CN113404028A - 一种带自动定位的水上静力触探平台 - Google Patents

一种带自动定位的水上静力触探平台 Download PDF

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Abstract

本发明公开了静力触探技术领域的一种带自动定位的水上静力触探平台，包括水上静力触探平台，所述水上静力触探平台的底端表面固定连接有转台，所述转台安装于浮板内部固定连接的轴承座表面，所述水上静力触探平台的顶端表面固定连接有安装架，所述安装架的表面固定连接有安装块，所述安装块的表面固定连接有滑轨，所述滑轨的内部插设有触发器，所述触发器的一端表面固定连接有激光灯，本发明的有益效果是：本装置可以在浮板收到水流的作用发生小幅度偏移时，判断出偏移方向和偏移距离，并且可以根据偏移方向的改变进行实时调整，并且当浮板偏移位置过大时会自动警报提醒人员。

Description

一种带自动定位的水上静力触探平台
技术领域
本发明涉及静力触探技术领域，具体为一种带自动定位的水上静力触探平台。
背景技术
静力触探是指利用压力装置将有触探头的触探杆压入试验土层，通过量测系统测土的贯入阻力，可确定土的某些基本物理力学特性，如土的变形模量、土的容许承载力等。静力触探加压方式有机械式、液压式和人力式三种。静力触探在现场进行试验，将静力触探所得比贯入阻力(Ps)与载荷试验、土工试验有关指标进行回归分析，可以得到适用于一定地区或一定土性的经验公式，可以通过静力触探所得的计算指标确定土的天然地基承载力。
经检索，中国专利号CN201721082853.X，公开了一种水上静力触探平台，包括操作平台，漂浮底板、若干浮桶，所述操作平台上设有支撑平台，所述支撑平台与操作平台平行，所述支撑平台、操作平台与漂浮底板上设置有供探杆穿过的圆形孔洞……
上述装置解决的主要技术问题为浮桶具有的浮力能够使漂浮底板支撑整个操作平台，从而能够稳定地承载工作人员和触探设备；减震弹簧的设置能够减轻静探设备在贯入时的震动，防止探杆变形断裂，影响静探数据的准确性；水箱与水泵的设置能够增加操作平台的自重，提高反力，从而使得探杆能顺利贯入土层里，但在实际应用中，水上静力触探平台会收到水流的作用，导致水上静力触探平台的位置发生偏移，无法进行精确定位，进一步导致水上静力触探平台的实验结构有误差，并且在操作过程中，无法精确测算出水上静力触探平台的偏移数据，为此，我们提出一种带自动定位的水上静力触探平台。
发明内容
本发明的目的在于提供一种带自动定位的水上静力触探平台，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种带自动定位的水上静力触探平台，包括水上静力触探平台，所述水上静力触探平台的底端表面固定连接有转台，所述转台安装于浮板内部固定连接的轴承座表面，所述水上静力触探平台的顶端表面固定连接有安装架，所述安装架的表面固定连接有安装块，所述安装块的表面固定连接有滑轨，所述滑轨的内部插设有触发器，所述触发器的一端表面固定连接有激光灯，所述安装架的表面固定连接有固定架，所述固定架的内部固定连接有光线感应器，所述安装架的表面固定连接有U型磁铁，所述U型磁铁的内部固定连接有加固块，所述安装架的表面固定连接有调节感应器。
优选的，所述滑轨设置为两组成对称分布在加固块的两侧，所述触发器插设在两组滑轨之间，两组所述滑轨中右侧一组的前端内部固定连接有前限位块，所述前限位块的表面固定连接有前报警器，所述滑轨的后端内部固定连接有后限位块，所述后限位块的表面固定连接有后报警器。
优选的，所述触发器的中端插设在加固块之间，所述触发器为回路导体且内置蓄电池，所述触发器连接激光灯的一端插设在光线感应器的内部，所述触发器的表面固定连接有金属套环。
优选的，所述安装架的表面固定连接有前安装座和后安装座，所述前安装座的表面固定连接有第二电机，所述第二电机的转动轴贯穿前安装座转动连接丝杆，所述丝杆的表面套有滑块，所述滑块的表面固定连接有电磁铁，所述电磁铁设置为两组且两组电磁铁的间距大小大于金属套环的宽度大小，所述金属套环插设在两组电磁铁之间。
优选的，所述浮板的底端表面固定连接有第一电机，所述第一电机的转动轴贯穿浮板转动连接连接轴，所述连接轴的顶端固定连接有控制齿轮，所述控制齿轮啮合连接转台，所述浮板的表面固定连接有防水板。
