CN115182321A - 一种传感可控空腔触探取芯装置及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种传感可控空腔触探取芯装置及其使用方法，本装置包括：落锤杆、穿心锤、锤托、传感器、排气孔、触探杆、显示器、触探头、水平仪三脚架、水平泡、触杆连接器。其中触探杆中空对开，共设置六节，两节触探杆之间通过触杆连接器锁紧连接；显示器可分析计算锤击压力变化、位移变化，并通过锤击次数分析土的物理状态、力学性能参数、承载力等。本发明实现了触探取芯深度可控制，减小了触探头贯入土层阻力，有效避免传统的触探方式速度慢、劳动强度较大、因落锤杆垂直度等因素造成人为误差等问题，能够提高工作效率，更好地为工程检测服务，对于实际操作中节约成本、规避风险具有非常积极的意义。
Description
技术领域
本发明涉及勘察设备领域，特别涉及一种传感可控空腔触探取芯装置及其使用方法。
背景技术
近年来，随着山区工程建设（如山区高速公路）的迅猛发展，需要考虑到其下地基的承载力，地基承载力不足将导致构造物沉陷，继而引发大规模的结构性损坏。因此地基承载力的检测在施工中显得十分重要，勘察任务也逐渐增多。
新型动力触探设备使用方便，可以广泛应用于岩土工程勘察、地基检测和施工验槽等领域，适用于判别土层类别并进行触探取芯，确定土的工程性质，评价软土地基及其人工地基的地基土性状、地基处理效果和判定地基承载力，新型动力触探试验设备可分为标准贯入器、穿心锥、锤垫、触探杆、锤头、螺帽。其中触探杆可细分为下部的标尺段和上部的落锤段，再加上中部的锤垫及触探杆顶部的螺帽，实际触探杆的长度可达600 cm以上。其在使用过程中，可由一人扶住触探杆，触探完毕后可自动将触探杆拔出。
传统的动力触探仪不能取得岩心，需要手扶落锤杆以避免倾倒，触探仪大多体积较大且难以进行调节且收纳耗费人力，触探杆结构简单，且容易因落锤杆垂直度等因素造成人为误差，影响测试结果评判的准确性。因此，使用的时候会造成实验结构的偏差，不利于施工的精确计算。针对以上原因，我们可将标准贯入器和动力触探设备相结合的措施进行解决，开发一种传感可控空腔触探取芯装置，以提高测试精度和测试效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种传感可控空腔触探取芯装置及其使用方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种传感可控空腔触探取芯装置及其使用方法，所述装置由以下部分组成：落锤杆、穿心锤、锤托、传感器、导线、排气孔、触探杆、显示器、触探头、水平仪三脚架、水平泡、触杆连接器。
一种传感可控空腔触探取芯装置及其使用方法，包括以下步骤：
步骤一：将水平仪三脚架（10）放到地面上，调整位置，直到水平仪三脚架（10）上的两个水平泡（11）中的液滴位于正中央；
步骤二：将触探头（9）与触探杆（7）连接，垂直穿过水平仪三脚架（10）上方圆孔，使得触探杆（7）可垂直进入被测土层；
步骤三：将穿心锤（2）提起，使其自由下落，使触探取芯装置连续垂直向下贯入土层；
步骤四：第一节触探杆（7）打入土层后，将第二节触探杆（7）通过触杆连接器（12）与第一节触探杆（7）连接并锁死，重复锤击过程；
步骤五：触探取芯装置贯入设计值后，通过钻机将触探杆（7）拔出，取下触探头（9），打开对开触探杆（7），取出土样；
步骤六：通过显示器（8）分析计算锤击压力变化、位移变化，并通过锤击次数分析土的物理状态、力学性能参数、承载力等。
本发明的有益效果是：
本发明描述了一种传感可控空腔触探取芯装置及其使用方法，触探过程中，不仅能提供浅基础地基承载力、变形模量、检验地基土的夯实程度、检验基底是否存在软弱下卧层，而且能达到评价地基土的物理状态、评价地基土的力学性能参数、计算天然地基的承载力、计算单桩的极限承载力及选择桩尖持力层、评价场地砂土和粉土的液化可能性及等级。
该装置可有效避免传统的触探方式速度慢、劳动强度较大、因落锤杆垂直度等因素造成人为误差等问题。
本发明既可通过触探获取岩土体的物理力学性质指标参数，又可以利用其中空腔内岩心进行地质编录，这样大大提高了工作效率，并且使得原位测试数据与岩心直接对应便于比对。可更好地为工程检测服务，对于实际操作中节约成本、规避风险具有非常积极的意义。
