CN214460267U - 标准贯入仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种标准贯入仪,包括行走机构和标准贯入试验机构,行走机构包括履带底盘,在履带底盘上部设置有底板;标准贯入实验机构包括机架,机架设置在底板的上方,在机架内部设置有导杆,在导杆上部设置有穿心锤上限位板,在穿心锤上限位板的下部设置有上压力传感器,在导杆的下部设置有穿心锤下限位板,在穿心锤下限位板的上部设置有下压力传感器,在导杆上设置有锤垫,在锤垫和穿心锤上限位板之间穿设有穿心锤,在穿心锤上部连接有穿心锤升降系统,穿心锤升降系统、上压力传感器和下压力传感器均与控制器连接。本标准贯入仪移动方便,能够自动控制锤击过程、记录锤击次数,提高了工作效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及土工试验地基土静力特性原位测试技术领域,更为具体地,涉及一种标准贯入仪。
背景技术
标准贯入试验是动力触探的一种,设备主要由标准贯入器、触探杆和穿心锤三部分组成。它是利用一定的锤击能量,将标准规格的贯入器打入钻孔底部土层中,至预定深度,根据打入土中的贯入阻力的大小,判别土层的变化情况和土的工程性质。随着标准贯入仪不断完善,穿心锤的提升也改为电动提升。但是标准贯入仪器装置仍需吊运,比较繁琐;穿心锤的提升、自由下落仍人为控制,锤击能量存在较大误差;整个试验装置需要的操作人员较多,提高了试验成本;锤击次数由人工计数,容易导致误差存在,影响试验结果的准确性。
实用新型内容
鉴于上述问题,本实用新型的目的是提供一种标准贯入仪,设置在可移动的底盘上,移动方便,能够自动控制锤击过程、记录锤击次数,提高了工作效率。
本实用新型提供的一种标准贯入仪,包括行走机构和标准贯入试验机构,其中,所述行走机构包括履带底盘、发动机、电瓶和控制平台,所述发动机设置在所述履带底盘上并与所述履带底盘的驱动轮连接,所述电瓶与所述发动机连接以为所述发动机供电,所述控制平台与所述发动机连接以控制所述发动机的运行;并且,在所述履带底盘的上部设置有底板;所述标准贯入实验机构包括机架,所述机架设置在所述底板的上方,在所述机架的内部设置有导杆,在所述导杆的上部设置有穿心锤上限位板,在所述穿心锤上限位板的下部设置有上压力传感器,在所述导杆的下部设置有穿心锤下限位板,在所述穿心锤下限位板的上部设置有下压力传感器,在所述导杆的底端连接有贯入器,所述贯入器穿过所述底板,在所述导杆上设置有锤垫,所述锤垫与所述穿心锤下限位板的上部之间相隔有设定的距离,在所述锤垫和所述穿心锤上限位板之间穿设有穿心锤,在所述穿心锤的上部连接有穿心锤升降系统,所述穿心锤升降系统、所述上压力传感器和所述下压力传感器均与控制器连接。
所述穿心锤升降系统包括设置在所述底板上的卷扬机,所述卷扬机的滑轮组设置在所述机架顶部,所述卷扬机的钢丝绳通过所述滑轮组与所述穿心锤的上部连接,所述卷扬机和所述控制器连接。
进一步,包括计数器,所述计数器与所述上压力传感器连接。
在所述导杆末端套设有第一导向器,所述第一导向器固定在所述机架内壁上。
在所述底板上设置有第二导向器,所述第二导向器套设在所述贯入器外部。
所述机架为圆柱形壳体。
所述设定的距离为需要锤击入土的厚度。
在所述底板上设置有贯入器穿孔。
所述锤垫为固定穿设在导杆上的圆柱形橡胶块,所述圆柱形橡胶块的横截面积与所述穿心锤的横截面积相同。
所述电瓶为所述卷扬机和所述控制器供电。
从上面的描述可知,本实用新型提供的标准贯入仪,具有可以移动的履带底盘,可以自行移动易于爬坡,免去铺设枕木设备吊运等前期操作。控制器自动控制穿心锤升降系统的工作,计数器自动记录锤击次数,操作简便,节省人力,操作锤击能量控制更为精确。
附图说明
通过参考以下结合附图的说明及权利要求书的内容,并且随着对本实用新型的更全面理解,本实用新型的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中:
图1为根据本实用新型实施例1的标准贯入仪的结构示意图;
图2为根据本实用新型实施例2的标准贯入仪的结构示意图;
其中,1-履带底盘、2-发动机、3-电瓶、4-控制平台、5-底板、6-机架、7-导杆、8-穿心锤上限位板、9-上压力传感器、10-穿心锤下限位板、11-下压力传感器、12-贯入器、13-锤垫、14-穿心锤、15-控制器、16-穿心锤升降系统、17-计数器、18-卷扬机、19-滑轮组、20-第一导向器、21-第二导向器、22-液压升降器。
