CN115233644B - 一种岩土地质勘察用静力触探设备及静力触探方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种岩土地质勘察用静力触探设备及静力触探方法，涉及静力触探设备技术领域，其包括静力触探仪和底梁，所述底梁安装于所述静力触探仪的底部，所述底梁包括副梁一和副梁二，且所述副梁一的一端和所述副梁二的一端均转动安装于所述静力触探仪，所述副梁一的端面开设有连接孔一，所述连接孔一内滑动安装有连接杆，所述副梁二的端面开设有供所述连接杆插接的连接孔二，所述连接孔二的内壁开设有滑动孔一，所述滑动孔一内滑动安装有限位锁销一，所述连接杆上开设有供所述限位锁销一插接的插接口，所述副梁二内设置有用于配合所述限位锁销一自动插接于所述插接口内的驱动装置。本申请具有减小静力触探仪上的底梁的占地面积的效果。
Description
技术领域
本申请涉及静力触探设备技术领域，尤其是涉及一种岩土地质勘察用静力触探设备及静力触探方法。
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，通过量测系统测出土的，可确定土的一些基本特性，如土的、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，通过静力触探，不仅能够得到适用于一定地区或一定土性的，还可以确定土的天然地基承载力。
静力触探仪的底部通常固定连接有两个底梁，底梁用于向静力触探仪提供支撑，便于操作人员通过转动静力触探仪上的摇柄将触探杆压入土体内。
发明人认为，由于底梁所占的面积相对较大，不便于操作人员对静力触探仪进行运输。
发明内容
为了减小静力触探仪上的底梁的占地面积，一方面，本申请提供一种岩土地质勘察用静力触探设备。
本申请提供的一种岩土地质勘察用静力触探设备，采用如下的技术方案：
一种岩土地质勘察用静力触探设备，包括静力触探仪和底梁，所述底梁安装于所述静力触探仪的底部，所述底梁包括副梁一和副梁二，且所述副梁一的一端和所述副梁二的一端均转动安装于所述静力触探仪，所述副梁一的端面开设有连接孔一，所述连接孔一内滑动安装有连接杆，所述副梁二的端面开设有供所述连接杆插接的连接孔二，所述连接孔二的内壁开设有滑动孔一，所述滑动孔一内滑动安装有限位锁销一，所述连接杆上开设有供所述限位锁销一插接的插接口，所述副梁二内设置有用于配合所述限位锁销一自动插接于所述插接口内的驱动装置。
通过上述技术方案，当操作人员需要进行静力触探作业之前，转动副梁一和副梁二，使得副梁一和副梁二均垂直于静力触探仪的触探杆，然后向副梁二所在一侧牵拉连接杆，使得连接杆插入连接孔二内，限位锁销一在驱动装置的配合下，自动插接于连接杆的插接口内，从而完成连接杆的固定，以降低在静力触探作业过程中副梁一和副梁二转动的可能性，此时再进行静力触探作业；
当操作人员完成静力触探作业之后，通过将连接杆收回至连接孔一内，再转动副梁一和副梁二，使得副梁一和副梁二的转动至垂直于触探杆的状态，从而减小了底梁的占地面积，以便于操作人员对本设备进行运输。
本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述驱动装置包括弹簧一，所述弹簧一的一端固定连接于所述滑动孔一的内壁，所述弹簧一的另一端固定连接于所述限位锁销一，所述连接杆靠近所述副梁二的一端设置有斜面一，所述限位锁销一的底部设置有斜面二，所述斜面一和所述斜面二相互配合。
通过上述技术方案，在操作人员向副梁二所在一侧牵拉连接杆的过程中，当斜面一和斜面二之后，限位锁销一在连接杆的推力作用下，限位锁销一沿滑动孔一向上移动，并且压缩弹簧一，当限位锁销一正对于插接口时，限位锁销在弹簧一的弹力作用下，向下移动并插接于插接口内，从而完成限位锁销一对连接杆的固定。
