CN201151921Y - 静探承载力衡定仪 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种建筑勘探仪器，是静探承载力衡定仪，包括静压探头和测试电路，其特征在于：所述静压探头的锥尖和侧壁分别设有传感器，所述静压探头锥尖传感器和侧壁传感器上分别设有电阻应变片，所述锥尖电阻应变片和侧壁电阻应变片分别经各自的输出线接测试电路。本实用新型解除了工程地质技术人员长期迷茫于多种勘探试验方式类比、多系数校核、综合分析再结合实践经验安全取值和犹恐不及之重负。具有节能和高效的特点，节约了大量的人力、物力和财力，节约勘探成本大于90％，成效也大于现有技术数十倍。

Description

静探承载力衡定仪
技术领域
本实用新型涉及一种建筑勘探仪器，具体的说是静探承载力衡定仪。
背景技术
建筑工程勘察、设计必须提供地基承载力，地基承载力关系着工程建筑物的安全和稳定。现有技术中，对地基承载力的勘察主要有以下几种方法：钻探取芯，难免拢动，影响测量精度；标准贯入试验，试验击次又显粗糙；多种原位测试，正在艰苦探索中；静力触探，则局限于各地土质结构千变万化，且回归成百上千条近似经验公式，难以统一。
铁道部在《静力触探技术规则》总则中明确规定：“静力触探必须与钻探采样试验或其他测试手段配合使用。”直至最新《铁路工程地质勘察规范》仍坚持上述原则，强调原位测试手段与勘探、室内试验配合，综合分析，确保地基承载力的可靠性。建设部确认“原位测试指标值具有地区的特点，必须建立本地区的经验公式。因为软土的性能各地区不可能相同，有本地区的特点，很难建立一个放之各地区皆能适用的计算公式。”由此可见，如何准确的勘察地基承载力已使岩土建筑工程技术人员陷入了迷茫繁冗的困境，多种原位承载力试验、钻探采芯、标准贯入试验类比等等，再综合分析，多系数校核，安全取值，还犹恐不及。
发明内容
本实用新型的目的在于针对岩土建筑勘探技术的迷茫繁冗困境，提出一种可分别采集静压探头锥尖和侧壁勘探信号，得出准确的符合现行国家规范标准承载力的静探承载力衡定仪。
本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：
静探承载力衡定仪，包括静压探头和测试电路，静压探头的锥尖和侧壁分别设有传感器，静压探头锥尖传感器和侧壁传感器上分别设有电阻应变片，锥尖电阻应变片和侧壁电阻应变片分别经各自的输出线接测试电路。
锥尖电阻应变片为四片金属箔式应变片，对称粘贴在锥尖传感器表面，其中两片与静压探头锥尖主轴母线平行，另两片与静压探头锥尖主轴母线垂直。侧壁电阻应变片为四片金属箔式应变片，对称粘贴在侧壁传感器表面，其中两片与静压探头侧壁主轴母线平行，另两片与静压探头侧壁主轴母线垂直。测试电路包括放大器、滤波器、数据采集器，锥尖电阻应变片和侧壁电阻应变片的输出各接放大器的输入，放大器的输出接滤波器的输入，滤波器的输出接数据采集器的输入。
本实用新型的工作过程是：当静压探头以静压力P0压入土层，并使土层变形，即剪切破坏时，静压探头受到土层的反作用力为锥尖阻力u和侧壁阻力v，这两个阻力分别由锥尖电阻应变片和侧壁电阻应变片的电桥产生电信号，产生的电信号通过放大器、滤波器、数据采集器传到电脑内，由电脑内的专用程序对锥尖阻力u和侧壁阻力v进行分析，得出各土层沿深度的符合现行国家规范的标准承载力。
本实用新型的优点是：①本实用新型能独立准确的提供各地区土层符合现行国家规范的标准承载力。②准确可靠的静探承载力衡定仪解除了工程地质技术人员长期迷茫于多种勘探试验方式类比、多系数校核、综合分析再结合实践经验安全取值和犹恐不及之重负。③本实用新型具有轻便、原位和准确的特点，可节省繁重的钻探取芯、标准贯入试验、土工物理力学试验和其他多种土工试验工作量。④本实用新型还具有节能和高效的特点，节约了大量的人力、物力和财力，节约勘探成本大于90％，成效也大于现有技术数十倍。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为测试电路的电路图。
具体实施方式
实施例一
本实施例的结构如图1所示，一种静探承载力衡定仪，包括静压探头1和测试电路，静压探头1的锥尖3和侧壁2都设有传感器，锥尖传感器4和侧壁传感器6上都设有电阻应变片。锥尖电阻应变片5为四片金属箔式应变片，对称粘贴在锥尖传感器4表面，其中两片与静压探头锥尖主轴母线平行，另两片与静压探头锥尖主轴母线垂直。侧壁电阻应变片7为四片金属箔式应变片，对称粘贴在侧壁传感器6表面，其中两片与静压探头侧壁主轴母线平行，另两片与静压探头侧壁主轴母线垂直。锥尖电阻应变片5和侧壁电阻应变片7的输出线各接一个测试电路。
测试电路的电路图如图2所示，由两个放大器、两个滤波器和一个数据采集器组成，锥尖电阻应变片5和侧壁电阻应变片7的输出各接第一个放大器的输入，第一个放大器的输出接第一个滤波器的输入，第一个滤波器的输出接第二个放大器的输入，第二个放大器的输出接第二个滤波器的输入，第二个滤波器的输出接数据采集器的输入，数据采集器的输出接电脑的输入，由电脑内的专用软件分析得出各土层沿深度的符合现行国家规范的标准承载力。
本实用新型工作时，当静压探头以静压力P0压入土层，并使土层变形，静压探头1受到土层的反作用力为锥尖阻力u和侧壁阻力v，这两个阻力均分别由锥尖电阻应变片5和侧壁电阻应变片7的电桥产生勘探信号，产生的勘探信号通过第一放大器放大，通过第一滤波器后，再通过第二放大器进行放大，然后再通过第二滤波器滤波后，传到数据采集器，再由数据采集器传到电脑内，由电脑内的专用程序对锥尖阻力u和侧壁阻力v进行分析，得出各土层沿深度的符合现行国家规范的标准承载力。
本实用新型还可以有其它实施方式，凡采用同等替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求保护的范围之内。

