CN219320293U - 一种用于渣土改良性能评价测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于渣土改良性能评价测试装置，包括搅拌容器、搅拌装置和容器盖体，搅拌装置包括第一搅拌机构和至少两个第二搅拌机构，第一搅拌机构沿搅拌容器的中轴线设置，至少两个第二搅拌机构对称设置在第一搅拌机构的侧面，每个第二搅拌机构上设有扭矩传感器；第一搅拌机构的一端伸出容器盖体，第一搅拌机构的伸出端依次与减速器和调频电机连接；容器盖体上设有加压口，加压口用于与一空气压强机连接。本实用新型在每个搅拌机构上设置扭矩传感器数据相互对照，使数据更加精准、完善；设置减速器和调频电机提供搅拌装置不同的转速，在容器盖体上设置加压口提供不同的压力，从而观察在不同的压力以及转速下土样的扭矩大小。

Description

一种用于渣土改良性能评价测试装置

技术领域

本实用新型涉及渣土改良领域，特别是涉及一种用于渣土改良性能评价测试装置。

背景技术

现如今，地铁隧道的建设如火如荼，而盾构法由于安全经济等优点已经成为地铁隧道主要施工方法。盾构掘进过程中穿越的地层往往复杂多变，而盾构一旦始发就难以改变硬件装置。为提高盾构的地层适应性，往往需要对盾构掘进的渣土进行改良，从而使土仓内渣土能够平衡掌子面水土压力，使盾构顺利掘进。但是由于工程地质条件的复杂性和改良技术的不当等原因，盾构掘进过程中易发生螺旋输送机喷涌、刀盘结泥饼、刀具磨损等问题。

盾构掘进过程中的渣土改良往往需要选择合适的改良剂配比，故需要进行试验来测定改良后的土样是否满足掘进要求。现在评价土体改良效果的室内试验方法主要有坍落度试验、渗透试验、剪切试验等，坍落度试验评价渣土的流塑性、渗透试验检测渣土的渗透性以及剪切试验评价渣土的抗剪强度。但以上试验均需要独自的试验装置，试验时间冗长，且各个实验器材操作不一，处理繁琐。

现有公开号CN210400668U的发明专利公开了一种渣土改良扭矩测试仪。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。该仪器主要是通过对不同渣土改良前后进行扭矩测试，然后根据扭矩传感器反馈的数据生成扭矩-时间曲线进行分析对比。但是该仪器考虑的只是在大气压的条件下测定扭矩，而缺少不同压力下土样剪切下的扭矩大小，无法符合现场实际掘进情况，数据不准确全面而无法满足实际掘进要求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种用于渣土改良性能评价测试装置，解决现有的渣土改良性能评价测试装置渣土改良试验评价单一、数据不全面的技术问题。

本实用新型提出一种用于渣土改良性能评价测试装置，包括搅拌容器、搅拌装置和容器盖体，所述搅拌装置沿所述搅拌容器的轴向设置，所述容器盖体盖合在所述搅拌容器的顶部开口处；

所述搅拌装置包括第一搅拌机构和至少两个第二搅拌机构，所述第一搅拌机构沿所述搅拌容器的中轴线设置，至少两个所述第二搅拌机构对称设置在所述第一搅拌机构的侧面，每个所述第二搅拌机构上设有扭矩传感器；

所述第一搅拌机构的一端伸出所述容器盖体，所述第一搅拌机构的伸出端与动力装置连接，所述动力装置用于驱动所述第一搅拌机构旋转；

所述容器盖体上设有加压口，所述加压口用于与一空气压强机连接。

根据本实用新型提出的用于渣土改良性能评价测试装置，具有以下有益效果：本实用新型在第一搅拌机构的侧面设置至少两个第二搅拌机构，在每个搅拌机构上设置扭矩传感器，扭矩传感器用于测量搅拌时的扭矩，采用多个扭矩传感器数据可以相互对照，使数据更加精准、完善；设置减速器和调频电机用于提供搅拌装置不同的转速，在容器盖体上设置加压口提供不同的压力，从而观察在不同的压力以及转速下土样的扭矩大小，解决现有的渣土改良试验评价单一、数据准确度较差的问题。