本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述副梁二的一侧侧壁开设有解锁槽一，所述解锁槽一连通于所述滑动孔一，所述解锁槽一内滑动安装有解锁杆一，所述解锁杆一固定连接于所述限位锁销一。
通过上述技术方案，当操作人员需要解除限位锁销一对连接杆的固定时，通过向上牵拉解锁杆一，解锁杆一带动限位锁销一从插接口内脱离，从而完成限位锁销一对连接杆的固定时，以便于操作人员能够通过转动副梁一和副梁二，减小底梁的占地面积。
本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述静力触探仪上安装有棘轮，所述副梁一上安装有棘爪，所述棘轮和所述棘爪相互配合，所述副梁一上固定连接有挡板，所述挡板和所述棘爪之间安装有弹簧二，所述弹簧二的一端固定连接于所述棘爪，所述弹簧二的另一端固定连接于所述挡板。
通过上述技术方案，当操作人员将副梁一和副梁二转动至垂直于触探杆时，此时棘爪啮合棘轮，棘轮在棘爪的限位作用下，进一步降低了副梁一和副梁二发生转动的可能性，这样不仅能够加强对连接杆的保护，还有利于保证静力触探所采集数据的准确性。
本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述副梁一内转动安装有驱动轴，所述棘爪安装于所述驱动轴上，所述驱动轴上同轴连接有齿轮，所述连接杆上固定连接有齿条，所述齿轮和所述齿条相互啮合。
通过上述技术方案，在操作人员牵拉连接杆向副梁一所在一侧滑动的过程中，一方面，能够解除连接杆对副梁二的固定，另一方面，连接杆上的齿条驱动齿轮转动，齿轮驱动驱动轴转动，驱动轴带动棘爪从棘轮上脱离，也就解除了棘爪对棘轮的限位。
本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述连接孔一内安装有弹簧三，所述弹簧三的一端固定连接于所述连接杆，所述弹簧三的另一端固定连接于所述连接孔一远离所述副梁二的内壁。
通过上述技术方案，操作人员向副梁二所在一侧拉动连接杆时，弹簧三处于被拉伸状态，而当限位锁销一解除对连接杆的固定之后，连接杆在弹簧三的弹力作用下，将自动向副梁一所在一侧移动，从而能够自动解除棘爪对棘轮的限位。
本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述连接杆的底面开设有凹槽，所述凹槽的内壁固定连接有限位板，所述限位板将所述凹槽分隔成滑动槽和限位槽，所述连接孔一的底面内壁开设有滑动孔二，所述滑动孔二内滑动安装有限位锁销二，所述限位锁销二滑动安装于所述滑动槽内，所述滑动孔二内设置有用于配合限位锁销二自动插接于限位槽内的驱动机构。
通过上述技术方案，在连接杆向副梁一所在一侧移动的过程中，限位锁销二在驱动机构的配合下自动插接于限位槽内，完成限位锁销二对连接杆的固定，以保证连接杆位于连接孔一内，即加强对连接杆的保护。
本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述驱动机构包括弹簧四，所述弹簧四的一端固定连接于所述滑动孔二的内壁，所述弹簧四的另一端固定连接于所述限位锁销二，所述限位锁销二顶部设置有斜面三，所述限位板靠近弹簧三的侧壁设置斜面四，所述斜面三和所述斜面四相互配合。
通过上述技术方案，在连接杆向副梁一所在一侧移动的过程中，当斜面三和斜面四接触之后，限位锁销二在限位板的推力作用下，沿滑动孔二向下移动并压缩弹簧四，当限位锁销二正对于限位槽时，限位锁销二在弹簧四的弹力作用下，沿滑动孔二向上移动，并插接于限位槽内，从而完成限位锁销二对连接杆的固定。