优选的，所述水上静力触探平台的底端表面中心位置固定连接有限位安装座，所述限位安装座的内部插设有限位球，所述限位球的底端表面固定连接有连接杆，所述连接杆的底端固定连接有加重块，所述限位安装座的底端表面固定连接有安装板。
优选的，所述限位安装座的内部设置有球形孔洞且球形孔洞的底端表面设置有锥形开口。
优选的，所述安装板设置为圆台状且内部设置为镂空状，所述安装板的内壁固定连接有压力感应器，所述连接杆的表面固定连接有触发环，所述触发环和压力感应器处于同一水平高度。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明通过水上静力触探平台安装在浮板表面，当浮板收到水流的作用发生小幅度偏移时，限位球通过连接杆连接着加重块不会发生偏移，使得限位球会在限位安装座内部发生相对转动，进一步使得连接杆连接着触发环在安装板内部发生倾斜，通过连接杆触碰压力感应器来确定浮板偏移的方向，此时触发第一电机启动，通过第一电机驱动连接轴连接着控制齿轮转动，进一步使得控制齿轮啮合转台带动水上静力触探平台在浮板表面转动，使得安装架上安装的调节感应器的方位转动到和压力感应器的触发点，进一步使得U型磁铁的尾端朝向浮板的偏移方向，同时触发器会在惯性的作用下在滑轨内部滑动，由于触发器为回路导体且内置蓄电池，使得触发器在滑动过程中会对加固块进行切割磁感线产生电流，进一步对激光灯进行供电，使得激光灯射出光线，同时激光灯射出的光线可以被光线感应器感应到，通过光线感应器内部感应到的光线长度，从而测算浮板的偏移距离，提高水上静力触探平台试验的结果精确性；
2、本发明通过在实验过程中，当浮板收到水流的影响产生偏移时，可以通过触发器、光线感应器、U型磁铁和激光灯的运行对偏移距离进行测算，同时当触发器在滑轨内部滑动到最前端或者最后端时，触发器会触发前报警器或者后报警器，发出警示提醒工作人员浮板的偏移距离过大，会对水上静力触探平台的试验结果产生严重的影响，需要人工进行矫正，同时第二电机运行驱动丝杆转动，使得滑块在丝杆表面滑动，再通过两组电磁铁运行吸附固定金属套环，带动触发器在滑轨内部复位。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明结构斜视示意图；
图3为本发明结构正视示意图；
图4为本发明结构侧视示意图；
图5为本发明结构仰视示意图；
图6为本发明部分结构俯视示意图；
图7为本发明部分结构爆炸示意图；
图8为本发明部分结构剖视示意图。
图中：1、水上静力触探平台；2、转台；3、浮板；4、安装座；5、第一电机；6、转动轴；7、控制齿轮；8、防水板；9、安装架；10、安装块；11、滑轨；12、前限位块；13、前报警器；14、后限位块；15、后报警器；16、触发器；17、固定架；18、光线感应器；19、U型磁铁；20、加固块；21、金属套环；22、前安装座；23、后安装座；24、第二电机；25、丝杆；26、滑块；27、电磁铁；28、激光灯；29、调节感应器；30、限位安装座；31、限位球；32、连接杆；33、加重块；34、触发环；35、安装板；36、压力感应器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
请参阅图1-8，本发明提供一种技术方案：
一种带自动定位的水上静力触探平台，包括水上静力触探平台1，水上静力触探平台1的底端表面固定连接有转台2，通过第一电机5运行驱动控制齿轮7转动，使得控制齿轮7可以啮合转台2带动水上静力触探平台1在浮板3表面转动，调整方向，转台2安装于浮板3内部固定连接的轴承座4表面，水上静力触探平台1的顶端表面固定连接有安装架9，安装架9的表面固定连接有安装块10，安装块10的表面固定连接有滑轨11，滑轨11的内部插设有触发器16，触发器16的一端表面固定连接有激光灯28，安装架9的表面固定连接有固定架17，固定架17的内部固定连接有光线感应器18，安装架9的表面固定连接有U型磁铁19，U型磁铁19的内部固定连接有加固块20，安装架9的表面固定连接有调节感应器29。
实施例二
在实施例一的基础上，本发明提供一种技术方案：
