一种静力触探十字板试验两用仪的制作方法

本发明涉及土体原位测试技术领域，尤其是涉及一种静力触探十字板试验两用仪。

背景技术：

在地质灾害防治中，常需要进行土体原位测试，静力触探和十字板剪切测试是常见原位测试方法。静力触探机是利用机械传动将探头压入土中，通过电阻变化信号，传送到地面的测量仪表上，查明地层在垂直和水平方向的变化。十字板试验将十字板头压入软土中，然后转动，测得其转动时所需之力矩，直至土体破坏，从而计算出土体不排水抗剪强度。

静力触探十字板试验两用仪可以进行静力触探和十字板试验，其机架上设置有驱动机构、扭转机构和探杆，探杆上安装有探头。静力触探试验时，先在地面挖槽，机架立在槽上，将静力探头安装在探杆上，通过驱动机构驱动探杆，探杆将静力探头压入土中，进行静力触探试验。十字板试验时，换上十字板探头，先通过驱动机构驱动探杆，探杆将十字板探头压入土中，然后通过扭转机构转动探杆，探杆带动十字板探头转动，进行十字板试验。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：其静力探头和十字板探头通过螺栓安装固定在探杆上，更换时需要拧开螺栓进行更换，更换不方便。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种静力触探十字板试验两用仪，其便于更换探头。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种静力触探十字板试验两用仪，包括机架，所述机架内设有探杆、驱动机构和扭转机构，所述探杆和机架滑动连接，所述探杆底端的端部设有插槽，所述插槽的侧壁设有卡槽，所述插槽内插接有探头，所述探头上设有卡块，所述卡块和卡槽卡接，探杆上设有用于锁定卡块的锁定件。

通过采用上述技术方案，探头插进插槽内，卡块和卡槽卡接，通过锁定件对卡块进行限位，卡块无法从卡槽内出来，探头和探杆连接固定。更换时，解除锁定件对卡块的限位，卡块脱离卡槽，将探头拔出，更换另一个探头，方便快捷。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述卡槽包括连接槽和旋转槽，所述连接槽沿探杆的长度方向延伸，所述卡块和连接槽滑动连接，所述旋转槽位于连接槽端部的一侧，旋转槽和连接槽连通，旋转槽沿探杆的周向方向延伸，卡块和旋转槽卡接，所述锁定件为套管，所述套管套设于探杆并与探杆滑动连接，套管的侧壁设有条形孔，所述探杆上固定有限位块，所述限位块和条形孔滑动连接，套管对应旋转槽的位置设有卡口，所述卡块和卡口卡接，探杆上设有对套管提供探头方向弹力的弹性件。

通过采用上述技术方案，向远离探头方向滑动套管，探头插进插槽，卡块在连接槽内滑动，卡块移动到旋转槽位置，转动探头，卡块卡接进旋转槽内，此时卡口正对卡块，松开套管，弹性件的弹力推动套管，套管向探头方向滑动，卡块位于卡口内。通过限位块和条形孔的限位作用，套管只能在探杆上滑动不能转动，使得卡块无法从旋转槽内出来，探头和探杆连接固定，方便快捷。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述探杆上设有固定环，所述弹性件为弹簧，所述弹簧套设于探杆，弹簧位于固定环和套管之间，弹簧的一端和固定环固定连接，另一端和套管固定连接。

通过采用上述技术方案，弹簧处于被压缩状态，弹簧的弹力使弹簧有向探头方向移动的趋势，使得卡块能位置卡在卡口内。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述机架的底部设有安装板，所述安装板上设有开口槽，所述开口槽呈u型，所述探头和开口槽滑动连接，安装板上设有连接板，所述连接板盖合在开口槽的槽口上，连接板的一侧和安装板铰接，另一侧通过固定件和安装板固定连接，连接板上设有弧形部，所述弧形部和探头滑动连接，弧形部的弧长为探头杆体周长的1/4。