另外，根据本实用新型提供的用于渣土改良性能评价测试装置，还可以具有如下附加的技术特征：

进一步地，所述第二搅拌机构包括横向搅拌杆、竖向搅拌杆和搅拌器，所述横向搅拌杆的一端与所述第一搅拌机构垂直连接，另一端与所述竖向搅拌杆的顶部连接，所述搅拌器与所述第二搅拌机构的下表面垂直连接。

进一步地，所述搅拌器包括搅拌主体和沿所述搅拌主体的周向分布的多个搅拌叶片，多个所述搅拌叶片均匀间隔设置。

进一步地，所述扭矩传感器设置在所述横向搅拌杆的下表面，且位于所述搅拌主体的上方。

进一步地，所述第一搅拌机构靠近所述容器盖体的位置设有压力传感器。

进一步地，所述容器盖体的侧壁设有加料口，所述搅拌容器的底部设有排料口，所述排料口由阀门控制开闭。

进一步地，所述搅拌容器的侧壁靠近顶部处设有排气阀。

进一步地，所述搅拌容器的侧壁靠近底部处设有数据采集面板。

进一步地，所述搅拌容器的底部设有支撑架，所述支撑架包括支撑圈体及至少两个支撑杆，每一所述支撑杆的一端与所述支撑圈体表面连接，另一端设置移动滚轮，至少两个所述支撑杆在所述支撑圈体上均匀间隔分布。

进一步地，所述第一搅拌机构包括第一伸缩杆和套设在所述第一伸缩杆外的第二伸缩杆，所述第二伸缩杆可沿所述第一伸缩杆滑动。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本实用新型实施例的渣土改良性能评价测试装置的结构正面示意图；

图2是本实用新型实施例的渣土改良性能评价测试装置的搅拌容器的侧视图；

图3是本实用新型实施例的渣土改良性能评价测试装置顶端的俯视图；

图4是本实用新型实施例的渣土改良性能评价测试装置搅拌器示意图；

附图标号：

10、搅拌容器；11、排料口；12、排气阀；13、数据采集面板；

20、搅拌装置；21、第一搅拌机构；22、第二搅拌机构；221、横向搅拌杆；222、竖向搅拌杆；223、搅拌器；2231、搅拌叶片；

30、容器盖体；31、加压口；32、加料口；33、支撑平台；

40、扭矩传感器；

50、动力装置；51、调频电机；52、减速器；

60、压力传感器；

70、支撑架；71、支撑圈体；72、支撑杆；73、移动滚轮；

80、空气压强机。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。附图中给出了本实用新型的若干实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容更加透彻全面。

请参照图1～图4所示，本实用新型的实施例提供一种用于渣土改良性能评价测试装置，整个测试装置由带滚动轮的伸缩三脚架支撑，测试装置包括搅拌容器10、搅拌装置20和容器盖体30，所述搅拌装置20沿所述搅拌容器10的轴向设置，所述容器盖体30与下方的搅拌容器10的顶部通过两者的螺纹凹凸啮合连接在一起。

请参照图1和图3所示，所述容器盖体30的形状为椭圆形，容器盖体30上设置有加料口32和加压口31，在本实施例中，加料口32设有2个，进料口处设有螺旋塞，用于保证加压保密封性，加压口31设有1个，加压口31与一空气压强机80连接，用于向搅拌容器10内提供不同的压力。容器盖体30的顶部设有支撑平台33，支撑平台33上放置有动力装置50，动力装置50包括调频电机51和减速器52，搅拌装置20伸出端与调频电机51和减速器52连接，调频电机51用于驱动搅拌装置20转动，以提供不同的转速。

