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原文传递一种高精度钻孔剪切测试装置及方法

专利名称：	一种高精度钻孔剪切测试装置及方法
摘要：	本发明公开了一种高精度钻孔剪切测试装置及方法，本方案基于刮土器伸缩系统，刮土器旋转系统，钻孔剪切装置以及测试处理系统构成一体；刮土器伸缩系统驱动刮土器对孔壁实施刮土，形成光滑孔壁；刮土器旋转系统驱动刮土器伸缩系统整体转动；钻孔剪切装置与刮土器旋转系统连接，可驱动剪切板与由刮土器伸缩系统形成的光滑孔壁接触，并使孔壁土体逐步受压固结；测试处理系统控制刮土器旋转系统，刮土器伸缩系统，以及钻孔剪切装置协同工作，完成现场剪切试验。本方案采用内置双电机控制孔径内刮土范围，消除了钻孔剪切过程中上部土体和孔壁形态变化对剪切面的影响，从而获得土体的原始抗剪强度值，满足现有的岩土工程勘察规范要求。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	上海;31
申请人：	中交第三航务工程勘察设计院有限公司
发明人：	胡建平;钮建定;胡振明;郑建朝;王培军
专利状态：	有效
申请日期：	2019-03-26T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-30T00:00:00+0800
申请号：	CN201910230646.1
公开号：	CN110186780A
代理机构：	上海天翔知识产权代理有限公司
代理人：	刘常宝
分类号：	G01N3/24(2006.01);G;G01;G01N;G01N3
申请人地址：	200032 上海市徐汇区肇嘉浜路831号
主权项：	1.高精度钻孔剪切测试装置，其特征在于，包括刮土器伸缩系统，所述刮土器伸缩系统由刮土器旋转系统驱动旋转，受测试处理系统控制，驱动刮土器对孔壁实施刮土，形成光滑孔壁；刮土器旋转系统，所述刮土器旋转系统连接刮土器伸缩系统，并受测试处理系统控制，驱动刮土器伸缩系统整体转动；钻孔剪切装置，所述钻孔剪切装置与刮土器旋转系统连接，受测试处理系统控制，可驱动剪切板与由刮土器伸缩系统形成的光滑孔壁接触，并使孔壁土体逐步受压固结；测试处理系统，所述测试处理系统控制刮土器旋转系统，刮土器伸缩系统，以及钻孔剪切装置协同工作，完成现场剪切试验。 2.根据权利要求1所述的钻孔剪切测试装置，其特征在于，所述刮土器旋转系统，刮土器伸缩系统以及钻孔剪切装置依次同轴连接设置。 3.根据权利要求1或2所述的钻孔剪切测试装置，其特征在于，所述刮土器旋转系统驱动刮土器伸缩系统整体相对于刮土器旋转系统和钻孔剪切装置转动。 4.根据权利要求1所述的钻孔剪切测试装置，其特征在于，所述刮土器旋转系统包括第一驱动电机和传动轴，所述第一步进电机通过传动轴驱动连接刮土器伸缩系统，带动刮土器伸缩系统整体相对于刮土器旋转系统转动。 5.根据权利要求1所述的钻孔剪切测试装置，其特征在于，所述刮土器伸缩系统包括第二驱动电机，传动丝杠，刮土器，以及轴承组件；所述刮土器伸缩系统通过轴承组件与钻孔剪切装置连接，使得刮土器伸缩系统整体可相对于刮土器旋转系统转动；所述第二驱动电机设置在第二轴承组件上，通过传动丝杠连接刮土器，并可带动传动丝杠作水平向伸缩移动，以带动刮土器相对于孔壁移动。 6.根据权利要求5所述的钻孔剪切测试装置，其特征在于，所述刮土器由弧形支撑板与若干平行的刮土刀组成，若干平行的刮土刀固定在弧形支撑板的正面，弧形支撑板的背面与传动丝杠连接。 7.根据权利要求1所述的钻孔剪切测试装置，其特征在于，所述钻孔剪切装置主要由剪切筒，剪切板，以及液压驱动机构配合构成，所述液压驱动机构设置在剪切筒内，并驱动连接剪切板，可驱动剪切板相对于剪切筒作水平向伸缩移动。 8.高精度钻孔剪切测试方法，其特征在于，包括以下步骤： A、首先在勘探点钻孔至测试深度，然后将权利要求1-7中任一项所述的高精度钻孔剪切测试装置放入孔底； B、启动测试处理系统，控制刮土器伸缩系统推动其上刮土器与孔壁接触；然后控制刮土器旋转系统驱动刮土器伸缩系统整体绕水平相360度旋转，将影响钻孔剪切装置剪切时肩部土体刮除，形成光滑孔壁； C、测试处理系统控制刮土器伸缩系统收回其上的刮土器收缩，同时将钻孔剪切装置上剪切板张开，剪切板与孔壁接触，并使孔壁土体逐步受压固结； D、提升位于钻孔中的高精度钻孔剪切测试装置，开始实施钻孔剪切试验，测试处理系统开始连续测得读数，读取钻孔剪切试验过程中最大剪切值，然后将剪切板回缩至初始状态； E、完成上述试验步骤后，将本高精度钻孔剪切测试装置提升出钻孔，并继续以执行：步骤A～步骤D，直至整个钻孔达到设计深度。 9.高精度钻孔剪切测试方法，其特征在于，包括以下步骤： A、首先在勘探点钻孔直接至设计深度，然后将权利要求1-7中任一项所述的高精度钻孔剪切测试装置放入孔底； B、启动测试处理系统，控制刮土器伸缩系统推动其上刮土器与孔壁接触；然后控制刮土器旋转系统驱动刮土器伸缩系统整体绕水平相360度旋转，将影响钻孔剪切装置剪切时肩部土体刮除，形成光滑孔壁； C、测试处理系统控制刮土器伸缩系统收回其上的刮土器收缩，同时将钻孔剪切装置上剪切板张开，剪切板与孔壁接触，并使孔壁土体逐步受压固结； D、提升位于钻孔中的高精度钻孔剪切测试装置，开始实施钻孔剪切试验，测试处理系统开始连续测得读数，读取钻孔剪切试验过程中最大剪切值，然后将剪切板回缩至初始状态； E、完成上述试验步骤后，将本高精度钻孔剪切测试装置沿钻孔往上提升一段距离，并继续以执行：步骤B～步骤E，直至完成整个钻孔的剪切试验。 10.根据权利要求9所述的钻孔剪切测试方法，其特征在于，在整个剪切试验过程中步骤E中采用等距离提升高精度钻孔剪切测试装置。
所属类别：	发明专利