通过采用上述技术方案，开口槽能起到限位的作用，下压探头的过程中，能有效避免探头摆动。打开连接板，探头可以从侧面进入开口槽内，安装方便。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述机架的底部设有容纳槽，所述容纳槽内设有辅助支撑机构，所述辅助支撑机构包括第一支撑杆和第二支撑杆，所述第一支撑杆的一端和容纳槽铰接，另一端和第二支撑杆铰接，所述第二支撑杆远离第一支撑杆的端部设有螺杆，容纳槽内设有安装孔，所述安装孔呈条形，所述螺杆穿过安装孔，螺杆和安装孔滑动连接，螺杆上螺纹连接螺母。

通过采用上述技术方案，辅助支撑机构能增强机架的支撑效果，松开螺母，螺杆在安装孔内滑动，第一支撑杆和第二支撑杆的铰接端离开容纳槽，拧紧螺母，机架底部、第一支撑杆和第二支撑杆形成三角支撑，提高机架整体的支撑稳定性。平时可将第一支撑杆和第二支撑杆收容到容纳槽内，不占用空间，便于收纳。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述第一支撑杆和第二支撑杆上均设有支撑块，所述容纳槽内设有容纳支撑块的让位槽。

通过采用上述技术方案，支撑块和机架的底部处于一个平面上，支撑平稳，通过让位槽设置，不妨碍第一支撑杆和第二支撑杆的收纳。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述驱动机构包括驱动件、丝杆和驱动块，所述丝杆和机架转动连接，所述机架上设有滑槽，所述滑槽沿机架高度方向延伸，所述驱动块和滑槽滑动连接，驱动块和丝杆螺纹连接，所述探杆贯穿驱动块并与驱动块转动连接，探杆上固定有限位座，所述限位座有两个，两个限位座位于驱动块的两侧，所述驱动件用于驱动丝杆转动。

通过采用上述技术方案，丝杆转动，丝杆带动驱动块在滑槽内滑动，通过限位座的限位作用，滑动时驱动块无法在探杆上滑动，使得驱动块能带动探杆上升或下降，进行静力触探试验。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述驱动件包括转轴、手柄、第一锥齿轮和第二锥齿轮，所述转轴和机身转动连接，所述手柄固定在转轴的端部，所述第一锥齿轮和转轴固定连接，所述第二锥齿轮和丝杆固定连接，第一锥齿轮和第二锥齿轮啮合连接。

通过采用上述技术方案，转动手柄，手柄带动转轴在机身上转动，通过第一锥齿轮和第二锥齿轮的啮合作用，转轴带动丝杆转动。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述扭转机构包括涡杆和涡轮，所述涡杆和机身转动连接，所述涡轮和机身转动连接，涡轮和涡杆啮合连接，涡轮上的对应轴心位置设有通孔，所述通孔的内壁固定有凸块，所述探杆和通孔滑动连接，探杆的上端设有限位槽，所述凸块和限位槽卡接。

通过采用上述技术方案，探杆和通孔滑动连接，不影响探杆的上升和下降，转动涡杆，涡杆带动涡轮在机身上转动，通过凸块和限位槽的限位作用，凸块带动探杆转动，探杆带动探头转动，进行十字板试验。

综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：

1.更换探头时，滑动套管，卡块脱离卡口，然后转动探头，卡块离开旋转槽，然后拔出探头，即可更换另一个探头，方便快捷。

2.开口槽能起到限位的作用，下压探头的过程中，能有效避免探头摆动。打开连接板，探头可以从侧面进入开口槽内，安装方便。

3.机架底部、第一支撑杆和第二支撑杆形成三角支撑，提高机架整体的支撑稳定性。平时可将第一支撑杆和第二支撑杆收容到容纳槽内，不占用空间，便于收纳。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1中a部分的放大示意图；