请参照图1和图2所示，所述搅拌容器10靠近顶部位置的侧壁设置排气阀12，若渣土改良效果不佳，可通过排气阀12使容器内外压强稳定，继续添加所需的改良剂，调整至原先压力、转速的数值，直至土样达到理想改良效果。搅拌容器10靠近底部位置的侧壁设置数据采集面板13记录数据，土样改良实验结束后可通过数据采集面板13中的数值计算土样的扭矩大小以及黏附的土样质量评价黏附性。搅拌容器10的底部设置由阀门控制的排料口11，通过装置底部的排料口11便于排出渣土，可进行土样的坍落度试验，评价渣土的流塑性。

所述搅拌装置20包括第一搅拌机构21和至少两个第二搅拌机构22，所述第一搅拌机构21沿所述搅拌容器10的中轴线设置，至少两个所述第二搅拌机构22对称设置在所述第一搅拌机构21的侧面，每个所述第二搅拌机构22上设有扭矩传感器40。本实用新型在第一搅拌机构21的侧面设置至少两个第二搅拌机构22，在每个搅拌机构上设置扭矩传感器40，扭矩传感器40用于测量搅拌时的扭矩，采用多个扭矩传感器40数据可以相互对照，使数据更加精准、完善。

本实用新型的工作步骤为：将称重好的土样倒进搅拌容器10中，盖上容器盖体30，加压口31连接上空气压强机80，试验开始前通过进料口输入膨润土泥浆或者聚合物之类的改良剂，而泡沫剂则需要空气压强机80制作压强差进行输入。而后，启动调频电机51，用螺旋塞关闭进料口，之后进行土样的搅拌，搅拌过程中可以控制不同的气压和转速来观察在不同的压力以及转速下土样的扭矩大小，且设置对照组，数据更加完善，准确。

所述第一搅拌机构21的一端伸出所述容器盖体30，所述第一搅拌机构21的伸出端依次与减速器52和调频电机51连接。设置减速器52和调频电机51用于提供搅拌装置20不同的转速，在容器盖体30上设置加压口31提供不同的压力，从而观察在不同的压力以及转速下土样的扭矩大小，解决现有的渣土改良试验评价单一、数据准确度较差的问题。

具体的，所述第一搅拌机构21靠近所述容器盖体30的位置设有压力传感器60，压力传感器60和扭矩传感器40与控制数据采集面板13电性连接。

所述第一搅拌机构21为伸缩搅拌杆，包括第一伸缩杆和套设在所述第一伸缩杆外的第二伸缩杆，所述第二伸缩杆可沿所述第一伸缩杆滑动，用于提供不同的第一搅拌机构长度。

所述第二搅拌机构22设置在所述第一搅拌机构21的中下方，所述第二搅拌机构22包括横向搅拌杆221、竖向搅拌杆222和小型的搅拌器223，所述横向搅拌杆221的一端与所述第一搅拌机构21垂直连接，在本实施例中，横向搅拌杆221与第一搅拌机构21焊接固定，另一端与所述竖向搅拌杆222的顶部连接，所述搅拌器223与所述第二搅拌机构22的下表面通过螺栓连接，扭矩传感器40设置在横向搅拌杆221和搅拌器223之间。

第二搅拌机构22包括横向搅拌杆221、竖向搅拌杆222和搅拌器223，搅拌器223设置在第一搅拌机构21和竖向搅拌杆222之间，上述的搅拌分布设计能够充分搅拌土样，提高搅拌效率，同时使扭矩测量更加准确。在本实施例中，竖向搅拌器223为螺旋搅拌器223，设置螺旋搅拌器223可提高搅拌效率。

请参照图4所示，所述搅拌器223包括搅拌主体和沿所述搅拌主体的周向分布的多个搅拌叶片2231，多个所述搅拌叶片2231均匀间隔设置。在搅拌器223上设置搅拌叶片2231，提高搅拌效率。

