專(zhuān)利名稱(chēng)：十字板剪切試驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型運(yùn)用于軟粘性土的十字板剪切試驗(yàn)，具體說(shuō)涉及一種專(zhuān)用于水上的電測(cè)式十 字板剪切試驗(yàn)裝置。
背景技術(shù)：
十字板剪切試驗(yàn)，在陸域勘察工程中應(yīng)用相當(dāng)成熟，陸域進(jìn)行(電測(cè)式)十字板試驗(yàn)的 裝置相對(duì)比較簡(jiǎn)單，只需把十字板試驗(yàn)設(shè)備用地錨固定即可進(jìn)行試驗(yàn)。在水域進(jìn)行(電測(cè)式) 十字板試驗(yàn)因受水深、風(fēng)浪、潮汐等自然條件的影響，難以進(jìn)行十字板剪切試驗(yàn)和確保試驗(yàn) 的質(zhì)量。使用海上勘探平臺(tái)，當(dāng)然是可行的方法，但其成本昂貴且涉及一系列復(fù)雜的工藝， 所以目前國(guó)內(nèi)工程勘察中均未采用。而孔內(nèi)機(jī)械十字板剪切試驗(yàn)，其試驗(yàn)工藝存在很多缺陷 1、測(cè)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)參雜鉆桿的磨阻力、鉆桿扭矩力等外力，影響試驗(yàn)參數(shù)的正確性；2、鉆井 對(duì)被試驗(yàn)土層的擾動(dòng)，影響試驗(yàn)參數(shù)的正確性；3、測(cè)驗(yàn)記錄裝置原始連續(xù)性差，人為因素影 響試驗(yàn)參數(shù)的正確性。因此，需要有一種既不昂貴復(fù)雜，易于推廣應(yīng)用，不受風(fēng)浪、潮汐影 響，又能保證試驗(yàn)質(zhì)量專(zhuān)用于水上(電測(cè)式)十字板剪切試驗(yàn)的裝置，使十字板試驗(yàn)?zāi)茉谒?域勘察工程中得到應(yīng)用，為設(shè)計(jì)與施工提供水域范圍內(nèi)軟粘性土的原位抗剪強(qiáng)度參數(shù)。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種專(zhuān)用于水上(電測(cè)式)十字板剪切試驗(yàn)的裝置， 使十字板剪切試驗(yàn)?zāi)茌^好地適應(yīng)江河、海上的不良作業(yè)條件，填補(bǔ)了目前國(guó)內(nèi)水上(電測(cè)式) 十字板剪切試驗(yàn)的空白。
本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案
一種十字板剪切試驗(yàn)裝置，包括試驗(yàn)設(shè)備，試驗(yàn)設(shè)備連接探桿，探桿連接十字板頭，在 探桿外套有套管，在接近套管底端的位置上設(shè)泥面穩(wěn)定裝置，套管頂端設(shè)作業(yè)平臺(tái)，作業(yè)平 臺(tái)承載試驗(yàn)設(shè)備。
優(yōu)選地，所述泥面穩(wěn)定裝置為方形鋼板，在方形鋼板下面焊接角鋼。
本實(shí)用新型由水面以下和水面以上兩部分組成，其水面以下裝置為泥面穩(wěn)定裝置，方形 鋼板吸附于泥面上，角鋼插入泥中起固定作用，鋼板與泥面間的吸附力不僅能提供探桿慣入 力，而且提供十字板試驗(yàn)扭轉(zhuǎn)反力。由于探桿過(guò)于細(xì)長(zhǎng)，不利于插入水下泥中，套管起著保護(hù)和導(dǎo)向的作用。
優(yōu)選地，所述作業(yè)平臺(tái)為方形鋼板，方形鋼板下用螺絲連接圓形鋼板，圓形鋼板焊于套 管上。套管插入水下泥中，作業(yè)平臺(tái)相對(duì)套管固定，因此相關(guān)試驗(yàn)設(shè)備和工作人員可在作業(yè) 平臺(tái)上作業(yè)。
優(yōu)選地，所述套管分多段，由接管連接。這樣套管可根據(jù)十字板試驗(yàn)水域的深度加上潮
汐的漲落差改變長(zhǎng)度。
進(jìn)一步地，所述接管管壁上焊接連接銷(xiāo)，連接銷(xiāo)穿過(guò)泥面穩(wěn)定裝置，通過(guò)螺絲連接。 優(yōu)選地，在套管上還有四根繩索。套管垂直穿過(guò)作業(yè)船，并位于作業(yè)船上通孔的中央，