图3是图1中b部分的放大示意图；

图4是图1中c部分的局部放大示意图；

图5是本发明顶板处的剖面图；

图6是图1中d部分的局部放大示意图。

图中，1、机架；11、底架；12、立架；13、滑槽；15、顶板；16、套筒；17、连接座；2、探杆；21、插槽；22、卡槽；221、连接槽；222、旋转槽；23、限位块；24、固定环；25、限位座；26、限位槽；3、驱动机构；31、驱动件；32、丝杆；33、驱动块；34、转轴；35、手柄；36、第一锥齿轮；37、第二锥齿轮；38、转盘；4、扭转机构；41、涡杆；42、涡轮；43、连接块；44、通孔；45、凸块；5、探头；51、卡块；6、安装板；61、开口槽；62、连接板；63、弧形部；64、固定件；7、容纳槽；71、安装孔；72、让位槽；8、辅助支撑机构；81、第一支撑杆；82、第二支撑杆；83、螺杆；84、螺母；85、支撑块；9、套管；91、条形孔；92、卡口；93、弹簧。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

参照图1和图2，为本发明公开的一种静力触探十字板试验两用仪，包括机架1，机架1内设置有探杆2、驱动机构3和扭转机构4。探杆2的底端开设有插槽21，插槽21内插接有探头5。插槽21的侧壁开设有卡槽22，卡槽22有两道，两道卡槽22对称设置在探杆2上。卡槽22包括连接槽221和旋转槽222，连接槽221沿探杆2的长度方向延伸，旋转槽222位于连接槽221端部的一侧，旋转槽222和连接槽221连通，旋转槽222沿探杆2的周向方向延伸。

探头5上端部的侧面固定有卡块51，卡块51有两块，两块卡块51对称设置在探头5的端部上，卡块51和连接槽221滑动连接，卡块51和旋转槽222卡接，探头5包括静力探头和十字板探头。

探杆2靠近插槽21的位置设置有套管9，套管9套设于探杆2，套管9和探杆2滑动连接。套管9的两侧开设有条形孔91，条形孔91沿探杆2的长度方向延伸。探杆2的侧壁固定有限位块23，限位块23位于条形孔91内，限位块23和条形孔91滑动连接。套管9对应旋转槽222的位置开设有卡口92，卡口92位于两道条形孔91之间，卡块51和卡口92卡接。

套管9远离探头5的端部设置有弹簧93，探杆2上固定有固定环24，固定环24和探杆2同轴线设置。弹簧93套设于探杆2，弹簧93位于固定环24和套管9之间，弹簧93的一端和固定环24固定连接，弹簧93的另一端和套管9固定连接，弹簧93始终处于被压缩状态。

向远离探头5方向滑动套管9，弹簧93收缩，探头5插进插槽21，卡块51在连接槽221内滑动，卡块51移动到旋转槽222位置，转动探头5，卡块51卡接进旋转槽222内，此时卡口92正对卡块51，松开套管9，弹簧93的弹力推动套管9，套管9向探头5方向滑动，卡块51位于卡口92内。通过限位块23和条形孔91的限位作用，套管9只能在探杆2上滑动不能转动，使得卡块51无法从旋转槽222内出来，探头5和探杆2连接固定，方便快捷。

参照图1和图3，机架1包括底架11和立架12，立架12上开设有滑槽13，滑槽13沿机架1高度方向延伸。驱动机构3位于立架12上，驱动机构3包括驱动件31、丝杆32和驱动块33，丝杆32位于滑槽13内，丝杆32和探杆2平行设置，丝杆32和立架12转动连接。驱动块33和丝杆32螺纹连接，驱动块33和滑槽13滑动连接。探杆2穿过驱动块33，探杆2和驱动块33转动连接，探杆2上固定有限位座25，限位座25有两个，两个限位座25位于驱动块33的上下两侧，限位座25和驱动块33滑动连接。

驱动件31包括转轴34、手柄35、第一锥齿轮36和第二锥齿轮37，转轴34的一端伸进立架12，转轴34通过轴承和立架12转动连接，转轴34位于立架12外侧的端部上固定有转盘38，手柄35垂直固定在转盘38的外沿上。第一锥齿轮36和转轴34固定连接，第一锥齿轮36和转轴34同轴线设置。第二锥齿轮37和丝杆32固定连接，第二锥齿轮37和丝杆32同轴线设置，第二锥齿轮37和第一锥齿轮36啮合连接。

