一种土体摩擦系数测量装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种测量仪器，特别涉及一种土体摩擦系数测量装置。本实用新型所述一种土体摩擦系数测量仪，包括底板，底板下部设有可调节垫脚，底板上表面设有测量板，所述测量板的一端与底板转动相连，测量板上活动地设有一土杯环。本实用新型所述一种土体摩擦系数测量装置，通过测量土体滑动临界状态时底板和测量板之间的开合角度，来测定土体的摩擦系数，本实用新型结构简单，易于操作，使用不受环境影响，实用性强。
【专利说明】
-种±体摩擦系数测量装置
技术领域
[0001 ]本发明设及一种测量仪器，特别设及一种±体摩擦系数测量装置。
【背景技术】
[0002] ±压平衡盾构施工过程中在压力舱中充满了开挖±体，通过对开挖±体施加压力 来平衡开挖面上的±水压力，开挖±体通过螺旋排±器排出盾构机，运两个作用的实现需 要压力舱中的±体具备"塑性流动状态"，当地质条件不利于盾构施工时，可W通过进行± 体改良等措施使±体达到塑性流动状态，±体达到"塑性流动状态"后不易在压力舱内形成 固结"±饼"；易于压力舱及螺旋排±器内翼板对±体的揽拌，同时可保证±体受到挤压时 向螺旋排±器内发生塑性流动，而顺利完成排±;很多情况下，开挖的±体本身不具有"塑 性流动状态"，±体不易从螺旋排±器中排出或排出过快，都易造成±压平衡盾构±仓内外 的压力失去平衡和±仓内进±量与出±量的平衡被打破，从而严重影响施工进程甚至造成 施工事故，出现的"闭塞"或"喷涌"问题。解决上述难题最有效的办法是进行±体改良，常见 的改良材料有矿物类、水溶性树脂类、水溶性高分子类和泡沫活性材料，与其它改良方法相 比，泡沫改良法±质适用性强，是最为先进的±体改良方法，泡沫剂进行±体改良法可W使 盾构机在黏±、砂、碱石、岩石等不同地层施工；可减少刀具磨损和阻塞，降低刀盘扭矩，提 高掘进速度，节约投资；同时还可调整±舱内±体塑性流动性，控制盾构隧道施工开挖面的 稳定、地层变形和地层透水等危害;且渣±无污染、容易处理。
[0003] 利用泡沫剂对±体进行改良，就需要对泡沫剂的使用参数进行调整，而目前主要 依靠施工经验，而针对复杂的地形和±体，往往会影响正常的施工，不仅不利于节约施工成 本、损坏仪器，而且容易造成工程事故。其中内摩擦角和摩擦系数是一个非常重要的影响参 数，摩擦系数可W直接反应螺旋排±过程需要克服的摩擦力的大小，W此来判断±体排出 压力舱的难易程度。对于粘性±和细粒±的内摩擦角和内聚力的测定可通过常规直剪试验 或Ξ轴压缩试验进行测定；而对于粗粒±(砂卵石）则十分困难，需要大型的直剪试验或Ξ 轴压缩试验进行测定。而运些实验设备价格昂贵，试验过程繁琐而成本相对较高，同时受到 复杂的地层条件限制，不利于现场随时根据情况进行调整泡沫剂用量。
[0004] 目前，摩擦系数的测量方法是将物体放在可倾斜的板上，物料刚好从板上滑落的 角度为摩擦角，摩擦系数可W依据摩擦角来计算得出。实用新型专利"一种模拟±压平衡盾 构螺旋出±器摩擦系数的实验设备"（申请号201220361657.7)采用螺纹调节的方式调节可 倾斜和水平面的夹角，在试验量大的情况下，不利于试验人员进行重复的边调节边观察的 试验操作，有必要设计一种操作更简单、更便于携带、适合盾构施工现场使用的设备。
[0005] 实用新型专利"一种摩擦系数测量器"（申请号201020149263.6)主要用于物理实 验中对学生教学演示，具有良好的直观性，采用定位销作为调节斜面倾角的方式，连续性 差、调节幅度小、实验误差较大，不适用于试验研究。
[0006] 实用新型专利"用于散粒体物料摩擦角和摩擦系数测量的斜面仪装置" (201210413462.7)主要用于测量散粒体物料在不同材料板件上的摩擦角和摩擦系数的斜 面仪装置，适合散粒体物料摩擦系数的测定。
【发明内容】
[0007] 本发明提出一种简单易测量的±体摩擦系数测量装置。
