一種土體摩擦系數測量裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種測量儀器，特別涉及一種土體摩擦系數測量裝置。本實用新型所述一種土體摩擦系數測量儀，包括底板，底板下部設有可調節墊腳，底板上表面設有測量板，所述測量板的一端與底板轉動相連，測量板上活動地設有一土杯環。本實用新型所述一種土體摩擦系數測量裝置，通過測量土體滑動臨界狀態時底板和測量板之間的開合角度，來測定土體的摩擦系數，本實用新型結構簡單，易于操作，使用不受環境影響，實用性強。
【專利說明】
-種±體摩擦系數測量裝置
技術領域
[0001 ]本發明設及一種測量儀器，特別設及一種±體摩擦系數測量裝置。
【背景技術】
[0002] ±壓平衡盾構施工過程中在壓力艙中充滿了開挖±體，通過對開挖±體施加壓力 來平衡開挖面上的±水壓力，開挖±體通過螺旋排±器排出盾構機，運兩個作用的實現需 要壓力艙中的±體具備"塑性流動狀態"，當地質條件不利于盾構施工時，可W通過進行± 體改良等措施使±體達到塑性流動狀態，±體達到"塑性流動狀態"后不易在壓力艙內形成 固結"±餅"；易于壓力艙及螺旋排±器內翼板對±體的攬拌，同時可保證±體受到擠壓時 向螺旋排±器內發生塑性流動，而順利完成排±;很多情況下，開挖的±體本身不具有"塑 性流動狀態"，±體不易從螺旋排±器中排出或排出過快，都易造成±壓平衡盾構±倉內外 的壓力失去平衡和±倉內進±量與出±量的平衡被打破，從而嚴重影響施工進程甚至造成 施工事故，出現的"閉塞"或"噴涌"問題。解決上述難題最有效的辦法是進行±體改良，常見 的改良材料有礦物類、水溶性樹脂類、水溶性高分子類和泡沫活性材料，與其它改良方法相 比，泡沫改良法±質適用性強，是最為先進的±體改良方法，泡沫劑進行±體改良法可W使 盾構機在黏±、砂、堿石、巖石等不同地層施工；可減少刀具磨損和阻塞，降低刀盤扭矩，提 高掘進速度，節約投資；同時還可調整±艙內±體塑性流動性，控制盾構隧道施工開挖面的 穩定、地層變形和地層透水等危害;且渣±無污染、容易處理。
[0003] 利用泡沫劑對±體進行改良，就需要對泡沫劑的使用參數進行調整，而目前主要 依靠施工經驗，而針對復雜的地形和±體，往往會影響正常的施工，不僅不利于節約施工成 本、損壞儀器，而且容易造成工程事故。其中內摩擦角和摩擦系數是一個非常重要的影響參 數，摩擦系數可W直接反應螺旋排±過程需要克服的摩擦力的大小，W此來判斷±體排出 壓力艙的難易程度。對于粘性±和細粒±的內摩擦角和內聚力的測定可通過常規直剪試驗 或Ξ軸壓縮試驗進行測定；而對于粗粒±(砂卵石）則十分困難，需要大型的直剪試驗或Ξ 軸壓縮試驗進行測定。而運些實驗設備價格昂貴，試驗過程繁瑣而成本相對較高，同時受到 復雜的地層條件限制，不利于現場隨時根據情況進行調整泡沫劑用量。
[0004] 目前，摩擦系數的測量方法是將物體放在可傾斜的板上，物料剛好從板上滑落的 角度為摩擦角，摩擦系數可W依據摩擦角來計算得出。實用新型專利"一種模擬±壓平衡盾 構螺旋出±器摩擦系數的實驗設備"（申請號201220361657.7)采用螺紋調節的方式調節可 傾斜和水平面的夾角，在試驗量大的情況下，不利于試驗人員進行重復的邊調節邊觀察的 試驗操作，有必要設計一種操作更簡單、更便于攜帶、適合盾構施工現場使用的設備。
[0005] 實用新型專利"一種摩擦系數測量器"（申請號201020149263.6)主要用于物理實 驗中對學生教學演示，具有良好的直觀性，采用定位銷作為調節斜面傾角的方式，連續性 差、調節幅度小、實驗誤差較大，不適用于試驗研究。
[0006] 實用新型專利"用于散粒體物料摩擦角和摩擦系數測量的斜面儀裝置" (201210413462.7)主要用于測量散粒體物料在不同材料板件上的摩擦角和摩擦系數的斜 面儀裝置，適合散粒體物料摩擦系數的測定。

【發明內容】

[0007] 本發明提出一種簡單易測量的±體摩擦系數測量裝置。
