CN217484075U - 基于动态圆锥贯入仪的落锤自动提升脱落和测距装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型特别涉及一种基于动态圆锥贯入仪的落锤自动提升与测距装置。该基于动态圆锥贯入仪的落锤自动提升与测距装置，支架通过铰接装置连接到套筒，所述套筒连接有动态圆锥贯入仪和钢制横梁，所述驱动系统、提升装置和测距装置均设置在钢制横梁上；所述驱动系统用于为提升装置提供动力；所述提升装置负责在驱动系统的作用下利用电磁力吸附落锤，并将落锤提升至固定高度；将落锤提升至固定高度后，断电的提升装置无法吸附落锤，落锤通过自由落体降落完成一次锤击。该基于动态圆锥贯入仪的落锤自动提升与测距装置，只需1名操作人员即可轻松完成动态圆锥贯入仪的检测操作，大大降低了检测工作的人力消耗，既提高了工作效率，又降低了人力成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及道路工程技术领域，特别涉及一种基于动态圆锥贯入仪的落锤自动提升脱落和测距装置。
背景技术
地基设计是经济和建设的先决条件。为避免由于荷载引起的剪切破坏和不能接受的地面位移，因此经常有必要确定地基承载力。
动态圆锥贯入仪(DCP)属于小型轻便地基土原位测试的动态触探仪，测试原理是利用其落锤自由下落产生的动能，通过贯入杆传递至圆锥锥头，使贯入杆和锥头克服土体的阻力贯入土体中。利用快速检测土基的贯入度可有效地克服灌沙、环刀、灌水与电动取土器等方法的缺点，因此可以测定土基各层的强度。其轻便、简单、经济而快捷的特性深受检测人员的欢迎。
动态圆锥贯入仪包括落距为575mm的8kg重锤和与端部连接的直径20mm的圆锥。一般在一定的锤击数后开始测距，依据所测定土体的强度而改变锤击数。对级配良好粒径的土层，每5～10击读一次数，但对强度稍弱下卧层或地基，每1～2击读一次数。
动态圆锥贯入仪测定要求3个操作人员，一个人竖起拿住仪器，另一个人提升锤头并让其自由落下，最后一个人记录数据。但是由于动态圆锥贯入仪锤体质量较重，且在定点检测中，单个点位需要对锤体提升几十甚至上百次才能获取完整的土体承载力数据，且在完成数据采集后，需要人工提起设备才能进行下一点位的检测，检测人员体力消耗较大，每天检测点位数量有限。
基于上述问题，本实用新型提出了一种基于动态圆锥贯入仪的落锤自动提升脱落和测距装置。
发明内容
本实用新型为了弥补现有技术的缺陷，提供了一种简单高效的基于动态圆锥贯入仪的落锤自动提升脱落和测距装置。
本实用新型是通过如下技术方案实现的：
一种基于动态圆锥贯入仪的落锤自动提升脱落和测距装置，其特征在于：包括支架、套筒、驱动系统、提升装置和测距装置，所述支架通过铰接装置连接到套筒，所述套筒连接有动态圆锥贯入仪和钢制横梁，所述驱动系统、提升装置和测距装置均设置在钢制横梁上；
所述驱动系统用于为提升装置提供动力；
所述提升装置包括钢绞线和直流吸盘式电磁铁，通过钢绞线与驱动系统绕接，负责在驱动系统的作用下利用电磁力吸附落锤，并将落锤提升至固定高度；
将落锤提升至固定高度后，断电的直流吸盘式电磁铁失去电磁力，无法吸附落锤，落锤通过自由落体降落完成一次锤击。
所述支架由三根支腿组成，每根支腿分别包括两根套接的圆管，第一圆管和第二圆管，所述第二圆管嵌入第一圆管内，通过液压结构连接；所述第二圆管通过铰接装置连接到套筒。
所述第一圆管末端设有底座，用于防止第一圆管嵌入土层。
所述套筒套入动态圆锥贯入仪最上方的手柄，通过套筒卡扣实现固定连接。
所述驱动系统包括电机和驱动轮，所述电机和驱动轮均安装在钢制横梁上，电机负责带动驱动轮转动。
所述直流吸盘式电磁铁与电机连接到同一电源。
所述吸盘式电磁铁一端利用钢绞线与驱动轮绕接，能够随着驱动轮转动上下移动，另一端通电后利用电磁力吸附在落锤上。
所述测距装置包括激光测距仪和万向气泡水平仪，所述激光测距仪测距大于等于3 米，用于随动态圆锥贯入仪的上下移动自动播报其距地面的距离，所述万向气泡水平仪用于动态检测动态圆锥贯入仪工作时是否处于竖直状态。
