CN108221907A - 一种标定静力触探探头锥尖阻力的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种标定静力触探探头锥尖阻力的装置，包括反力板、荷载测量系统、基座、弹簧、锥尖放置件及润滑填充物；荷载测量系统安装在反力板上，基座安装在荷载测量系统上，并开设连通基座外部的收容腔体，弹簧第一端安装在收容腔体的底壁上，与第一端相对的第二端连接锥尖放置件的底部，用于支撑锥尖放置件；锥尖放置件部分收容在收容腔体内，并开设有连通锥尖放置件外部的放置腔体，放置腔体包括窄部及与窄部连通的宽部，宽部用于放置静力触探探头的锥头，放置腔体的侧壁上安装有橡胶垫，润滑填充物位于收容腔体内壁与锥尖放置件的外壁之间。本发明能避免组装静力触探仪的过程对测量结果带来的偶然误差，提高静力触探仪锥尖阻力的测量精度。

Description

一种标定静力触探探头锥尖阻力的装置
技术领域
本发明属于岩土工程勘察领域的原位测试试验设备技术领域，具体涉及一种标定静力触探探头锥尖阻力的装置。
背景技术
静力触探试验（Static Cone Penetration Test）是岩土工程勘察的一项非常重要的原位测试试验,其利用准静力以恒定的贯入速率将圆锥探头通过一系列的探杆压入土中，根据测得的探头锥尖阻力大小来间接判定土的物理力学性质。静力触探试验能够划分土层，评价地基土的工程特性，探寻和确定桩基持力层等。
静力触探试验最早起源于荷兰，故又名荷兰锥，其能够测量锥尖阻力。1948年，Vermeiden和Plantema对荷兰锥进行了改进，在荷兰锥上方增加一个锥形的保护部件。其目的是为了阻止土体进入套管和探杆之间的间隙，这种探头仍在使用。目前，一些静力触探仪用拉压力传感器替代传统的应变筒结构测量锥尖阻力。但其标定方法仍然存在技术缺陷：
其静力触探探头标定方法是：先标定测量锥尖阻力的拉压力传感器，后将拉压力传感器安装进静力触探仪中。在安装传感器的过程中，会对传感器产生不可逆的不利影响，从而使传感器在安装前的标定发生变化，导致测量的结果不准确。
发明内容
鉴于以上问题，本发明提供了一种标定静力触探探头锥尖阻力的装置，能够标定传感器安装进静力触探探头后的锥尖阻力。
本发明采取的技术方案为：
一种标定静力触探探头锥尖阻力的装置，包括反力板、荷载测量系统、基座、弹簧、锥尖放置件及润滑填充物；所述荷载测量系统安装在所述反力板上，所述基座安装在所述荷载测量系统上，并且开设有连通所述基座外部的收容腔体，所述弹簧第一端安装在所述收容腔体的底壁上，与第一端相对的第二端连接所述锥尖放置件的底部，用于支撑锥尖放置件；所述锥尖放置件部分收容在所述收容腔体内，并开设有连通所述锥尖放置件外部的放置腔体，所述放置腔体包括有窄部及与所述窄部连通的宽部，所述宽部用于放置静力触探探头的锥头，所述放置腔体的侧壁上安装有橡胶垫，所述润滑填充物位于所述收容腔体内壁与所述锥尖放置件的外壁之间
进一步地，所述收容腔体为圆柱形，所述基座具有圆柱形外轮廓，并且与所述收容腔体具有相同的中心轴。
进一步地，所述基座包括有基底和基身，所述基底位于所述基身的下端；所述基身开设有所述收容腔体。
进一步地，所述基身的外径为50-80mm，所述基底的厚度为10-20mm；所述收容腔体的直径为30-50mm。
进一步地，所述锥尖放置件具有圆柱形外轮廓，并且与所述放置腔体具有相同的中心轴。
进一步地，所述窄部为圆柱形，所述宽部为圆台形，并且上宽下窄。
进一步地，所述收容腔体的中心轴与所述放置腔体的中心轴重合。
进一步地，所述锥尖放置件包括有底部和身部，所述底部位于身部的下端；所述身部开设有所述放置腔体。
进一步地，所述身部的外径为25-45mm，所述窄部的直径为5-15mm，所述宽部的直径为10-30mm，所述橡胶垫的厚度为2-3mm。
进一步地，所述收容腔体的底壁开设与所述收容腔体连通的第一固定槽，所述锥尖放置件的底部开设有第二固定槽，所述弹簧的第一端收容固定在所述第一固定槽内，第二端收容固定在所述第二固定槽内。
相对现有技术，本发明具有如下有益效果：
本发明能够标定传感器安装进静力触探探头后的锥尖阻力，从而避免组装静力触探仪的过程对测量结果带来的偶然误差，提高静力触探仪测量锥尖阻力的精度。
附图说明
图1是本发明的一种标定静力触探仪锥尖阻力的装置的一结构剖面图。
图2是本发明的一种标定静力触探仪锥尖阻力的装置使用时的一结构剖面图。
图3是图1中基座的一俯视图。
图4是图1中锥尖放置装置的一仰视图。
图5是本发明性能的一测试图。
附图标记说明：1－反力板，2-荷载测量系统，3-基座，4-弹簧，5－锥尖放置件，6－润滑填充物，31－收容腔体，32－基底，33－基身，51－放置腔体，52－窄部，53－宽部，7－静力触探探头，71-锥头，50-橡胶垫，54-底部，55-身部，311-第一固定槽，501-第二固定槽。
具体实施方式
以下结合说明书附图对本发明技术方案作进一步详细说明，值得注意的是，以下具体实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非限定。
请参看附图1及图2，在本发明一较佳实施方式中，一标定静力触探探头锥尖阻力的装置，包括反力板1、荷载测量系统2、基座3、弹簧4、锥尖放置件5及润滑填充物6。
所述荷载测量系统2安装在所述反力板1的上方，在本发明的实施方式中，所述荷载测量系统2的精度为±0.1N。
所述基座3安装在所述荷载测量系统2上，并且开设有连通所述基座3外部的收容腔体31，进一步地，所述基座3包括有基底32及基身33，所述基底32位于所述基身33的下端，所述基底32与所述基身33一体成型，所述基身33开设有所述收容腔体31。在本发明的较佳实施方式中，所述收容腔体31为圆柱形，所述基座3具有圆柱形外轮廓，并且与所述收容腔体31具有相同的中心轴，另外，所述基身33的外径为50-80mm，所述基底32的厚度为10-20mm；所述收容腔体31的直径为30-50mm。
所述弹簧4第一端安装在所述收容腔体31的底壁上，与第一端相对的第二端连接所述锥尖放置件5的底部，用于支撑所述锥尖放置件5。
请继续参阅图1，所述锥尖放置件5部分收容在所述收容腔体31内，并开设有连通所述锥尖放置件5外部的放置腔体51，所述放置腔体51包括有窄部52及所述窄部52连通的宽部53，所述宽部53用于放置静力触探探头7的锥头71，所述收容腔体31的中心轴与所述放置腔体51的中心轴重合；所述放置腔体51的侧壁安装有橡胶垫50。所述润滑填充物6位于所述收容腔体31内壁与所述锥尖放置件5的外壁之间。
进一步地，所述锥尖放置件5包括有底部54及身部55，所述底部54位于所述身部55的下端，所述身部55开设有所述放置腔体51。在本发明的较佳实施方式中，所述锥尖放置件5具有圆柱形外轮廓，并且与所述放置腔体51具有相同的中心轴；所述窄部52为圆柱形，所述宽部53为圆台形，并且上宽下窄；所述身部55的外径为25-45mm，所述窄部52的直径为5-15mm，所述宽部53的直径为10-30mm，所述橡胶垫50的厚度为2-3mm。
另外，请一起参阅图3及图4，所述收容腔体31的底壁开设有与所述收容腔体31；连通的第一固定槽311，所述锥尖放置件5的底部开设有第二固定槽501，所述弹簧4的第一端安装收容在所述第一固定槽内311，第二端收容固定在所述第二固定槽501内。
请参阅图5，为验证本发明标定装置的工作性能，同时标定了装配前以及装配后的传感器。从标定曲线可以看出，装配后的标定曲线与装配前的标定曲线有较大差距。因此，应在传感器装配后进行标定并使用装配后的标定曲线进行锥尖静力触探试验。
上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围，凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本发明所涵盖专利范围。