本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述副梁一的侧壁开设有解锁槽二，所述解锁槽二连通于所述滑动孔一，所述解锁槽二内滑动安装有解锁杆二，所述解锁杆二固定连接于所述限位锁销二。
通过上述技术方案，当操作人员需要解除限位锁销二对连接杆的固定时，通过向下牵拉解锁杆二，使得解锁杆二带动限位锁销二从限位槽内脱离，从而解除限位锁销二对连接杆的固定。
另一方面，本申请提供一种岩土地质勘察用静力触探方法，采用如下的技术方案。
一种岩土地质勘察用静力触探方法，包括以下步骤：
S1、打开副梁一和副梁二：转动副梁一和副梁二，使得副梁一和副梁二均垂直于触探杆；
S2、解除连接杆的固定：向下牵拉解锁杆二，使得限位锁销二从限位槽内脱离，以解除连接杆的固定；
S3、固定副梁一和副梁二：向副梁二所在一侧牵拉连接杆，一方面，使得限位锁销一插接于插接口，另一方面，使得棘爪和棘轮相互啮合；
S4、触探设备定位：将安装完成的两个底梁分别置于触探孔的两侧，并使得触探杆上的触探头正对于触探孔；
S5、开始触探作业：转动静力触探仪上的摇柄，带动触探杆向触探孔内移动，并进行土体的相关数据采集。
综上所述，本申请包括以下有益技术效果：
1、当操作人员完成静力触探作业之后，通过将连接杆收回至连接孔一内，再转动副梁一和副梁二，使得副梁一和副梁二的一端转动至朝向地面的状态，从而减小了底梁的占地面积，以便于操作人员对本设备进行运输；
2、当副梁一和副梁二转动至垂直于触探杆时，通过棘爪对棘轮的限位，加强了对连接杆的保护；
3、当操作人员解除限位锁销一对连接杆的固定之后，限位锁销一在弹簧三的弹力作用下，向连接孔一内移动，一方面，解除了连接杆对副梁二的固定，一方面，解除了棘爪对棘轮的固定，另一方面，完成限位锁销二对连接杆的固定，简化了本设备的操作步骤。
附图说明
图1是本申请实施例的整体结构示意图，主要示意静力触探仪和连杆的构造；
图2是图1中沿A-A方向的剖面示意图，主要示意连接杆、限位锁销一、棘轮以及棘爪的构造；
图3是图1中B部分的放大示意图，主要示意驱动杆、解锁杆一以及解锁杆二的构造；
图4是图2中C部分的放大示意图，主要示意限位锁销二和限位板的构造。
附图标记说明：
1、静力触探仪；11、棘轮；12、转轴；13、触探杆；14、触探头；15、摇柄；16、连杆；2、底梁；21、副梁一；211、连接孔一；212、棘爪；213、挡板；214、弹簧二；215、弹簧三；216、滑动孔二；217、解锁槽二；218、驱动槽；22、副梁二；221、连接孔二；222、滑动孔一；223、限位锁销一；2231、斜面二；2232、解锁杆一；224、解锁槽一；3、连接杆；31、插接口；32、斜面一；33、齿条；34、凹槽；341、滑动槽；342、限位槽；35、驱动杆；4、驱动装置；41、弹簧一；5、驱动轴；51、齿轮；6、限位板；61、斜面四；7、限位锁销二；71、斜面三；72、解锁杆二；8、驱动机构；81、弹簧四。
具体实施方式
以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例中公开一种岩土地质勘察用静力触探设备。参照图1所示，一种岩土地质勘察用静力触探设备，包括静力触探仪1和转动安装于静力触探仪1底部的两个底梁2，两个底梁2之间固定连接有连杆16。静力触探仪1上安装有竖直设置的触探杆13，两个底梁2分别设置于触探杆13的两侧，触探杆13的底部安装有用于采集触探数据的触探头14，静力触探仪1的两侧均安装有摇柄15，操作人员通过转动摇柄15能够带动触探杆13向下移动。