[0008] 本發明所述一種±體摩擦系數測量裝置，包括底板，底板下表面設有可調節墊腳， 底板上表面設有測量板，所述測量板的一端與底板轉動相連，測量板上表面活動地設有一 ±杯環。
[0009] 優選地，所述底板上還固定設有一固定尺，所述固定尺與測量板轉動相連;該測量 板與底板相連之處形成一連接線，固定尺的一端與該連接線的一端相重合。
[0010] 較優選地，所述固定尺上設有水平儀。
[0011] 進一步優選地，所述測量板的另一端設有提升裝置，該提升裝置包括第一定滑輪， 所述第一定滑輪固定設置在測量板上，第一定滑輪上設有拉伸線。
[0012] 更進一步優選地，所述底板上固定設有支架，該支架為Ξ角形，支架的底邊與底板 固定相連，其頂端設有第二定滑輪，所述支架上還設有一橫梁，牽引線的一端固定設置在橫 梁上，另一端依次穿過第一定滑輪和第二定滑輪。
[0013] 更進一步優選地，所述底板上還設有一搖桿，所述搖桿包括轉軸和與之固定相連 的搖柄，牽引線的另一端固定設置在轉軸上。
[0014] 更進一步優選地，所述底板上設有一對相互平行的斜梁，兩斜梁均設置于支架與 測量板相對的另一側，兩斜梁的一端與底板固定相連，另一端與支架固定相連，且兩斜梁上 分別對稱地設有一銷孔，轉軸設置于兩銷孔中，并與之轉動相連。
[0015] 更優選地，所述轉軸上還固定設有一鎖定裝置，該鎖定裝置包括彈黃、棘爪和棘 輪，所述彈黃的一端通過限位柱固定設置在斜梁上，另一端與棘爪固定相連，轉軸上匹配地 設有與棘爪相曬合的棘輪，所述棘爪與棘輪單向曬合
[0016] 本發明所述一種±體摩擦系數測量裝置，通過測量±體滑動臨界狀態時底板和測 量板之間的開合角度，來測定±體的摩擦系數，本發明結構簡單，易于操作，使用不受環境 影響，實用性強。
【附圖說明】
[0017] 圖1是本發明的結構示意圖。
[0018] 圖2是本發明鎖定裝置的結構示意圖。
[0019] 圖中1-底板;2-可調節墊腳；3-測量板;4-±杯環；5-固定尺;6-水平儀;7-第一定 滑輪;8-拉伸線；9-支架；10-第二定滑輪；11-橫梁；12-轉軸；13-搖柄；14-斜梁；15-彈黃； 16-棘爪；17-棘輪。
【具體實施方式】
[0020] 實施例1。
[0021] 本發明一種±體摩擦系數測量裝置，包括底板1，底板1下部設有可調節墊腳2,底 板1上表面設有測量板3,測量板3的一端與底板1轉動相連，測量板3上表面活動地設有一 ± 杯環4,底板1上表面還固定設有一固定尺5,該固定尺5與測量板3轉動相連;且測量板3與底 板1相連之處形成一連接線，固定尺5的一端與該連接線的一端相重合，本發明在固定尺5上 設有水平儀6。
[0022]使用時，先利用水平儀則尋底板1下表面的可調墊腳2調節至水平位置，然后在±杯 環4中裝滿±體，測量出±體的質量，掀起測量板3可活動的另一端，直至±杯環4在測量板3 上開始滑動為止，此時將測量板3與底板1之間的角度測量出來，利用下列公式，即可得到最 大摩擦系數Ws值。
[0028] 實施例2。
[0029] 本實施例與實施例1基本相同，不同之處在于本實施例所述測量板3的另一端設有 提升裝置，該提升裝置包括第一定滑輪7，所述第一定滑輪7固定設置在測量板3上，第一定 滑輪7上設有拉伸線8。
[0030] 使用時，拉動拉神線，即可提升測量板3，使±杯環4滑動。
[0031] 實施例3。
[0032] 本實施例與實施例1或2基本相同，不同之處在于本實施例所述底板1上固定設有 支架9，該支架9為Ξ角形，支架9的底邊與底板1固定相連，其頂端設有第二定滑輪10，所述 支架9上還設有一橫梁11，牽引線的一端固定設置在橫梁11上，另一端依次穿過第一定滑輪 7和第二定滑輪10。
[0033] 本發明在底板1上設置了支架9,并在支架9上設置了第一定滑輪7和第二定滑輪 10,將牽引線固定在支架9上，只需拉動拉伸線8就可W使提升測量板3，使±杯環4滑動。