Claims (10)

1.一种标定静力触探探头锥尖阻力的装置，其特征在于，包括反力板、荷载测量系统、基座、弹簧、锥尖放置件及润滑填充物；所述荷载测量系统安装在所述反力板上，所述基座安装在所述荷载测量系统上，并且开设有连通所述基座外部的收容腔体，所述弹簧第一端安装在所述收容腔体的底壁上，与第一端相对的第二端连接所述锥尖放置件的底部，用于支撑锥尖放置件；所述锥尖放置件部分收容在所述收容腔体内，并开设有连通所述锥尖放置件外部的放置腔体，所述放置腔体包括有窄部及与所述窄部连通的宽部，所述宽部用于放置静力触探探头的锥头，所述放置腔体的侧壁上安装有橡胶垫，所述润滑填充物位于所述收容腔体内壁与所述锥尖放置件的外壁之间。
2.如权利要求1所述的一种标定静力触探探头锥尖阻力的装置，其特征在于，所述收容腔体为圆柱形，所述基座具有圆柱形外轮廓，并且与所述收容腔体具有相同的中心轴。
3.如权利要求2所述的一种标定静力触探探头锥尖阻力的装置，其特征在于，所述基座包括有基底和基身，所述基底位于所述基身的下端；所述基身开设有所述收容腔体。
4.如权利要求3所述的一种标定静力触探探头锥尖阻力的装置，其特征在于，所述基身的外径为50-80mm，所述基底的厚度为10-20mm；所述收容腔体的直径为30-50mm。
5.如权利要求2所述的一种标定静力触探探头锥尖阻力的装置，其特征在于，所述锥尖放置件具有圆柱形外轮廓，并且与所述放置腔体具有相同的中心轴。
6.如权利要求5所述的一种标定静力触探探头锥尖阻力的装置，其特征在于，所述窄部为圆柱形，所述宽部为圆台形，并且上宽下窄。
7.如权利要求5所述的一种标定静力触探探头锥尖阻力的装置，其特征在于，所述收容腔体的中心轴与所述放置腔体的中心轴重合。
8.如权利要求3所述的一种标定静力触探探头锥尖阻力的装置，其特征在于，所述锥尖放置件包括有底部和身部，所述底部位于身部的下端；所述身部开设有所述放置腔体。
9.如权利要求8所述的一种标定静力触探探头锥尖阻力的装置，其特征在于，所述身部的外径为25-45mm，所述窄部的直径为5-15mm，所述宽部的直径为10-30mm，所述橡胶垫的厚度为2-3mm。
10.如权利要求8所述的一种标定静力触探探头锥尖阻力的装置，其特征在于，所述收容腔体的底壁开设与所述收容腔体连通的第一固定槽，所述锥尖放置件的底部开设有第二固定槽，所述弹簧的第一端收容固定在所述第一固定槽内，第二端收容固定在所述第二固定槽内。
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