参照图1和图2所示，其中一个底梁2包括副梁一21和副梁二22，底梁2一和底梁2二均通过转轴12转动安装于静力触探仪1的两侧，转轴12固定连接于静力触探仪1底部，当操作人员完成静力触探作业之后，通过将连接杆3收回至连接孔一211内，再转动副梁一21和副梁二22，使得副梁一21和副梁二22的转动至垂直于触探杆13的状态，从而减小了底梁2的占地面积，以便于操作人员对本设备进行运输。
参照图1和图2所示，副梁一21靠近副梁二22的端面开设有连接孔一211，连接孔一211内沿副梁一21的长度方向滑动安装有长方体状的连接杆3，连接孔一211内安装有弹簧三215，弹簧三215的一端固定连接于连接杆3，弹簧三215的另一端固定连接于连接孔一211远离副梁二22的内壁。副梁一21的侧壁开设有连通于连接孔一211的驱动槽218，驱动槽218内沿连接杆3的长度方向滑动安装有驱动杆35，驱动杆35的一端固定连接于连接杆3，另一端伸出驱动槽218。副梁二22靠近副梁一21的端面开设有供连接杆3插接的连接孔二221，连接孔二221的顶面内壁竖直开设有滑动孔一222，滑动孔一222内沿竖向滑动安装有限位锁销一223，连接杆3的顶面开设有供限位锁销一223插接的插接口31，副梁二22内设置有用于配合限位锁销一223自动插接于插接口31内的驱动装置4。
驱动装置4包括设置于滑动孔一222内的弹簧一41，弹簧一41的一端固定连接于滑动孔一222的顶部内壁，弹簧一41的另一端固定连接于限位锁销一223的顶部，连接杆3靠近副梁二22的一端设置有斜面一32，限位锁销一223的底部设置有斜面二2231，斜面一32和斜面二2231的倾斜方向相反且能够相互贴合。
当操作人员需要进行静力触探作业之前，转动副梁一21和副梁二22，使得副梁一21和副梁二22均垂直于静力触探仪1的触探杆13，然后向副梁二22所在一侧牵拉连接杆3，使得连接杆3插入连接孔二221内，当斜面一32和斜面二2231之后，限位锁销一223在连接杆3的推力作用下，限位锁销一223沿滑动孔一222向上移动，并且压缩弹簧一41，当限位锁销一223正对于插接口31时，限位锁销在弹簧一41的弹力作用下，向下移动并插接于插接口31内，从而完成限位锁销一223对连接杆3的固定，以降低在静力触探作业过程中副梁一21和副梁二22转动的可能性，此时再进行静力触探作业。
参照图2和图3所示，副梁二22的一侧侧壁开设有连通于滑动孔一222的解锁槽一224，解锁槽一224竖直设置，解锁槽一224内沿竖向滑动安装有解锁杆一2232，解锁杆一2232的一端固定连接于限位锁销一223，解锁杆一2232的另一端伸出解锁槽一224设置。操作人员能够通过上牵拉解锁杆一2232，解除限位锁销一223对连接杆3的固定。
参照图2和图3所示，副梁一21内转动安装有驱动轴5，驱动轴5的一端同轴连接有齿轮51，连接赶上固定连接有齿条33，齿条33的长度方向和连接杆3的长度方向一致，齿轮51和齿条33相互啮合，驱动轴5的另一端安装有棘爪212，静力触探仪1的转轴12上安装有棘轮11，棘爪212和棘轮11相互配合，当副梁一21转动至垂直于触探杆13时，棘爪212和棘轮11能够相互啮合，副梁一21的侧壁上固定连接有挡板213，挡板213和棘爪212之间安装有弹簧二214，弹簧二214的一端固定连接于棘爪212，另一端固定连接于挡板213。棘轮11在棘爪212的限位作用下，进一步降低了副梁一21和副梁二22发生转动的可能性，这样不仅能够加强对连接杆3的保护，还有利于保证静力触探所采集数据的准确性。
在操作人员牵拉驱动杆35向副梁一21所在一侧滑动的过程中，一方面，能够解除连接杆3对副梁二22的固定，另一方面，连接杆3上的齿条33驱动齿轮51转动，齿轮51驱动驱动轴5转动，驱动轴5带动棘爪212从棘轮11上脱离，也就解除了棘爪212对棘轮11的限位，简化了本设备的操作步骤。
