CN102012349A - 动力触探装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种动力触探装置，包括三角支架，该三角支架中穿设有探杆装置；所述三角支架包括三个支脚，该三个支脚的端部以能折叠的方式连接，该支脚的底部分别设有刻度；所述三个支脚中间设有套管，所述三个支脚与该套管之间分别连接有能翻转并拢的横梁；所述探杆装置包括探杆和重锤，该探杆上固定有支座，该探杆的底端为圆锥状，该探杆穿设于所述套管中，该重锤位于支座上方并穿设于探杆上。本发明动力触探装置操作简便，避免传统的测试仪器操作复杂、历时长的问题，而且对原有路基不会带来扰动。

Description

动力触探装置

技术领域

本发明涉及一种承载力测试装置，具体是指一种用于路基承载力测试的动力触探装置。

背景技术

随着我国经济建设的飞速发展，高等级公路等基础设施大量兴建。公路的稳定与安全需要有足够强度的路基，在稳定安全设计中，地基承载力测试是一项重要工作。传统的路基地基承载力测试方法，如加州承载比试验(CBR)和普氏贯入仪测试(PPT)存在一定的局限性，前者需要将路基土体从原位取出放至CBR试验装置中，这样不可避免地对原状土体产生扰动，此外耗时耗力；对于PPT，当路基强度较大时，单靠人力有时难以贯入，遇粗粒土时此法将不适用。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种便捷且可靠性高的路基承载力测试的动力触探装置。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种动力触探装置，包括三角支架，该三角支架中穿设有探杆装置，其中：所述三角支架包括三个支脚，该三个支脚的端部以能折叠的方式连接，该支脚的底部分别设有刻度；所述三个支脚中间设有套管，所述三个支脚与该套管之间分别连接有能翻转并拢的横梁；所述探杆装置包括探杆和重锤，该探杆上固定有支座，该探杆的底端为圆锥状，该探杆穿设于所述套管中，该重锤位于支座上方并穿设于探杆上。

所述横梁的一端分别设有管夹，并对应套在所述支脚上，该管夹上设有拧紧用的螺栓和螺母；所述横梁的另一端以轴销转动配合的方式连接有一个短套，该短套固定在所述套管上。

所述支脚和所述探杆的底端为60度的锥角。

所述探杆的上端部设有手柄，所述探杆和该手柄通过螺纹连接。

所述手柄的底部与所述支座上端面之间的距离为57.5厘米。

所述手柄与所述支座之间的探杆上设有刻度。

所述重锤的中心设有贯穿孔，所述重锤分别为0.5kg、1.0kg、2.0kg的铁锤。

采用本发明动力触探装置，具有以下有益效果：

一、利用重锤锤击支座，支座带动探杆贯入土体，记录贯入度或锤击数，然后根据经验公式换算为路基地基承载力，操作简便，避免传统的测试仪器操作复杂、历时长的问题，而且对原有路基不会带来扰动；

二、三个支脚的端部以能折叠的方式连接，三个支脚和套管的中段同样设有三个以能翻转并拢的方式连接的横梁，操作时展开支座，使用后将其收拢，既操作简单又携带方便；

三、固定于探杆顶端的手柄，可以控制重锤提升高度和保持探杆竖直的作用；

四、横梁连接支脚与套管，可提高三脚支架的稳定性，并保证探杆的垂直度，提高测试的准确性。

五、支座与手柄之间的探杆上标有刻度，且重锤又分为0.5kg、1.0kg、2.0kg三种规格，可根据测试条件等具体情况，快速地更换重锺，不仅操作便捷，而且增加本发明的适应范围。

附图说明

图1为本发明涉及的一种动力触探装置的立体示意图；

图2为三角支架的立体示意图；

图3为探杆装置的主视图。

图中：

三角支架    10        支脚        11

套管        12        横梁        13

螺栓        14        探杆装置    20

探杆        21        重锤        22

支座        23        手柄        24

具体实施方式

为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例来对本发明进行详细阐述。

如图1所示，本发明的动力触探装置包括三角支架10、探杆装置20。

三角支架10如图2所示，三个支脚11由钢管制成，顶部由螺栓连接，可以折叠并拢；支脚11的底端为锥形，下端部标有刻度线；三个支脚11的中间还设有一根套管12；套管12与三个支脚11之间设有横梁13，这三个横梁的一端以轴销转动配合的方式连接有一个短套，该短套固定在套管上，三个横梁的另一端分别设有管夹，并对应套在支脚上，该管夹上设有拧紧用的螺栓14和螺母。这样通过横梁连接支脚和套管，提高三角支架的稳定性。

探杆装置20如图3所示，探杆21为直径1.5cm的实心钢筋，探头为60度的圆锥形，探杆21距底端20cm处标有刻度线。手柄24为橡胶材料，中心处设有内螺纹，与探杆21端部的外螺纹相配合。支座23为铁制的下端面缩小的圆锥台，并固定在探杆21上，支座23的上端面与手柄底部之间的距离即为落距，设为57.5cm为宜；且支座23与手柄24之间的探杆21上标有刻度。重锤22为底部带有突台的圆柱形铁块，该底部的突台面积要小于支座的上端面，重锤22的中心设有贯穿孔，并穿设在探杆21上，其重量分为0.5kg、1.0kg、2.0kg三种。