通過(guò)繩索緊固于作業(yè)船上，由于試驗(yàn)裝置與作業(yè)船的通孔周邊脫開(kāi)一定距離，風(fēng)浪、潮沙等
不會(huì)直接影響試驗(yàn)作業(yè)。為了使試驗(yàn)作業(yè)平臺(tái)穩(wěn)定性更佳，試驗(yàn)作業(yè)平臺(tái)下方系四根繩索調(diào)
節(jié)船作業(yè)孔周邊與本實(shí)用新型的距離，提高作業(yè)平臺(tái)的穩(wěn)定性。


圖l為試驗(yàn)裝置的示意圖。
圖2為試驗(yàn)裝置配合十字板剪切儀的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為接管與連接銷(xiāo)的裝配圖。
圖4為圖3中沿A-A向的剖視圖。
圖5為泥面穩(wěn)定裝置的仰視圖。
圖6為圖5中沿B-B向的剖視圖。
圖7為套管與圓形鋼板的裝配圖。
圖8為圖7中沿C-C向的剖視圖。
圖9為作業(yè)平臺(tái)中方形鋼板的示意圖。
圖10為圖9中沿D-D向的剖視圖。
具體實(shí)施方式
見(jiàn)圖l、圖2，十字板剪切試驗(yàn)裝置包括套管，所述套管可以是一根，也可以有多根，通 過(guò)接管由螺絲連接。在本實(shí)施例中，套管由三根分段套管l、 6、 8通過(guò)兩個(gè)接管2、 7連接組 成。這樣套管6根據(jù)十字板試驗(yàn)水域的深度加上潮汐的漲落差加長(zhǎng)或縮短長(zhǎng)度。在接近套管1 底端的位置上設(shè)有方形鋼板4，方形鋼板4下焊角鋼5，組成泥面穩(wěn)定裝置，見(jiàn)圖5、圖6。接管2的管壁上有連接銷(xiāo)3，該連接銷(xiāo)3與接管2焊接為一體，連接銷(xiāo)3穿過(guò)方形鋼板4，通 過(guò)螺絲19與鋼板4鎖鏈，見(jiàn)圖3—6。泥面穩(wěn)定裝置主要有以下作用(1)、加強(qiáng)穩(wěn)定作用； (2)形成真空反力提供探桿15慣入力；(3)提供十字板試驗(yàn)時(shí)扭轉(zhuǎn)反力。套管1、 6、 8有 保護(hù)探桿15和導(dǎo)向的作用。在套管8頂部與圓形鋼板9焊接組成作業(yè)平臺(tái)，方形鋼板10與 圓形鋼板9用螺絲18固定，見(jiàn)圖7—10。該作業(yè)平臺(tái)既用于安裝試驗(yàn)設(shè)備14，同時(shí)也是工作 人員作業(yè)的地方。
準(zhǔn)備剪切試驗(yàn)時(shí)，套管l、 6、 8從作業(yè)船12上的通孔13進(jìn)入，直至插入泥面以下2 3m 的深度，此時(shí)方形鋼板4應(yīng)吸附在泥面上，以提供試驗(yàn)所需的探桿15慣入力和扭轉(zhuǎn)反力。電 纜線16連接試驗(yàn)設(shè)備14，試驗(yàn)設(shè)備14連接探桿15，探桿15連接十字板頭17，從套管1、 6、 8中下水，套管l、 6、 8既有支柱作用，又有導(dǎo)向護(hù)孔護(hù)桿作用。套管l、 6、 8直立于水中， 并處于通孔13的中央位置。在作業(yè)平臺(tái)下方，在套管8上沿圓周系四根繩索11,通過(guò)繩索 11緊固于作業(yè)船12上。套管l、 6、 8會(huì)受風(fēng)浪、潮汐影響而前后左右擺動(dòng)，繩索ll有牽制 作用，避免與通孔13發(fā)生碰撞。
本實(shí)用新型專(zhuān)用于水上，采用原有的工程勘探船(作業(yè)船12)，在水域進(jìn)行十字板試驗(yàn)孔 定位、錨定，和(電測(cè)式)十字板剪切試驗(yàn)。本裝置由水面以下和水面以上兩部分組成，其 水面以下部分為泥面穩(wěn)定裝置，方形鋼板4吸附于泥面上，角鋼5插入泥中起固定和加強(qiáng)作 用，鋼板與泥面間的吸附力不僅能提供探桿15慣入力，而且提供十字板試驗(yàn)扭轉(zhuǎn)反力。套管 1、 6、 8既有支柱作用，又有導(dǎo)向護(hù)孔護(hù)桿作用。水面以上部分主要指作業(yè)平臺(tái)，該作業(yè)平臺(tái) 相對(duì)套管l、 6、 8是固定的，因此相關(guān)試驗(yàn)設(shè)備14和工作人員可在作業(yè)平臺(tái)上作業(yè)。由于本 裝置與作業(yè)船12的通孔13周邊脫開(kāi)一定距離，風(fēng)浪、潮汐等就不會(huì)直接影響試驗(yàn)作業(yè)。為 了使作業(yè)平臺(tái)穩(wěn)定性更佳，作業(yè)平臺(tái)下方，套管8上沿圓周向系四根繩索11調(diào)節(jié)作業(yè)船12 的通孔13周邊與本裝置的距離，提高作業(yè)平臺(tái)的穩(wěn)定性。