所述搅拌容器10底部焊接有支撑架70，所述支撑架70包括支撑圈体71及至少两个支撑杆72，每一所述支撑杆72的一端与所述支撑圈体71表面连接，另一端设置移动滚轮73，至少两个所述支撑杆72在所述支撑圈体71上均匀间隔分布，在本实施例中，支撑杆72设置有3个构成三角架。

综上所述，本实用新型的有益效果在于：本实用新型在第一搅拌机构21的侧面设置至少两个第二搅拌机构22，在每个搅拌机构上设置扭矩传感器40，扭矩传感器40用于测量搅拌时的扭矩，采用多个扭矩传感器40数据可以相互对照，使数据更加精准、完善；设置减速器52和调频电机51用于提供搅拌装置20不同的转速，在容器盖体30上设置加压口31提供不同的压力，从而观察在不同的压力以及转速下土样的扭矩大小，解决现有的渣土改良试验评价单一、数据准确度较差的问题。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种用于渣土改良性能评价测试装置，包括搅拌容器、搅拌装置和容器盖体，所述搅拌装置沿所述搅拌容器的轴向设置，所述容器盖体盖合在所述搅拌容器的顶部开口处，其特征在于，

所述搅拌装置包括第一搅拌机构和至少两个第二搅拌机构，所述第一搅拌机构沿所述搅拌容器的中轴线设置，至少两个所述第二搅拌机构对称连接在所述第一搅拌机构的侧面，每个所述第二搅拌机构上设有扭矩传感器；

所述第一搅拌机构的一端伸出所述容器盖体，所述第一搅拌机构的伸出端与动力装置连接，所述动力装置用于驱动所述第一搅拌机构旋转；

所述容器盖体上设有加压口，所述加压口用于与一空气压强机连接。

2.根据权利要求1所述的用于渣土改良性能评价测试装置，其特征在于，所述第二搅拌机构包括横向搅拌杆、竖向搅拌杆和搅拌器，所述横向搅拌杆的一端与所述第一搅拌机构垂直连接，另一端与所述竖向搅拌杆的顶部连接，所述搅拌器与所述第二搅拌机构的下表面垂直连接。

3.根据权利要求2所述的用于渣土改良性能评价测试装置，其特征在于，所述搅拌器包括搅拌主体和沿所述搅拌主体的周向分布的多个搅拌叶片，多个所述搅拌叶片均匀间隔设置。

4.根据权利要求3所述的用于渣土改良性能评价测试装置，其特征在于，所述扭矩传感器设置在所述横向搅拌杆的下表面，且位于所述搅拌主体的上方。

5.根据权利要求1～4任一所述的用于渣土改良性能评价测试装置，其特征在于，所述第一搅拌机构靠近所述容器盖体的位置设有压力传感器。

6.根据权利要求1所述的用于渣土改良性能评价测试装置，其特征在于，所述容器盖体的侧壁设有加料口，所述搅拌容器的底部设有排料口，所述排料口由阀门控制开闭。

7.根据权利要求1所述的用于渣土改良性能评价测试装置，其特征在于，所述搅拌容器的侧壁靠近顶部处设有排气阀。

8.根据权利要求1所述的用于渣土改良性能评价测试装置，其特征在于，所述搅拌容器的侧壁靠近底部处设有数据采集面板。

9.根据权利要求1所述的用于渣土改良性能评价测试装置，其特征在于，所述搅拌容器的底部设有支撑架，所述支撑架包括支撑圈体及至少两个支撑杆，每一所述支撑杆的一端与所述支撑圈体表面连接，另一端设置移动滚轮，至少两个所述支撑杆在所述支撑圈体上均匀间隔分布。

10.根据权利要求1所述的用于渣土改良性能评价测试装置，其特征在于，所述第一搅拌机构包括第一伸缩杆和套设在所述第一伸缩杆外的第二伸缩杆，所述第二伸缩杆可沿所述第一伸缩杆滑动。

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