(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210534740.8 (22)申请日 2022.05.17 (71)申请人 华东交通大 学 地址 330013 江西省南昌市双港东大道808 号 (72)发明人 黄大维　陈后宏　徐长节　罗文俊　 赵梽錡　詹涛　谢丽辉　单生彪　 (74)专利代理 机构 上海申蒙商标专利代理有限 公司 31214 专利代理师 黄明凯 (51)Int.Cl. G01N 3/24(2006.01) G01N 3/02(2006.01) (54)发明名称 一种土体抗剪强度原位测试装置及其测试 方法 (57)摘要 本发明公开一种土体抗剪强度原位测试装 置及其测试方法， 包括中空的大直径螺旋钻杆、 小直径螺旋钻 杆以及钻 杆拔出装置， 所述大直径 螺旋钻杆和所述小直径螺旋钻杆沿竖向同轴设 置且所述小直径螺旋钻杆安装在所述大直径螺 旋钻杆的中空空间内， 所述钻 杆拔出装置包括支 撑架、 安装于所述支撑架上的手动葫芦以及同所 述手动葫芦连接的吊秤。 本发明的优点是： 装置 轻便、 操作简单、 便捷， 灵活性高且移动方便； 适 用于重塑土试样测试， 尤其适用于现场施工原状 土体测试； 通过设置两个螺旋钻 杆向相同方向旋 转， 在螺旋钻 杆钻入土体一定程度后取出小直径 螺旋钻杆， 避免大直径螺旋钻 杆内的土挤向四周 对测试土体造成扰动， 同时防止大直径螺旋钻 杆 拔出时产生真空吸力。 权利要求书1页 说明书3页 附图2页 CN 114993851 A 2022.09.02 CN 114993851 A 1.一种土体抗剪强度原位测试装置， 其特征在于： 包括中空 的大直径螺旋钻杆、 小直径 螺旋钻杆以及 钻杆拔出装置， 所述大直径螺旋钻杆和所述小直径螺旋钻杆沿竖向 同轴设置 且所述小直径螺旋钻杆安装在所述大直径螺旋钻杆的中空空间内， 所述钻杆拔出装置包括 支撑架、 安装于所述支撑架上的手动葫芦以及同所述手动葫芦连接的吊秤 。 2.如权利要求1所述的一种土体抗剪强度原位测试装置， 其特征在于： 所述大直径螺旋 钻杆包括圆形钢管、 设于所述圆形钢管外壁的绞龙叶片以及设于所述圆形钢管顶部的大直 径圆形转盘； 所述小直径螺旋钻杆包括圆形铁棒、 设于所述圆形铁棒外壁的绞龙叶片以及 设于所述圆形铁棒顶部的小直径圆形转盘， 所述小直径螺旋钻杆的圆形铁棒穿过所述大直 径螺旋钻杆的大直径圆形转盘并延伸至所述大直径螺旋钻杆的圆形钢管的内部， 所述小直 径螺旋钻杆的小直径圆形转盘设于所述大直径螺 旋钻杆的大直径圆形转盘的上 方。 3.如权利要求2所述的一种土体抗剪强度原位测试装置， 其特征在于： 所述大直径螺旋 钻杆和所述小直径螺旋钻杆上的绞龙叶片的螺旋方向相同， 所述大直径螺旋钻杆和所述小 直径螺旋钻杆在工作时朝相同方向进行转动。 4.如权利要求2所述的一种土体抗剪强度原位测试装置， 其特征在于： 所述小直径螺旋 钻杆在其 绞龙叶片的顶端处安装有条 形卡扣。 5.如权利要求2所述的一种土体抗剪强度原位测试装置， 其特征在于： 所述大直径圆形 转盘与所述圆形钢管、 所述小直径圆形转盘与所述圆形铁棒间均设有斜支撑 。 6.如权利要求1所述的一种土体抗剪强度原位测试装置， 其特征在于： 所述钻杆拔出装 置的吊秤通过 连接勾扣同所述大直径螺 旋钻杆连接。 7.