在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。
具体实施方式
以下将结合附图对本实用新型的具体实施例进行详细描述。
实施例1
图1为根据本实用新型实施例1的标准贯入仪的结构示意图;
如图1所示,本实施例提出的标准贯入仪,可用于在较深地层有效贯入试验。包括行走机构和标准贯入试验机构。
行走机构用于带动其上面的标准贯入试验机构移动,省去了采用其他机械吊运的繁琐。行走机构包括履带底盘1、发动机2、电瓶3和控制平台4。发动机2设置在履带底盘1上并与履带底盘1的驱动轮连接,用于驱动履带底盘1运动。电瓶3与发动机2连接,用于为发动机2供电,控制平台4与发动机2连接用于控制发动机2的运行。当一个地点实验完毕,工人在控制平台4上操作,控制履带底盘1移动,将标准贯入试验机构带到下一地点进行实验。履带底盘1便于爬坡,适合在各种条件的工地上行走,在履带底盘1上部设置有底板5,标准贯入试验机构设置在底板5上。
标准贯入实验机构包括机架6,机架6可为圆柱形壳体,机架6设置在底板5上方大约中部的位置。在机架6内部中央设置有导杆7,穿心锤14穿在导杆7上,沿导杆7上下运动。在导杆7上部设置有穿心锤上限位板8,在穿心锤上限位板8的下部设置有上压力传感器9,在导杆7的下部设置有穿心锤下限位板10,在穿心锤下限位板10的上部设置有下压力传感器11。在导杆7的底端连接有贯入器12,导杆7可与贯入器12螺纹连接,在底板5上设置有贯入器穿孔,贯入器12穿过贯入器穿孔接触地面。在导杆7上设置有锤垫13,锤垫13与穿心锤下限位板10上部之间间隔有设定的距离,在锤垫13和穿心锤上限位板8之间穿设有穿心锤14,穿心锤14在穿心锤上限位板8和锤垫13之间运动,多次锤击锤垫13直到锤垫13落到穿心锤下限位板10上,停止锤击。锤垫13与穿心锤下限位板10之间的设定的距离即为贯入实验需要锤击入土的厚度,穿心锤14在锤垫13与穿心锤下限位板10之间下落的次数即为锤击次数。在本标准贯入仪不工作时,穿心锤14落在锤垫13上方。
为了实现穿心锤14的自动锤击和自动记录锤击次数,在穿心锤14上部连接有穿心锤升降系统16,穿心锤升降系统16、上压力传感器9和下压力传感器11均与控制器15连接,控制器15根据上压力传感器9和下压力传感器11的信号,控制穿心锤升降系统16的运行。上压力传感器9还连接有计数器17,计数器17记录穿心锤14下落锤击锤垫13的次数。
具体工作过程:履带底盘1停稳后,使机架6与地面垂直,启动控制器15,控制器15控制穿心锤升降系统16提升穿心锤14到穿心锤上限位板8,穿心锤14接触上压力传感器9,上压力传感器9将压力信号转化为电信号,传递给控制器15,控制器15控制穿心锤升降系统16下放穿心锤14,使穿心锤14落在锤垫13上,锤击锤垫13下落一定的距离,但是还没有落到下压力传感器11上,贯入器12钻入地面一定的深度;控制器15再次控制穿心锤升降系统16提升穿心锤14到穿心锤上限位板8,穿心锤14接触上压力传感器9,上压力传感器9将压力信号转化为电信号,传递给控制器15,控制器15控制穿心锤升降系统16再次下放穿心锤14,使穿心锤14落在锤垫13上,锤击锤垫13再次下落一定的距离;如此反复,直到锤垫13接触到下压力传感器11,贯入器12钻入地面设定的距离,下压力传感器11将压力信号转化为电信号,传递给控制器15,控制器15停止控制穿心锤升降系统16提升。实验完成。
穿心锤升降系统16每次下放穿心锤的速度和时间均相同,且由控制器15控制,保持每次下放穿心锤14的力量是相同的。
在每次穿心锤14接触上压力传感器9时,上压力传感器9将信号传递给计数器17,计数器17自动记录次数,实验结束后即记录下了锤击次数。
锤垫13可为固定穿设在导杆7上的圆柱形橡胶块,圆柱形橡胶块的横截面积与穿心锤14的横截面积相同。为了使导杆7和贯入器12在竖直方向上运动,不会偏移,在导杆7末端套设有第一导向器20,第一导向器20固定在机架6内壁上,在底板5上设置有第二导向器21,第二导向器21套设在贯入器12外部,第一导向器20和第二导向器21共同使导杆7和贯入器12保持竖直上下移动。