参照图2和图4所示，连接杆3的底面开设有凹槽34，凹槽34的顶部内壁固定连接有限位板6，限位板6将凹槽34分隔成滑动槽341和限位槽342，滑动槽341位于靠近副梁一21的一侧，限位槽342位于靠近副梁二22的一侧。连接孔一211的底面内壁竖直开设有滑动孔二216，滑动孔二216内沿竖向滑动安装有限位锁销二7，限位锁销二7滑动安装于滑动槽341内，滑动孔二216内设置有用于配合限位锁销二7自动插接于限位槽342内的驱动机构8。限位锁销二7在驱动机构8的配合下自动插接于限位槽342内，完成限位锁销二7对连接杆3的固定，以保证连接杆3位于连接孔一211内，即加强对连接杆3的保护。
参照图4所示，驱动机构8包括安装于滑动孔二216内的弹簧四81，弹簧四81的一端固定连接于滑动孔二216的底面内壁，弹簧四81的另一端固定连接于限位锁销二7的底面，限位锁销二7顶部设置有斜面三71，限位板6靠近弹簧三215的侧壁设置斜面四61，斜面三71和斜面四61的倾斜方向相反且能够相互贴合。
在连接杆3向副梁一21所在一侧移动的过程中，当斜面三71和斜面四61接触之后，限位锁销二7在限位板6的推力作用下，沿滑动孔二216向下移动并压缩弹簧四81，当限位锁销二7正对于限位槽342时，限位锁销二7在弹簧四81的弹力作用下，沿滑动孔二216向上移动，并插接于限位槽342内，从而完成限位锁销二7对连接杆3的固定。
参照图3和图4所示，副梁一21的侧壁竖直开设有连通于滑动孔一222的解锁槽二217，解锁槽二217内沿竖向滑动安装有解锁杆二72，解锁杆二72的一端固定连接于限位锁销二7，解锁杆二72的另一端伸出解锁槽二217设置。当操作人员需要解除限位锁销二7对连接杆3的固定时，通过向下牵拉解锁杆二72，使得解锁杆二72带动限位锁销二7从限位槽342内脱离，从而解除限位锁销二7对连接杆3的固定。
本申请实施例公开了一种岩土地质勘察用静力触探方法，包括以下步骤：
S1、打开副梁一21和副梁二22：转动副梁一21和副梁二22，使得副梁一21和副梁二22均垂直于触探杆13；
S2、解除连接杆3的固定：向下牵拉解锁杆二72，使得限位锁销二7从限位槽342内脱离，以解除连接杆3的固定；
S3、固定副梁一21和副梁二22：向副梁二22所在一侧牵拉连接杆3，一方面，使得限位锁销一223插接于插接口31，另一方面，使得棘爪212和棘轮11相互啮合；
S4、触探设备定位：将安装完成的两个底梁2分别置于触探孔的两侧，并使得触探杆13上的触探头14正对于触探孔；
S5、开始触探作业：转动静力触探仪1上的摇柄15，带动触探杆13向触探孔内移动，并进行土体的相关数据采集。
本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例，并非依次限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种岩土地质勘察用静力触探设备，包括静力触探仪(1)和底梁(2)，所述底梁(2)安装于所述静力触探仪(1)的底部，其特征在于：所述底梁(2)包括副梁一(21)和副梁二(22)，且所述副梁一(21)的一端和所述副梁二(22)的一端均转动安装于所述静力触探仪(1)，所述副梁一(21)的端面开设有连接孔一(211)，所述连接孔一(211)内滑动安装有连接杆(3)，所述副梁二(22)的端面开设有供所述连接杆(3)插接的连接孔二(221)，所述连接孔二(221)的内壁开设有滑动孔一(222)，所述滑动孔一(222)内滑动安装有限位锁销一(223)，所述连接杆(3)上开设有供所述限位锁销一(223)插接的插接口(31)，所述副梁二(22)内设置有用于配合所述限位锁销一(223)自动插接于所述插接口(31)内的驱动装置(4)；