[0034] 實施例4
[0035] 本實施例與實施例3基本相同，不同之處在于本實施例所述底板1上還設有一搖 桿，所述搖桿包括轉軸12和與之固定相連的搖柄13,牽引線的另一端固定設置在轉軸12上。
[0036] 本發明在底板1上設置了搖桿，將牽引線固定在搖桿上，通過轉動搖桿即可實現測 量板3的提升，使±杯環4滑動。
[0037] 實施例5
[0038] 本實施例與實施例4基本相同，不同之處在于本實施例所述底板1上設有一對相互 平行的斜梁14,兩斜梁14均設置于支架9與測量板3相對的另一側，兩斜梁14的一端與底板1 固定相連，另一端與支架9固定相連，且兩斜梁14上分別對稱地設有一銷孔，轉軸12設置于 兩銷孔中，并與之轉動相連，所述轉軸12上還固定設有一鎖定裝置，該鎖定裝置包括彈黃 15、棘爪16和棘輪17,所述彈黃15的一端通過限位柱固定設置在斜梁14上，另一端與棘爪16 固定相連，轉軸12上匹配地設有與棘爪16相曬合的棘輪17,所述棘爪16與棘輪17順時針方 向曬合。
[0039]本發明使用時，順時針方向搖動搖桿，利用轉軸12的轉動拉動測量板3，當±杯環4 在測量板3上開始滑動時，逆時針轉動搖桿，搖桿被卡住，實現鎖緊。
【主權項】
1. 一種土體摩擦系數測量裝置，包括底板（I)，底板（1)下表面設有可調節墊腳(2)，其 特征在于:所述底板(1)上表面設有測量板(3)，所述測量板(3)的一端與底板(1)轉動相連， 測量板(3)上表面活動地設有一土杯環(4)。2. 如權利要求1所述一種土體摩擦系數測量裝置，其特征在于:所述底板（1)上還固定 設有一固定尺(5)，所述固定尺(5)與測量板(3)轉動相連;該測量板(3)與底板(1)相連之處 形成一連接線，固定尺(5)的一端與該連接線的一端相重合。3. 如權利要求2所述一種土體摩擦系數測量裝置，其特征在于:所述固定尺(5 )上設有 水平儀(6)。4. 如權利要求3所述一種土體摩擦系數測量裝置，其特征在于:測量板(3)的另一端設 有提升裝置，該提升裝置包括第一定滑輪(7)，所述第一定滑輪(7)固定設置在測量板(3) 上，第一定滑輪(7)上設有拉伸線(8)。5. 如權利要求4所述一種土體摩擦系數測量裝置，其特征在于:所述底板（1)上固定設 有支架(9)，該支架(9)為三角形，支架(9)的底邊與底板(1)固定相連，其頂端設有第二定滑 輪（10)，所述支架(9)上還設有一橫梁（11)，牽引線的一端固定設置在橫梁（11)上，另一端 依次穿過第一定滑輪(7)和第二定滑輪(10)。6. 如權利要求5所述一種土體摩擦系數測量裝置，其特征在于:所述底板（1)上還設有 一搖桿，所述搖桿包括轉軸（12)和與之固定相連的搖柄（13)，牽引線的另一端固定設置在 轉軸（12)上。7. 如權利要求3或4或5所述一種土體摩擦系數測量裝置，其特征在于:所述底板（1)上 設有一對相互平行的斜梁（14)，兩斜梁（14)均設置于支架(9)與測量板(3)相對的另一側， 兩斜梁（14)的一端與底板（1)固定相連，另一端與支架(9)固定相連，且兩斜梁（14)上分別 對稱地設有一銷孔，轉軸(12)設置于兩銷孔中，并與之轉動相連。8. 如權利要求7所述一種土體摩擦系數測量裝置，其特征在于:所述轉軸（12)上還固定 設有一鎖定裝置，該鎖定裝置包括彈簧(15)、棘爪（16)和棘輪（17)，所述彈簧(15)的一端通 過限位柱固定設置在斜梁（14)上，另一端與棘爪（16)固定相連，轉軸（12)上匹配地設有與 棘爪（16)相嚙合的棘輪(17)，所述棘爪（16)與棘輪(17)單向嚙合。
【文檔編號】G01N19/02GK205483968SQ201620078879
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年1月27日
【發明人】彭磊, 何文敏, 王闖, 寧波, 暢亞文, 張繼宏, 李炳良, 刑將
【申請人】陜西鐵路工程職業技術學院