Claims (5)

1.静探承载力衡定仪，包括静压探头和测试电路，其特征在于：所述静压探头的锥尖和侧壁分别设有传感器，所述静压探头锥尖传感器和侧壁传感器上分别设有电阻应变片，所述锥尖电阻应变片和侧壁电阻应变片分别经各自的输出线接测试电路。
2.如权利要求1所述的静探承载力衡定仪，其特征在于：所述锥尖电阻应变片为四片金属箔式应变片，对称粘贴在锥尖传感器表面，其中两片与静压探头锥尖主轴母线平行，另两片与静压探头锥尖主轴母线垂直。
3.如权利要求1所述的静探承载力衡定仪，其特征在于：所述侧壁电阻应变片为四片金属箔式应变片，对称粘贴在侧壁传感器表面，其中两片与静压探头侧壁主轴母线平行，另两片与静压探头侧壁主轴母线垂直。
4.如权利要求1所述的静探承载力衡定仪，其特征在于：所述测试电路包括放大器、滤波器、数据采集器，所述锥尖电阻应变片和侧壁电阻应变片的输出各接放大器的输入，所述放大器的输出接滤波器的输入，所述滤波器的输出接数据采集器的输入。
5.如权利要求4所述的静探承载力衡定仪，其特征在于：所述测试电路由两个放大器、两个滤波器和一个数据采集器组成，所述锥尖电阻应变片和侧壁电阻应变片的输出各接第一个放大器的输入，所述第一个放大器的输出接第一个滤波器的输入，所述第一个滤波器的输出接第二个放大器的输入，所述第二个放大器的输出接第二个滤波器的输入，所述第二个滤波器的输出接数据采集器的输入。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103343530A (zh) * 2013-06-21 2013-10-09 东南大学 一种有效识别极薄土层的微尺度孔压静力触探探头
CN105403336A (zh) * 2015-12-16 2016-03-16 东南大学 一种微型全桥触探探头

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