本实施例中穿心锤升降系统16可为设置在底板5上的卷扬机18,卷扬机18的滑轮组19设置在机架6顶部,卷扬机18的钢丝绳通过滑轮组19与穿心锤14的上部连接,卷扬机18和控制器15连接。控制器15通过控制卷扬机18的转向,钢丝绳通过滑轮组19,使穿心锤14下落或提升。电瓶3为卷扬机18和控制器15等用电部件供电。
具体的,控制器15控制卷扬机18以15cm/s的速度吊升穿心锤14,穿心锤14吊升76cm后撞击上压力传感器9,压力传感器通过导线将信号传递给计数器17,计数器17记录一次提升,控制器15控制卷扬机18下方3s,以使穿心锤14自由下落3s,3s以后控制器15控制卷扬机18提升穿心锤14,如此反复,当贯入器12贯入土中设定的距离时,锤垫13触发位于穿心锤下限位板10上的下压力传感器11,下压力传感器将信号传递给控制器15,停止提升,试验结束,断开电源。
实施例2
图2为根据本实用新型实施例2的标准贯入仪的结构示意图;
如图2所示,本实施例提供的标准贯入仪,在实施例1的基础上,穿心锤升降系统16可采用液压升降器22,液压升降器22设置在机架的顶部,液压升降器的升降柱与穿心锤14的上部连接,液压升降器22和控制器15连接。
控制器15控制液压升降器22吊升穿心锤14,穿心锤14吊升76cm后撞击上压力传感器9,压力传感器通过导线将信号传递给计数器17,计数器17记录一次提升,控制器15控制液压升降器22下方3s,3s以后控制器15控制液压升降器22提升穿心锤14,如此反复,当贯入器12贯入土中设定的距离时,锤垫13触发位于穿心锤下限位板10上的下压力传感器11,下压力传感器将信号传递给控制器15,停止提升,试验结束,断开电源。
液压升降器22每次下放穿心锤的力量相同的,由控制器15控制。
上参照附图以示例的方式描述根据本实用新型的标准贯入仪。但是,本领域技术人员应当理解,对于上述本实用新型所提出的标准贯入仪,还可以在不脱离本实用新型内容的基础上做出各种改进。因此,本实用新型的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。
Claims (10)
1.一种标准贯入仪,其特征在于,包括行走机构和标准贯入试验机构,其中,
所述行走机构包括履带底盘、发动机、电瓶和控制平台,所述发动机设置在所述履带底盘上并与所述履带底盘的驱动轮连接,所述电瓶与所述发动机连接以为所述发动机供电,所述控制平台与所述发动机连接以控制所述发动机的运行;并且,在所述履带底盘的上部设置有底板;
所述标准贯入实验机构包括机架,所述机架设置在所述底板的上方,在所述机架的内部设置有导杆,在所述导杆的上部设置有穿心锤上限位板,在所述穿心锤上限位板的下部设置有上压力传感器,在所述导杆的下部设置有穿心锤下限位板,在所述穿心锤下限位板的上部设置有下压力传感器,在所述导杆的底端连接有贯入器,所述贯入器穿过所述底板,在所述导杆上设置有锤垫,所述锤垫与所述穿心锤下限位板的上部之间相隔有设定的距离,在所述锤垫和所述穿心锤上限位板之间穿设有穿心锤,在所述穿心锤的上部连接有穿心锤升降系统,所述穿心锤升降系统、所述上压力传感器和所述下压力传感器均与控制器连接。
2.如权利要求1所述的标准贯入仪,其特征在于,所述穿心锤升降系统包括设置在所述底板上的卷扬机,所述卷扬机的滑轮组设置在所述机架的顶部,所述卷扬机的钢丝绳通过所述滑轮组与所述穿心锤的上部连接,所述卷扬机和所述控制器连接。
3.如权利要求1所述的标准贯入仪,其特征在于,包括计数器,所述计数器与所述上压力传感器连接。
4.如权利要求1所述的标准贯入仪,其特征在于,在所述导杆的末端套设有第一导向器,所述第一导向器固定在所述机架的内壁上。
5.如权利要求1所述的标准贯入仪,其特征在于,在所述底板上设置有第二导向器,所述第二导向器套设在所述贯入器的外部。
6.如权利要求1所述的标准贯入仪,其特征在于,所述机架为圆柱形壳体。
7.如权利要求1所述的标准贯入仪,其特征在于,所述设定的距离为需要锤击入土的厚度。
8.如权利要求1所述的标准贯入仪,其特征在于,在所述底板上设置有贯入器穿孔。
9.如权利要求1所述的标准贯入仪,其特征在于,所述锤垫为固定穿设在导杆上的圆柱形橡胶块,所述圆柱形橡胶块的横截面积与所述穿心锤的横截面积相同。
10.如权利要求1所述的标准贯入仪,其特征在于,所述穿心锤升降系统包括设置在所述机架的顶部的液压升降器,所述液压升降器的升降柱与所述穿心锤的上部连接,所述液压升降器和所述控制器连接。
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