一种用于测定土样抗剪强度的试验设备的制作方法

本实用新型涉及土样测定技术领域，尤其涉及一种用于测定土样抗剪强度的试验设备。

背景技术：

抗剪强度，又称剪切强度，是材料剪断时产生的极限强度，反映材料抵抗剪切滑动的能力，在数值上等于剪切面上的切向应力值，即剪切面上形成的剪切力与破坏面积之比。抗剪强度是指外力与材料轴线垂直，并对材料呈剪切作用时的强度极限；或指抵抗剪切破坏的最大能力。土的抗剪强度是土的一个重要的力学性质。土的抗剪强度可分为二部分：一部分与颗粒间的法向应力有关，其本质是摩擦力；另一部分是与法向应力无关，称为黏聚力。当外部载荷在地基内部产生的剪应力达到土的抗剪强度时，土体就遭到破坏，严重时将产生滑坡，建筑物地基丧失稳定。

在对土样抗剪强度进行测定时，需要对不同深度的土层进行取样，对不同深度的土层取样后进行测定，这样的测定才能较为真实的测定该区域土样的抗剪强度，现有的设备对不同深度的土层进行取样时，把取样井打好后，对不同深度的土层取样不能一次完成，造成了对不同深度的土层取样较为麻烦。

为解决上述问题，本申请中提出一种用于测定土样抗剪强度的试验设备。

技术实现要素：

(一)实用新型目的

为解决背景技术中存在的技术问题，本实用新型提出一种用于测定土样抗剪强度的试验设备，具有对不同深度土层取样可以一次完成，较为方便的完成土层取样的特点。

(二)技术方案

为解决上述问题，本实用新型提供了一种用于测定土样抗剪强度的试验设备，包括钻杆外壁，所述钻杆外壁上端左右两侧面均固定连接有扶手，所述钻杆外壁上端左侧面固定的扶手上表面中部右侧固定连接有气泵，所述气泵内部固定连接有气管上端，所述气管下端贯穿扶手、钻杆外壁和钻杆内壁与空腔相连通，所述气管水平部分上表面固定在扶手下表面，所述钻杆外壁上端和钻杆内壁上端均固定连接有电机，所述电机下方连接有转动输出轴，所述转动输出轴下端固定连接有钻头，所述钻杆外壁从上到下间隔均匀开设有土层取样凹槽，所述土层取样凹槽靠近转动输出轴的侧面上下表面均固定连接有限位杆，所述限位杆远离土层取样凹槽的一端滑动连接有滑动板，所述滑动板左端和右端分别固定连接有钻杆内壁和钻杆外壁，所述所述土层取样凹槽靠近转动输出轴的侧面固定连接有固定块，所述固定块通过连接杆固定连接有气动推板，所述连接杆滑动连接于钻杆内壁。

优选的，所述钻杆内壁下方转动连接有钻头，所述钻头外表面固定连接有保护套。

优选的，所述钻杆外壁上端右侧表面固定连接的扶手上表面中部左侧固定连接有蓄电池，所述电机和气泵电性连接有蓄电池。

优选的，所述气动推板位于空腔中，所述气动推板通过复位弹簧连接有钻杆内壁。

优选的，所述土层取样凹槽上下表面滑动连接于钻杆外壁，所述土层取样凹槽内部磁性吸附有粗糙层。

优选的，所述钻杆内壁和钻头连接处固定连接有密封橡胶块。

优选的，所述连接杆和钻杆内壁的连接处做油封处理。

本实用新型的上述技术方案具有如下有益的技术效果：

该用于测定土样抗剪强度的试验设备，通过设置的土层取样凹槽、粗糙层、气动推板和复位弹簧，钻头向下钻进土层后，气泵向空腔内充气，使得空腔内压强大于外部压强，在压力的作用下，气动推板向外部推动连接杆，压缩复位弹簧，土层取样凹槽在连接杆的推动下，插入土层，进行取样，取样结束后，气泵把充进的气体抽出，复位弹簧把气动推板恢复到原来的位置，土层取样凹槽也随之恢复到原来的位置，把土层取样凹槽中的粗糙层取出，即可对不同深度的土样进行测定，从而达到了对不同深度土层取样可以一次完成，较为方便的完成土层取样的效果。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的钻杆内壁和钻杆外壁结构示意图；