一种涉及权利要求1 ‑6任一所述土体抗剪强度原位测试装置的测试方法， 其特征在 于： 所述测试 方法包括如下步骤： a、 将小直径螺旋钻杆安装在大直径螺旋钻杆的中空空间内， 使所述小直径螺旋钻杆和 所述大直径螺 旋钻杆沿相同方向旋转并从上至下钻 入土体内； b、 待所述小直径螺旋钻杆和所述大直径螺旋钻杆钻入土体一定深度后， 向上取出所述 小直径螺 旋钻杆并带 出所述大直径螺 旋钻杆中空 空间内的土体； c、 在所述大直径螺旋钻杆上安装连接勾扣， 使所述连接勾扣同所述钻杆拔出装置的吊 秤连接， 将所述吊秤的读数归零； d、 启动所述钻杆拔出装置的手动葫芦， 将所述大直径螺旋钻杆从土体内拔出， 记录所 述大直径螺旋钻杆在拔出的过程中所述吊秤的最大值读数以及所述大直径螺旋钻杆完全 拔出时所述吊秤的读数； e、 计算土体的抗剪强度 。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114993851 A 2一种土体抗剪强度原位测试装 置及其测试方 法 技术领域 [0001]本发明涉及试验测试设备技术领域， 尤其是一种土体抗剪强度原位测试装置及其 测试方法。 背景技术 [0002]土体的抗剪强度是通过土工试验确定 的。 室内试验常用的方法有直接剪切试验、 三轴剪切试验； 但这两种抗剪强度测试方法只适用于室内重塑土试样测试， 不适用于现场 原位土体测试。 目前现场原 位测试的方法有十字板剪切试验和大型直剪试验； 然而， 十字板 剪切试验只适用于在现场测试饱和软粘土的原位不排水抗剪强度， 对土体有一定的要求； 大型直剪试验设备重， 搬运 不方便。 [0003]因此， 本领域技术人员急需一种可以解决上述问题的土体抗剪强度原位测试装 置。 发明内容 [0004]本发明的目的是根据上述现有技术的不足， 提供了一种土体抗剪强度原位测试装 置及其测试方法， 将小直径螺旋钻杆安装在大直径螺旋钻杆的中空空间内， 使小直径螺旋 钻杆和大直径螺旋钻杆沿相同方向旋转并从上至下钻入土体内， 并利用手动葫芦将大直径 螺旋钻杆拔出， 实现了对土体抗剪强度的测试。 [0005]本发明目的实现由以下技 术方案完成： 一种土体抗剪 强度原位测试装置， 其特征在于： 包括中空的大直径螺旋钻杆、 小直 径螺旋钻杆以及钻杆拔出装置， 所述大直径螺旋钻杆和所述小直径螺旋钻杆沿竖向 同轴设 置且所述小直径螺旋钻杆安装在所述大直径螺旋钻杆的中空空间内， 所述钻杆拔出装置包 括支撑架、 安装于所述支撑架上的手动葫芦以及同所述手动葫芦连接的吊秤 。 [0006]所述大直径螺旋钻杆包括圆形钢管、 设于所述圆形钢管外壁的绞龙叶片以及设于 所述圆形钢 管顶部的大直径 圆形转盘； 所述小直径螺旋钻杆包括圆形铁棒、 设于所述圆形 铁棒外壁的绞龙叶片以及设于所述圆形铁棒顶部的小直径圆形转盘， 所述小直径螺旋钻杆 的圆形铁棒穿过所述大直径螺旋钻杆的大直径圆形转盘并延伸至所述大直径螺旋钻杆 的 圆形钢管的内部， 所述小直径螺旋钻杆的小直径圆形转盘设于所述大直径螺旋钻杆的大直 径圆形转盘的上 方。 [0007]所述大直径螺旋钻杆和所述小直径螺旋钻杆上的绞龙叶片的螺旋方向相同， 所述 大直径螺 旋钻杆和所述小直径螺 旋钻杆在工作时朝相同方向进行转动。 [0008]所述小直径螺 旋钻杆在其 绞龙叶片的顶端处安装有条 形卡扣。 [0009]所述大直径圆形转盘与所述圆形钢管、 所述小直径圆形转盘与所述圆形铁棒间均 设有斜支撑 。 [0010]所述钻杆拔出装置的吊秤通过 连接勾扣同所述大直径螺 旋钻杆连接 一种土体抗剪强度原位测试装置 的测试方法， 其特征在于： 所述测试方法包括如说　明　书 1/3 页 3 CN 114993851 A 3