本发明的动力触探装置的工作原理是：三角10支架展开，固定在要测试的路基上；探杆21穿过套管12，底端置于要测试的路基上，重锤22穿过探杆，用手提至57.5cm高度然后放手，重锤22自由落体锤击支座23；支座23带动探杆21贯入测试的路基内；记录探杆贯入20cm时重锤的锤击数或每次锤击时探杆的贯入深度，通过经验关系式换算为路基的地基承载力。

其中，重量为1.0kg的重锤测试的路基锤击数与地基承载力经验关系式：

粘土：f_ak＝58.5N+29.9

粉质粘土：f_ak＝48.0N+36.6

粉土：f_ak＝28.9N+47.1

素填土：f_ak＝24.1N+56.4

粉细砂：f_ak＝24.6N+36.3

中粗砾砂：f_ak＝41.0N-7.0

碎石土：f_ak＝33.0N+39.0

式中：f_ak为地基承载力(kPa)，N为锤击数。

本发明测试详细步骤如下：

(1)展开三角支架10，三根支脚11压入要测试的路基内一定深度处，三根支脚11压入深度相等；

(2)调整套管12的垂直度，拧紧各管夹上的螺栓14，以稳定三角支架；将探杆21放入三角支架的套管12内，探杆21底端接触到测试的路基表面，将重锤22从探杆21顶端穿过，轻放至支座23上，拧紧探杆顶部的手柄24；

(3)提升重锤22，使其顶部接触手柄底部，放手使重锤自由落体至支座处，此时落距为57.5cm，反复提升重锤并自由落体锤击支座，支座带动探杆贯入路基，记录贯入深度为20cm时的锤击数；

(4)将锤击数带入到锤击数与地基承载力经验关系式，换算得到地基承载力。

由于手柄与支座之间的距离57.5cm，将重锤提升时刚好卡在手柄处，在反复多次进行测试时，可保证重锤的下落高度及用力大小的一致性，使检测准确性得以保证。

三根支脚压入要测试的路基一定深度内，且压入的深度保持相等，以确保套管的垂直度，拧紧连接支脚、套管的横梁上的螺栓，这样当重锤锤击支座时，三角支座不会因震动而偏移、翻倒，同时确保探杆贯入过程中保持竖直，提高测试的准确度。探杆直径比重锤孔径略小，重锤可沿探杆在竖直方向运动，而且在手柄和支座之间的探杆涂有润滑油，减少重锤下落过程中的阻力。

本发明充分利用重锤锤击支座使得探杆贯入土体，通过实测贯入一定深度的锤击数或每次锤击的贯入度，换算为地基承载力。因此本发明避免了传统CBR法的取样扰动和PPT法适用性窄的问题，具有操作简便、可靠性高和适用性广的特性，为路基承载力测试提供了一种新的途径。而且根据路面的具体情况，提升重锤到一定的高度，或者使用不同规格的重锤，可增加本发明的适用范围。

而且，本发明相比传统的CBR法，具有不用取样，直接原位测试的优点；相比PPT法，适用范围广、适合多类土层应用，例如对于粘土、粉质粘土、粉土、素填土、粉细砂、中粗砾砂、碎石土等多类土体路基都可进行测试，其最大测试深度可达50cm。

上述实施例和附图并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。

Claims (7)

1.一种动力触探装置，包括三角支架，该三角支架中穿设有探杆装置，其特征在于：

所述三角支架包括三个支脚，该三个支脚的端部以能折叠的方式连接，该支脚的底部分别设有刻度；所述三个支脚中间设有套管，所述三个支脚与该套管之间分别连接有能翻转并拢的横梁；

所述探杆装置包括探杆和重锤，该探杆上固定有支座，该探杆的底端为圆锥状，该探杆穿设于所述套管中，该重锤位于支座上方并穿设于探杆上。

2.如权利要求1所述的一种动力触探装置，其特征在于：所述横梁的一端分别设有管夹，并对应套在所述支脚上，该管夹上设有拧紧用的螺栓和螺母；所述横梁的另一端以轴销转动配合的方式连接有一个短套，该短套固定在所述套管上。

3.如权利要求1所述的一种动力触探装置，其特征在于：所述支脚和所述探杆的底端为60度的锥角。

4.如权利要求3所述的一种动力触探装置，其特征在于：所述探杆的上端部设有手柄，所述探杆和该手柄通过螺纹连接。

5.如权利要求4所述的一种动力触探装置，其特征在于：所述手柄的底部与所述支座上端面之间的距离为57.5厘米。

6.如权利要求5所述的一种动力触探装置，其特征在于：所述手柄与所述支座之间的探杆上设有刻度。

7.如权利要求1所述的一种动力触探装置，其特征在于：所述重锤的中心设有贯穿孔，所述重锤分别为0.5kg、1.0kg、2.0kg的铁锤。

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