图3为本实用新型的a处放大结构示意图。

图中：1、钻杆外壁；2、土层取样凹槽；3、气管；4、扶手；5、气泵；6、电机；7、蓄电池；8、转动输出轴；9、钻头；10、保护套；11、连接杆；12、空腔；13、粗糙层；14、限位杆；15、固定块；16、复位弹簧；17、气动推板；18、钻杆内壁；19、滑动板；20、密封橡胶块。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。

如图1-3所示，本实用新型提出的一种用于测定土样抗剪强度的试验设备，包括钻杆外壁1，所述钻杆外壁1上端左右两侧面均固定连接有扶手4，所述钻杆外壁1上端左侧面固定的扶手4上表面中部右侧固定连接有气泵5，所述气泵5内部固定连接有气管3上端，所述气管3下端贯穿扶手4、钻杆外壁1和钻杆内壁18与空腔12相连通，所述气管3水平部分上表面固定在扶手4下表面，所述钻杆外壁1上端和钻杆内壁18上端均固定连接有电机6，所述电机6下方连接有转动输出轴8，所述转动输出轴8下端固定连接有钻头9，所述钻杆外壁1从上到下间隔均匀开设有土层取样凹槽2，所述土层取样凹槽2靠近转动输出轴8的侧面上下表面均固定连接有限位杆14，所述限位杆14远离土层取样凹槽2的一端滑动连接有滑动板19，所述滑动板19左端和右端分别固定连接有钻杆内壁18和钻杆外壁1，所述所述土层取样凹槽2靠近转动输出轴8的侧面固定连接有固定块15，所述固定块15通过连接杆11固定连接有气动推板17，所述连接杆11滑动连接于钻杆内壁18。

本实施例中，需要说明的是，所述钻杆内壁18下方转动连接有钻头9，所述钻头9外表面固定连接有保护套10，采取这样的设置方式，使得钻头9在向下掘进土层的时候得到保护，避免了钻头损坏。

本实施例中，需要说明的是，所述钻杆外壁1上端右侧表面固定连接的扶手4上表面中部左侧固定连接有蓄电池7，所述电机6和气泵5电性连接有蓄电池7，采取这样的设置方式，使得电机6和气泵5能够正常工作。

本实施例中，需要说明的是，所述气动推板17位移空腔12中，所述气动推板17通过复位弹簧16连接有钻杆内壁18，采取这样的设置方式，使得气泵5在对空腔12进行充气的时候，气动推板17可以推动连接杆11向外部滑动，放气的时候，复位弹簧16使得气动推板17向内部移动，使得土层取样凹槽2恢复到原来的位置。

本实施例中，需要说明的是，所述土层取样凹槽2上下表面滑动连接于钻杆外壁1，所述土层取样凹槽2内部磁性吸附有粗糙层13，采取这样的设置方式，使得土层取样凹槽2便于取样，也便于把粗糙层13从土层取样凹槽2中拿出，对取样的土层进行测定抗剪强度，设置的粗糙层13能够增大土壤与粗糙层13表面的摩擦力，也便于取样。

本实施例中，需要说明的是，所述钻杆内壁18和钻头9连接处固定连接有密封橡胶块20，设置的密封橡胶块20使得钻杆内壁18和钻头9连接处密封，空腔12不漏气。

本实施例中，需要说明的是，所述连接杆11和钻杆内壁18的连接处做油封处理，采取这样的设置，使得连接杆11能够和钻杆内壁18更好的滑动，同时也保障了空腔12的密封性。

工作原理：使用者通过扶手4把钻头9放在需要进行土层取样的地方，然后双手扶住扶手4，打开蓄电池7，启动电机6，电机6带动转动输出轴8转动，然后转动输出轴8带动钻头9转动，向下钻进土层，当达到一定的深度后，气泵5通过气管3向空腔12中泵入空气，使得空腔12中的气压增大，增大的气压会作用在气动推板17上，推动气动推板17向外部移动，气动推板17向外部移动带动连接杆11向外部滑动，复位弹簧16被压缩，连接杆11向外滑动使得土层取样凹槽2向外插入土层中，粗糙层13对土层进行取样，取样完成后，气泵5抽出空腔12中的空气，使得空腔12中的气压减小，复位弹簧16把气动推板17向内部移动，进而使得土层取样凹槽2也向内部内部移动，然后通过扶手4把设备从土层中取出，把粗糙层13从土层取样凹槽2中取出，把即可对粗糙层13中的土样进行测定。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本实用新型的优选例，并不用来限制本实用新型，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。