一种带自动定位的水上静力触探平台，包括水上静力触探平台1，滑轨11设置为两组成对称分布在加固块20的两侧，触发器16插设在两组滑轨11之间，两组滑轨11中右侧一组的前端内部固定连接有前限位块12，前限位块12的表面固定连接有前报警器13，滑轨11的后端内部固定连接有后限位块14，后限位块14的表面固定连接有后报警器15，通过触发器16在两组滑轨11之间滑动，使得触发器16的中间位置可以在加固块20的内部滑动，进一步使得触发器16在滑动过程中会对加固块20进行切割磁感线产生电流为激光灯28供电，同时滑轨11俩端设置的前限位块12和后限位块14可以对触发器16偏移的位置进行限位，前报警器13和后报警器15可以对触发器16偏移位置过载时发生警报；
触发器16的中端插设在加固块20之间，触发器16为回路导体且内置蓄电池，触发器16连接激光灯28的一端插设在光线感应器18的内部，触发器16的表面固定连接有金属套环21，通过触发器16在加固块20内部滑动过程中会对加固块20进行切割磁感线产生电流为激光灯28供电，再通过激光灯28通电后射出激光照射到光线感应器18内壁上，通过光线感应器18感应激光灯28射出的激光转动反向和距离，判断浮板3偏移的距离；
安装架9的表面固定连接有前安装座22和后安装座23，前安装座22的表面固定连接有第二电机24，第二电机24的转动轴贯穿前安装座22转动连接丝杆25，丝杆25的表面套有滑块26，滑块26的表面固定连接有电磁铁27，电磁铁27设置为两组且两组电磁铁27的间距大小大于金属套环21的宽度大小，金属套环21插设在两组电磁铁27之间，通过第二电机24运行驱动丝杆25转动，使得滑块26在丝杆25表面滑动，再通过两组电磁铁27运行吸附固定金属套环21，带动偏移位置过载的触发器16在滑轨11内部复位；
浮板3的底端表面固定连接有第一电机5，第一电机5的转动轴贯穿浮板3转动连接连接轴6，连接轴6的顶端固定连接有控制齿轮7，控制齿轮7啮合连接转台2，浮板3的表面固定连接有防水板8，通过第一电机5运行驱动连接轴6连接着控制齿轮7转动，进一步使得控制齿轮7啮合转台2带动水上静力触探平台1在浮板3表面转动；
水上静力触探平台1的底端表面中心位置固定连接有限位安装座30，限位安装座30的内部插设有限位球31，限位球31的底端表面固定连接有连接杆32，连接杆32的底端固定连接有加重块33，限位安装座30的底端表面固定连接有安装板35，通过浮板3收到水流的作用发生小幅度偏移时，限位球31通过连接杆32连接着加重块33不会发生偏移，使得限位球31会在限位安装座30内部发生相对转动，进一步使得连接杆32连接着触发环34在安装板35内部发生倾斜，通过连接杆32触碰压力感应器36来确定浮板3偏移的方向；
限位安装座30的内部设置有球形孔洞且球形孔洞的底端表面设置有锥形开口，通过限位球31在限位安装座30内部的球形孔洞内转动，使得浮板3偏移不论朝向哪个方向，限位球31上连接着的连接杆32都能朝反方向偏移；
安装板35设置为圆台状且内部设置为镂空状，安装板35的内壁固定连接有压力感应器36，连接杆32的表面固定连接有触发环34，触发环34和压力感应器36处于同一水平高度，通过连接杆32偏移时带动触发环34偏移，使得触发环34触发压力感应器36，根据压力感应器36内壁的触发点判断浮板3的偏移方向。
工作原理：根据附图1-8所示，本发明的工作流程如下：
第一步：通过水上静力触探平台1安装在浮板3表面，当浮板3收到水流的作用发生小幅度偏移时，限位球31通过连接杆32连接着加重块33不会发生偏移，使得限位球31会在限位安装座30内部发生相对转动，进一步使得连接杆32连接着触发环34在安装板35内部发生倾斜，通过连接杆32触碰压力感应器36来确定浮板3偏移的方向，此时触发第一电机5启动，通过第一电机5驱动连接轴6连接着控制齿轮7转动，进一步使得控制齿轮7啮合转台2带动水上静力触探平台1在浮板3表面转动，使得安装架9上安装的调节感应器29的方位转动到和压力感应器36的触发点，进一步使得U型磁铁19的尾端朝向浮板3的偏移方向，同时触发器16会在惯性的作用下在滑轨11内部滑动，由于触发器16为回路导体且内置蓄电池，使得触发器16在滑动过程中会对加固块20进行切割磁感线产生电流，进一步对激光灯28进行供电，使得激光灯28射出光线，同时激光灯28射出的光线可以被光线感应器18感应到，通过光线感应器18内部感应到的光线长度，从而测算浮板3的偏移距离，提高水上静力触探平台1试验的结果精确性；
