配合；第一螺纹套筒401周侧面固定连接有螺旋板402；第一螺纹套筒401底部固定连接有钻头403；通过第一螺纹套筒401与外螺纹605螺纹转动配合，带动搅拌组件4的转动；通过钻头 403以及螺旋板402的设置，使得搅拌组件4更容易进入样本渣土中进行搅拌测试。

请参阅图1所示，夯实组件5包括第二螺纹套筒501；第二螺纹套筒 501与外螺纹605螺纹转动配合；第二螺纹套筒501底部固定连接有挤压板 502；挤压板502底部固定连接有若干防滑钉503；通过第二螺纹套筒501 与外螺纹605螺纹转动配合，带动夯实组件5对样本渣土的夯实。

本实用新型的具体工作原理为：

通过将夯实组件5安装到连接杆604上，启动液压缸102带动夯实组件5对样本渣土进行夯实；向各组贯穿孔201中添加改良剂，通过将搅拌组件4安装到连接杆604上，同时启动电机302以及液压缸102，对渣土进行搅拌，根据动扭传感器603反馈的数值生成扭矩-时间曲线；通过向各贯穿孔201加入相同样本渣土进行不同浓度改良剂或向各贯穿孔201加入不同样本渣土进行等浓度改良剂的对照实验，缩短实验周期，加快工程进度。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (7)

1.一种渣土改良扭矩测试仪，包括支撑升降台(1)、搅拌板(2)、电动转动组件(3)、搅拌组件(4)和夯实组件(5)；所述支撑升降台(1)与搅拌板(2)卡接配合；所述电动转动组件(3)固定安装在支撑升降台(1)上；所述搅拌组件(4)与电动转动组件(3)螺纹转动配合；所述夯实组件(5)与电动转动组件(3)螺纹转动配合；

其特征在于：

所述搅拌板(2)表面呈圆周阵列分布开有若干贯穿孔(201)；所述搅拌板(2)表面呈圆周阵列分布固定连接有若干吊耳(202)；

所述电动转动组件(3)包括第一支撑板(301)；所述第一支撑板(301)底部固定连接有电机(302)；所述电机(302)输出端固定连接有主动齿轮(303)；所述主动齿轮(303)啮合转动配合有若干转动组件(6)；

所述转动组件(6)包括转动轴(601)；所述转动轴(601)顶部固定连接有从动齿轮(602)；所述从动齿轮(602)与主动齿轮(303)啮合转动配合；所述转动轴(601)底部固定连接有动扭传感器(603)；所述动扭传感器(603)底部固定连接有连接杆(604)；所述连接杆(604)周侧面靠近底部开有外螺纹(605)。

2.根据权利要求1所述的一种渣土改良扭矩测试仪，其特征在于，所述支撑升降台(1)包括支撑底座(101)、液压缸(102)和连接板(103)；所述支撑底座(101)与连接板(103)通过若干液压缸(102)固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种渣土改良扭矩测试仪，其特征在于，所述支撑底座(101)表面呈圆周阵列分布固定连接有若干角铁(104)；所述搅拌板(2)与若干角铁(104)卡接配合。

4.根据权利要求2所述的一种渣土改良扭矩测试仪，其特征在于，所述连接板(103)表面呈圆周阵列分布开有若干转动孔(105)；所述转动孔(105)与转动组件(6)转动配合；所述连接板(103)底部呈圆周阵列分布固定连接有若干连接绳(106)；所述连接绳(106)底部固定连接有吊钩(107)。

5.根据权利要求1所述的一种渣土改良扭矩测试仪，其特征在于，所述第一支撑板(301)底部对称固定连接有支撑柱(304)；所述支撑柱(304)固定安装在支撑升降台(1)上。

6.根据权利要求1所述的一种渣土改良扭矩测试仪，其特征在于，所述搅拌组件(4)包括第一螺纹套筒(401)；所述第一螺纹套筒(401)与外螺纹(605)螺纹转动配合；所述第一螺纹套筒(401)周侧面固定连接有螺旋板(402)；所述第一螺纹套筒(401)底部固定连接有钻头(403)。

7.根据权利要求1所述的一种渣土改良扭矩测试仪，其特征在于，所述夯实组件(5)包括第二螺纹套筒(501)；所述第二螺纹套筒(501)与外螺纹(605)螺纹转动配合；所述第二螺纹套筒(501)底部固定连接有挤压板(502)；所述挤压板(502)底部固定连接有若干防滑钉(503)。

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