附图说明
图1是一种传感可控空腔触探取芯装置整体结构示意图；
图2是中空触探杆对开后结构示意图；
图3是水平仪三脚架结构示意图。
图中：1-落锤杆、2-穿心锤、3-锤托、4-传感器、5-导线、6-排气孔、7-触探杆、8-显示器、9-触探头、10-水平仪三脚架、11-水平泡、12-触杆连接器。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步清楚、完整地描述。基于本发明中的实施，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。
如图1-3所示，本发明涉及一种传感可控空腔触探取芯装置及其使用方法，该方法包括以下步骤：
步骤一：将水平仪三脚架放到地面上，调整位置，直到水平仪三脚架上的两个水平泡中的液滴位于正中央；
步骤二：将触探头与触探杆连接，垂直穿过水平仪三脚架上方圆孔，使得触探杆可垂直进入被测土层；
步骤三：将穿心锤提起，使其自由下落，使触探取芯装置连续垂直向下贯入土层；
步骤四：第一节触探杆打入土层后，将第二节触探杆通过触杆连接器与第一节触探杆连接并锁死，重复锤击过程；
步骤五：触探取芯装置贯入设计值后，通过钻机将触探杆拔出，取下触探头，打开对开触探杆，取出土样；
步骤六：通过显示器分析计算锤击压力变化、位移变化，并通过锤击次数分析土的物理状态、力学性能参数、承载力等。
本发明提供了一种传感可控空腔触探取芯装置及其使用方法。此种方法可有效避免传统的触探方式速度慢、劳动强度较大、因落锤杆垂直度等因素造成人为误差等问题，可更好地为工程检测服务，对于实际操作中节约成本、规避风险具有非常积极的意义。
Claims (8)
1.一种传感可控空腔触探取芯装置及其使用方法，其特征在于：本装置包括落锤杆（1），穿心锤（2），锤托（3），传感器（4），导线（5），排气孔（6），触探杆（7），显示器（8），触探头（9），水平仪三脚架（10），水平泡（11），触杆连接器（12）组成。
2.根据权利要求1所述的一种传感可控空腔触探取芯装置，其特征在于：所述触探杆（7）内径25mm，外径35mm；触探杆（7）长度为100cm，中空对开，共设置六节。
3.根据权利要求1所述的一种传感可控空腔触探取芯装置，其特征在于：所述落锤杆（1）、锤托（3）、触探杆（7）、触杆连接器（12）采用高钢铸造；水平仪三脚架（10）采用铝合金铸造。
4.根据权利要求1所述的一种传感可控空腔触探取芯装置，其特征在于：所述传感器（4）包括应力传感器、位移传感器、锤击计数器。
5.根据权利要求1所述的一种传感可控空腔触探取芯装置，其特征在于：所述触探杆（7）上具有排气孔（6），在触探杆（7）贯入土层时可以排出地下的空气，避免空气被压缩，影响数据分析。
6.根据权利要求1所述的一种传感可控空腔触探取芯装置，其特征在于：所述显示器（8）具备应力分析功能、土的物理性质参数分析功能、计算地基承载力功能。
7.根据权利要求1所述的一种传感可控空腔触探取芯装置，其特征在于：水平仪三脚架（10）上方带有两个水平泡（11）用于校准平衡，使得触探杆（7）可垂直于地面进入土层，无需人为手扶。
8.根据权利要求1所述的一种传感可控空腔触探取芯装置及其使用方法，其特征在于，包括以下使用步骤：
步骤一：将水平仪三脚架（10）放到地面上，调整位置，直到水平仪三脚架（10）上的两个水平泡（11）中的液滴位于正中央；
步骤二：将触探头（9）与触探杆（7）连接，垂直穿过水平仪三脚架（10）上方圆孔，使得触探杆（7）可垂直进入被测土层；
步骤三：将穿心锤（2）提起，使其自由下落，使触探取芯装置连续垂直向下贯入土层；
步骤四：第一节触探杆（7）打入土层后，将第二节触探杆（7）通过触杆连接器（12）与第一节触探杆（7）连接并锁死，重复锤击过程；
步骤五：触探取芯装置贯入设计值后，通过钻机将触探杆（7）拔出，取下触探头（9），将中空对开的触探杆（7）打开，取出土样；
步骤六：通过显示器（8）分析计算锤击压力变化、位移变化，并通过锤击次数分析土的物理状态、力学性能参数、承载力等。
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