所述驱动装置(4)包括弹簧一(41)，所述弹簧一(41)的一端固定连接于所述滑动孔一(222)的内壁，所述弹簧一(41)的另一端固定连接于所述限位锁销一(223)，所述连接杆(3)靠近所述副梁二(22)的一端设置有斜面一(32)，所述限位锁销一(223)的底部设置有斜面二(2231)，所述斜面一(32)和所述斜面二(2231)相互配合；
所述副梁二(22)的一侧侧壁开设有解锁槽一(224)，所述解锁槽一(224)连通于所述滑动孔一(222)，所述解锁槽一(224)内滑动安装有解锁杆一(2232)，所述解锁杆一(2232)固定连接于所述限位锁销一(223)；
所述静力触探仪(1)上安装有棘轮(11)，所述副梁一(21)上安装有棘爪(212)，所述棘轮(11)和所述棘爪(212)相互配合，所述副梁一(21)上固定连接有挡板(213)，所述挡板(213)和所述棘爪(212)之间安装有弹簧二(214)，所述弹簧二(214)的一端固定连接于所述棘爪(212)，所述弹簧二(214)的另一端固定连接于所述挡板(213)；
所述副梁一(21)内转动安装有驱动轴(5)，所述棘爪(212)安装于所述驱动轴(5)上，所述驱动轴(5)上同轴连接有齿轮(51)，所述连接杆(3)上固定连接有齿条(33)，所述齿轮(51)和所述齿条(33)相互啮合；
所述连接孔一(211)内安装有弹簧三(215)，所述弹簧三(215)的一端固定连接于所述连接杆(3)，所述弹簧三(215)的另一端固定连接于所述连接孔一(211)远离所述副梁二(22)的内壁；
所述连接杆(3)的底面开设有凹槽(34)，所述凹槽(34)的内壁固定连接有限位板(6)，所述限位板(6)将所述凹槽(34)分隔成滑动槽(341)和限位槽(342)，所述连接孔一(211)的底面内壁开设有滑动孔二(216)，所述滑动孔二(216)内滑动安装有限位锁销二(7)，所述限位锁销二(7)滑动安装于所述滑动槽(341)内，所述滑动孔二(216)内设置有用于配合限位锁销二(7)自动插接于限位槽(342)内的驱动机构(8)；
所述驱动机构(8)包括弹簧四(81)，所述弹簧四(81)的一端固定连接于所述滑动孔二(216)的内壁，所述弹簧四(81)的另一端固定连接于所述限位锁销二(7)，所述限位锁销二(7)顶部设置有斜面三(71)，所述限位板(6)靠近弹簧三(215)的侧壁设置斜面四(61)，所述斜面三(71)和所述斜面四(61)相互配合。
2.根据权利要求1所述的一种岩土地质勘察用静力触探设备，其特征在于：所述副梁一(21)的侧壁开设有解锁槽二(217)，所述解锁槽二(217)连通于所述滑动孔一(222)，所述解锁槽二(217)内滑动安装有解锁杆二(72)，所述解锁杆二(72)固定连接于所述限位锁销二(7)。
3.一种岩土地质勘察用静力触探方法，基于权利要求1-2中任一项所述的一种岩土地质勘察用静力触探设备，其特征在于：包括以下步骤；
S1、打开副梁一(21)和副梁二(22)：转动副梁一(21)和副梁二(22)，使得副梁一(21)和副梁二(22)均垂直于触探杆(13)；
S2、解除连接杆(3)的固定：向下牵拉解锁杆二(72)，使得限位锁销二(7)从限位槽(342)内脱离，以解除连接杆(3)的固定；
S3、固定副梁一(21)和副梁二(22)：向副梁二(22)所在一侧牵拉连接杆(3)，一方面，使得限位锁销一(223)插接于插接口(31)，另一方面，使得棘爪(212)和棘轮(11)相互啮合；
S4、触探设备定位：将安装完成的两个底梁(2)分别置于触探孔的两侧，并使得触探杆(13)上的触探头(14)正对于触探孔；
S5、开始触探作业：转动静力触探仪(1)上的摇柄(15)，带动触探杆(13)向触探孔内移动，并进行土体的相关数据采集。
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