转动手柄35，手柄35带动转轴34在立架12上转动，通过第一锥齿轮36和第二锥齿轮37的啮合作用，转轴34带动丝杆32转动。丝杆32带动驱动块33在滑槽13内滑动，通过限位座25的限位作用，使得驱动块33能带动探杆2上升或下降，可进行静力触探试验。

参照图1和图5，立架12的顶部固定有顶板15，扭转机构4位于顶板15上。顶板15上固定有套筒16，探杆2从套筒16穿过，探杆2和套筒16滑动连接。

参照图1和图4，扭转机构4包括涡杆41和涡轮42，涡杆41通过轴承和套筒16（参照图5）转动连接。顶板15固定有连接座17，涡轮42通过轴承和连接座17转动连接，涡轮42位于涡轮42的一侧，涡杆41和涡轮42啮合连接。涡轮42上固定有连接块43，连接块43对应涡轮42的轴心位置开设有通孔44，通孔44的内壁固定有凸块45，探杆2和通孔44滑动连接，探杆2的上端开设有限位槽26，限位槽26沿探杆2的长度方向延伸，限位槽26的长度小于探杆2的长度，凸块45和限位槽26卡接。

探杆2和通孔44滑动连接，不影响探杆2的上升和下降。转动涡杆41，涡杆41带动涡轮42在顶板15上转动，通过凸块45和限位槽26的限位作用，凸块45带动探杆2转动，探杆2带动探头5转动，可进行十字板试验。

参照图1和图6，底架11上固定有安装板6，立架12固定在安装板6上，丝杆32的下端通过轴承和安装板6转动连接。安装板6上对应探杆2的位置开设有开口槽61，开口槽61呈u型。探头5穿过开口槽61，探头5和开口槽61滑动连接，安装板6上设置有连接板62，连接板62盖合在开口槽61的槽口上，连接板62的一侧和安装板6铰接，另一侧通过固定件64和安装板6固定连接，固定件64为螺丝。连接板62靠近开口槽61的位置设置有弧形部63，弧形部63和探头5滑动连接，弧形部63的弧长为探头5杆体周长的1/4。

开口槽61、弧形部63和探头5杆体周长的3/4抵触，起到限位的作用，下压探头5的过程中，能有效避免探头5摆动。松开螺丝，可转动打开连接板62，探头5可以从侧面进入开口槽61内，安装方便。

底架11的两侧开设有容纳槽7，容纳槽7沿底架11的长度方向设置，容纳槽7内设置有辅助支撑机构8，辅助支撑机构8包括第一支撑杆81和第二支撑杆82，第一支撑杆81和第二支撑杆82的总长度小于容纳槽7的长度。第一支撑杆81的一端和容纳槽7铰接，另一端和第二支撑杆82铰接。第二支撑杆82远离第一支撑杆81的端部固定有螺杆83，容纳槽7内开设有安装孔71，安装孔71呈条形，安装孔71沿容纳槽7的长度方向设置，螺杆83穿过安装孔71，螺杆83和安装孔71滑动连接，螺杆83上螺纹连接螺母84，螺母84和底架11地接。第一支撑杆81和第二支撑杆82靠近铰接端的底部均固定有支撑块85，容纳槽7的底部开设让位槽72，支撑块85能收容在让位槽72内。

松开螺母84，螺杆83在安装孔71内滑动，第一支撑杆81和第二支撑杆82的铰接端离开容纳槽7，拧紧螺母84，底架11、第一支撑杆81和第二支撑杆82形成三角支撑，提高底架11整体的支撑稳定性。平时可将第一支撑杆81和第二支撑杆82收容到容纳槽7内，不占用空间，便于收纳。

本实施例的实施原理为：更换时，松开螺丝，转动打开连接板62。向远离探头5方向滑动套管9，卡块51脱离卡口92，转动探头5，卡块51离开旋转槽222位置，拔出探头5。将新的探头5插进插槽21，转动探头5，卡块51卡接进旋转槽222内，此时卡口92正对卡块51，松开套管9，弹簧93的弹力推动套管9，套管9向探头5方向滑动，卡块51位于卡口92内。关上连接板62，拧紧螺丝，完成探头5的更换，其方便快捷。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。