[0008] 本发明所述一种±体摩擦系数测量装置，包括底板，底板下表面设有可调节垫脚， 底板上表面设有测量板，所述测量板的一端与底板转动相连，测量板上表面活动地设有一 ±杯环。
[0009] 优选地，所述底板上还固定设有一固定尺，所述固定尺与测量板转动相连;该测量 板与底板相连之处形成一连接线，固定尺的一端与该连接线的一端相重合。
[0010] 较优选地，所述固定尺上设有水平仪。
[0011] 进一步优选地，所述测量板的另一端设有提升装置，该提升装置包括第一定滑轮， 所述第一定滑轮固定设置在测量板上，第一定滑轮上设有拉伸线。
[0012] 更进一步优选地，所述底板上固定设有支架，该支架为Ξ角形，支架的底边与底板 固定相连，其顶端设有第二定滑轮，所述支架上还设有一横梁，牵引线的一端固定设置在横 梁上，另一端依次穿过第一定滑轮和第二定滑轮。
[0013] 更进一步优选地，所述底板上还设有一摇杆，所述摇杆包括转轴和与之固定相连 的摇柄，牵引线的另一端固定设置在转轴上。
[0014] 更进一步优选地，所述底板上设有一对相互平行的斜梁，两斜梁均设置于支架与 测量板相对的另一侧，两斜梁的一端与底板固定相连，另一端与支架固定相连，且两斜梁上 分别对称地设有一销孔，转轴设置于两销孔中，并与之转动相连。
[0015] 更优选地，所述转轴上还固定设有一锁定装置，该锁定装置包括弹黃、棘爪和棘 轮，所述弹黃的一端通过限位柱固定设置在斜梁上，另一端与棘爪固定相连，转轴上匹配地 设有与棘爪相晒合的棘轮，所述棘爪与棘轮单向晒合
[0016] 本发明所述一种±体摩擦系数测量装置，通过测量±体滑动临界状态时底板和测 量板之间的开合角度，来测定±体的摩擦系数，本发明结构简单，易于操作，使用不受环境 影响，实用性强。
【附图说明】
[0017] 图1是本发明的结构示意图。
[0018] 图2是本发明锁定装置的结构示意图。
[0019] 图中1-底板;2-可调节垫脚；3-测量板;4-±杯环；5-固定尺;6-水平仪;7-第一定 滑轮;8-拉伸线；9-支架；10-第二定滑轮；11-横梁；12-转轴；13-摇柄；14-斜梁；15-弹黃； 16-棘爪；17-棘轮。
【具体实施方式】
[0020] 实施例1。
[0021] 本发明一种±体摩擦系数测量装置，包括底板1，底板1下部设有可调节垫脚2,底 板1上表面设有测量板3,测量板3的一端与底板1转动相连，测量板3上表面活动地设有一 ± 杯环4,底板1上表面还固定设有一固定尺5,该固定尺5与测量板3转动相连;且测量板3与底 板1相连之处形成一连接线，固定尺5的一端与该连接线的一端相重合，本发明在固定尺5上 设有水平仪6。
[0022]使用时，先利用水平仪則尋底板1下表面的可调垫脚2调节至水平位置，然后在±杯 环4中装满±体，测量出±体的质量，掀起测量板3可活动的另一端，直至±杯环4在测量板3 上开始滑动为止，此时将测量板3与底板1之间的角度测量出来，利用下列公式，即可得到最 大摩擦系数Ws值。
[0028] 实施例2。
[0029] 本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于本实施例所述测量板3的另一端设有 提升装置，该提升装置包括第一定滑轮7，所述第一定滑轮7固定设置在测量板3上，第一定 滑轮7上设有拉伸线8。
[0030] 使用时，拉动拉神线，即可提升测量板3，使±杯环4滑动。
[0031] 实施例3。
[0032] 本实施例与实施例1或2基本相同，不同之处在于本实施例所述底板1上固定设有 支架9，该支架9为Ξ角形，支架9的底边与底板1固定相连，其顶端设有第二定滑轮10，所述 支架9上还设有一横梁11，牵引线的一端固定设置在横梁11上，另一端依次穿过第一定滑轮 7和第二定滑轮10。
[0033] 本发明在底板1上设置了支架9,并在支架9上设置了第一定滑轮7和第二定滑轮 10,将牵引线固定在支架9上，只需拉动拉伸线8就可W使提升测量板3，使±杯环4滑动。