本實(shí)用新型專(zhuān)用于水上(電測(cè)式)十字板剪切試驗(yàn)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低、保證試驗(yàn)質(zhì)量， 易于推廣應(yīng)用，進(jìn)一步拓展了十字板試驗(yàn)在水運(yùn)工程勘察中應(yīng)用的范圍，較好地解決了水域 (水深《15m)軟粘性土原位不排水抗剪強(qiáng)度的測(cè)試問(wèn)題。
權(quán)利要求1.一種十字板剪切試驗(yàn)裝置，包括試驗(yàn)設(shè)備(14)，試驗(yàn)設(shè)備(14)連接探桿(15)，探桿(15)連接十字板頭(17)，其特征是在探桿(15)外套有套管(1，6，8)，在接近套管(1)底端的位置上設(shè)泥面穩(wěn)定裝置，套管(8)頂端設(shè)作業(yè)平臺(tái)，作業(yè)平臺(tái)承載試驗(yàn)設(shè)備(14)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的十字板剪切試驗(yàn)裝置，其特征是:所述泥面穩(wěn)定裝置為方形鋼板(4)， 在方形鋼板(4)下面焊接角鋼(5)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的十字板剪切試驗(yàn)裝置，其特征是所述作業(yè)平臺(tái)為方形鋼板(10)，方形鋼板(10)下用螺絲(18)連接圓形鋼板(9)，圓形鋼板(9)焊于套管(8)上。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的十字板剪切試驗(yàn)裝置，其特征是所述套管(1， 6， 8)分多段， 由接管(2， 7)連接。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的十字板剪切試驗(yàn)裝置，其特征是所述接管(2)管壁上焊接連接 銷(xiāo)(3),連接銷(xiāo)(3)穿過(guò)泥面穩(wěn)定裝置，通過(guò)螺絲(19)連接。
6. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的十字板剪切試驗(yàn)裝置，其特征是在套管(8)上沿圓周還設(shè)有四 根繩索(11)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種十字板剪切試驗(yàn)裝置，包括試驗(yàn)設(shè)備，試驗(yàn)設(shè)備連接探桿，探桿連接十字板頭，在探桿外套有套管，在接近套管底端的位置上設(shè)泥面穩(wěn)定裝置，套管頂端設(shè)作業(yè)平臺(tái)，作業(yè)平臺(tái)承載試驗(yàn)設(shè)備。優(yōu)選地，所述泥面穩(wěn)定裝置為方形鋼板，在方形鋼板下面焊接角鋼。本實(shí)用新型由水面以下和水面以上兩部分組成，其水面以下裝置為泥面穩(wěn)定裝置，方形鋼板吸附于泥面上，角鋼插入泥中起固定作用，鋼板與泥面間的吸附力不僅能提供探桿慣入力，而且提供十字板試驗(yàn)扭轉(zhuǎn)反力。由于探桿過(guò)于細(xì)長(zhǎng)，不利于插入水下泥中，套管起著保護(hù)和導(dǎo)向的作用。
文檔編號(hào)G01N3/24GK201417239SQ200920070230
公開(kāi)日2010年3月3日 申請(qǐng)日期2009年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月10日
發(fā)明者唐忠清, 王海龍, 鈕建定, 陳智勇 申請(qǐng)人:中交第三航務(wù)工程勘察設(shè)計(jì)院有限公司;中交三航院勘察工程有限公司