第二步：当浮板3收到水流的影响产生偏移时，可以通过触发器16、光线感应器18、U型磁铁19和激光灯28的运行对偏移距离进行测算，同时当触发器16在滑轨11内部滑动到最前端或者最后端时，触发器16会触发前报警器13或者后报警器15，发出警示提醒工作人员浮板3的偏移距离过大，会对水上静力触探平台1的试验结果产生严重的影响，需要人工进行矫正，同时第二电机24运行驱动丝杆25转动，使得滑块26在丝杆25表面滑动，再通过两组电磁铁27运行吸附固定金属套环21，带动触发器16在滑轨11内部复位。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下。由语句“包括一个......限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素”。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种带自动定位的水上静力触探平台，包括水上静力触探平台(1)，其特征在于：所述水上静力触探平台(1)的底端表面固定连接有转台(2)，所述转台(2)安装于浮板(3)内部固定连接的轴承座(4)表面，所述水上静力触探平台(1)的顶端表面固定连接有安装架(9)，所述安装架(9)的表面固定连接有安装块(10)，所述安装块(10)的表面固定连接有滑轨(11)，所述滑轨(11)的内部插设有触发器(16)，所述触发器(16)的一端表面固定连接有激光灯(28)，所述安装架(9)的表面固定连接有固定架(17)，所述固定架(17)的内部固定连接有光线感应器(18)，所述安装架(9)的表面固定连接有U型磁铁(19)，所述U型磁铁(19)的内部固定连接有加固块(20)，所述安装架(9)的表面固定连接有调节感应器(29)。
2.根据权利要求1所述的一种带自动定位的水上静力触探平台，其特征在于：所述滑轨(11)设置为两组成对称分布在加固块(20)的两侧，所述触发器(16)插设在两组滑轨(11)之间，两组所述滑轨(11)中右侧一组的前端内部固定连接有前限位块(12)，所述前限位块(12)的表面固定连接有前报警器(13)，所述滑轨(11)的后端内部固定连接有后限位块(14)，所述后限位块(14)的表面固定连接有后报警器(15)。
3.根据权利要求1所述的一种带自动定位的水上静力触探平台，其特征在于：所述触发器(16)的中端插设在加固块(20)之间，所述触发器(16)为回路导体且内置蓄电池，所述触发器(16)连接激光灯(28)的一端插设在光线感应器(18)的内部，所述触发器(16)的表面固定连接有金属套环(21)。
4.根据权利要求1或3所述的一种带自动定位的水上静力触探平台，其特征在于：所述安装架(9)的表面固定连接有前安装座(22)和后安装座(23)，所述前安装座(22)的表面固定连接有第二电机(24)，所述第二电机(24)的转动轴贯穿前安装座(22)转动连接丝杆(25)，所述丝杆(25)的表面套有滑块(26)，所述滑块(26)的表面固定连接有电磁铁(27)，所述电磁铁(27)设置为两组且两组电磁铁(27)的间距大小大于金属套环(21)的宽度大小，所述金属套环(21)插设在两组电磁铁(27)之间。
5.根据权利要求1所述的一种带自动定位的水上静力触探平台，其特征在于：所述浮板(3)的底端表面固定连接有第一电机(5)，所述第一电机(5)的转动轴贯穿浮板(3)转动连接连接轴(6)，所述连接轴(6)的顶端固定连接有控制齿轮(7)，所述控制齿轮(7)啮合连接转台(2)，所述浮板(3)的表面固定连接有防水板(8)。
6.根据权利要求1所述的一种带自动定位的水上静力触探平台，其特征在于：所述水上静力触探平台(1)的底端表面中心位置固定连接有限位安装座(30)，所述限位安装座(30)的内部插设有限位球(31)，所述限位球(31)的底端表面固定连接有连接杆(32)，所述连接杆(32)的底端固定连接有加重块(33)，所述限位安装座(30)的底端表面固定连接有安装板(35)。
7.根据权利要求6所述的一种带自动定位的水上静力触探平台，其特征在于：所述限位安装座(30)的内部设置有球形孔洞且球形孔洞的底端表面设置有锥形开口。
8.根据权利要求6所述的一种带自动定位的水上静力触探平台，其特征在于：所述安装板(35)设置为圆台状且内部设置为镂空状，所述安装板(35)的内壁固定连接有压力感应器(36)，所述连接杆(32)的表面固定连接有触发环(34)，所述触发环(34)和压力感应器(36)处于同一水平高度。
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