[0034] 实施例4
[0035] 本实施例与实施例3基本相同，不同之处在于本实施例所述底板1上还设有一摇 杆，所述摇杆包括转轴12和与之固定相连的摇柄13,牵引线的另一端固定设置在转轴12上。
[0036] 本发明在底板1上设置了摇杆，将牵引线固定在摇杆上，通过转动摇杆即可实现测 量板3的提升，使±杯环4滑动。
[0037] 实施例5
[0038] 本实施例与实施例4基本相同，不同之处在于本实施例所述底板1上设有一对相互 平行的斜梁14,两斜梁14均设置于支架9与测量板3相对的另一侧，两斜梁14的一端与底板1 固定相连，另一端与支架9固定相连，且两斜梁14上分别对称地设有一销孔，转轴12设置于 两销孔中，并与之转动相连，所述转轴12上还固定设有一锁定装置，该锁定装置包括弹黃 15、棘爪16和棘轮17,所述弹黃15的一端通过限位柱固定设置在斜梁14上，另一端与棘爪16 固定相连，转轴12上匹配地设有与棘爪16相晒合的棘轮17,所述棘爪16与棘轮17顺时针方 向晒合。
[0039]本发明使用时，顺时针方向摇动摇杆，利用转轴12的转动拉动测量板3，当±杯环4 在测量板3上开始滑动时，逆时针转动摇杆，摇杆被卡住，实现锁紧。
【主权项】
1. 一种土体摩擦系数测量装置，包括底板（I)，底板（1)下表面设有可调节垫脚(2)，其 特征在于:所述底板(1)上表面设有测量板(3)，所述测量板(3)的一端与底板(1)转动相连， 测量板(3)上表面活动地设有一土杯环(4)。2. 如权利要求1所述一种土体摩擦系数测量装置，其特征在于:所述底板（1)上还固定 设有一固定尺(5)，所述固定尺(5)与测量板(3)转动相连;该测量板(3)与底板(1)相连之处 形成一连接线，固定尺(5)的一端与该连接线的一端相重合。3. 如权利要求2所述一种土体摩擦系数测量装置，其特征在于:所述固定尺(5 )上设有 水平仪(6)。4. 如权利要求3所述一种土体摩擦系数测量装置，其特征在于:测量板(3)的另一端设 有提升装置，该提升装置包括第一定滑轮(7)，所述第一定滑轮(7)固定设置在测量板(3) 上，第一定滑轮(7)上设有拉伸线(8)。5. 如权利要求4所述一种土体摩擦系数测量装置，其特征在于:所述底板（1)上固定设 有支架(9)，该支架(9)为三角形，支架(9)的底边与底板(1)固定相连，其顶端设有第二定滑 轮（10)，所述支架(9)上还设有一横梁（11)，牵引线的一端固定设置在横梁（11)上，另一端 依次穿过第一定滑轮(7)和第二定滑轮(10)。6. 如权利要求5所述一种土体摩擦系数测量装置，其特征在于:所述底板（1)上还设有 一摇杆，所述摇杆包括转轴（12)和与之固定相连的摇柄（13)，牵引线的另一端固定设置在 转轴（12)上。7. 如权利要求3或4或5所述一种土体摩擦系数测量装置，其特征在于:所述底板（1)上 设有一对相互平行的斜梁（14)，两斜梁（14)均设置于支架(9)与测量板(3)相对的另一侧， 两斜梁（14)的一端与底板（1)固定相连，另一端与支架(9)固定相连，且两斜梁（14)上分别 对称地设有一销孔，转轴(12)设置于两销孔中，并与之转动相连。8. 如权利要求7所述一种土体摩擦系数测量装置，其特征在于:所述转轴（12)上还固定 设有一锁定装置，该锁定装置包括弹簧(15)、棘爪（16)和棘轮（17)，所述弹簧(15)的一端通 过限位柱固定设置在斜梁（14)上，另一端与棘爪（16)固定相连，转轴（12)上匹配地设有与 棘爪（16)相啮合的棘轮(17)，所述棘爪（16)与棘轮(17)单向啮合。
【文档编号】G01N19/02GK205483968SQ201620078879
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年1月27日
【发明人】彭磊, 何文敏, 王闯, 宁波, 畅亚文, 张继宏, 李炳良, 刑将
【申请人】陕西铁路工程职业技术学院