本实用新型的有益效果是：该基于动态圆锥贯入仪的落锤自动提升脱落和测距装置，只需1名操作人员即可轻松完成动态圆锥贯入仪的检测操作，大大降低了工作状态下人工提升落锤及完成检测工作后将动态圆锥贯入仪脱离土层的人力消耗，既提高了工作效率，又降低了人力成本。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
附图1为本实用新型基于动态圆锥贯入仪的落锤自动提升脱落和测距装置结构示意图。
附图中，1第一圆管，2第二圆管，3铰接装置，4套筒，5套筒卡扣，6钢制横梁，7 驱动轮，8电机，9钢绞线，10直流吸盘式电磁铁，11激光测距仪，12万向气泡水平仪， 13底座，14动态圆锥贯入仪。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好的理解本实用新型中的技术方案，下面将结合本实用新型实施例，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚，完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都应当属于本实用新型保护的范围。
该基于动态圆锥贯入仪的落锤自动提升脱落和测距装置，包括支架、套筒4、驱动系统、提升装置和测距装置，所述支架通过铰接装置3连接到套筒4，所述套筒4连接有动态圆锥贯入仪14和钢制横梁6，所述驱动系统、提升装置和测距装置均设置在钢制横梁6 上；
所述驱动系统用于为提升装置提供动力；
所述提升装置包括钢绞线9和直流吸盘式电磁铁10，通过钢绞线9与驱动系统绕接，负责在驱动系统的作用下利用电磁力吸附落锤，并将落锤提升至固定高度；
将落锤提升至固定高度后，断电的直流吸盘式电磁铁10失去电磁力，无法吸附落锤，落锤通过自由落体降落完成一次锤击。
所述支架由三根支腿组成，每根支腿分别包括两根套接的圆管，第一圆管1和第二圆管2，所述第二圆管2嵌入第一圆管1内，通过液压结构连接；所述第二圆管2通过铰接装置3连接到套筒4。
所述铰接装置3保证当套筒4随动态圆锥贯入仪14上下移动时可以与第二圆管2以不同角度相连接。
当动态圆锥贯入仪高度降低的时候，第二圆管2会进一步嵌入第一圆管1，二者共同保证了动态圆锥贯入仪14、套筒4和支架三者之间的工作协调。平衡状态下，所述液压结构所提供的支撑力与该装置的质量相同，不影响动态圆锥贯入仪14的工作状态和试验结果。在完成现场测试工作后，能够利用液压将动态圆锥贯入仪14提起。
所述第一圆管1末端设有底座13，用于防止第一圆管嵌入土层。
所述底座13为圆形或方形。
所述套筒4套入动态圆锥贯入仪14最上方的手柄，通过套筒卡扣5实现固定连接。
所述驱动系统包括电机8和驱动轮7，所述电机8和驱动轮7均安装在钢制横梁6上，电机8负责带动驱动轮7转动。
所述直流吸盘式电磁铁10与电机8连接到同一电源。
所述吸盘式电磁铁10一端利用钢绞线9与驱动轮7绕接，能够随着驱动轮7转动上下移动，另一端通电后利用电磁力吸附在落锤上。
所述测距装置包括激光测距仪11和万向气泡水平仪12，所述激光测距仪11测距大于等于3米，用于随动态圆锥贯入仪的上下移动自动播报其距地面的距离，所述万向气泡水平仪12用于动态检测动态圆锥贯入仪工作时是否处于竖直状态。
工作状态下，根据万向气泡水平仪12中的气泡位置确定动态圆锥贯入仪14是否处于竖直状态。当气泡居于万向气泡水平仪12中心点时满足工作要求。
接通电源后，由电机8带动驱动轮7进行转动，驱动轮7利用钢绞线9带动吸盘式电磁铁10上下移动。所述吸盘式电磁铁有效吸力30kg以上，可由24V直流电源提供电力。在通电状态下，吸盘式电磁铁10能够将动态圆锥贯入仪的落锤自滑杆底部提升至顶部；断电后，落锤产生自由落体运动，完成一次锤击动作。锤击动作完成后，再次通电的吸盘式电磁铁10随电机8反向带动的驱动轮7降低高度，再次将落锤提升至顶部，落锤再次断电下落。落锤的提升脱落动作周而复始，直至完成检测工作要求的次数。
在落锤开始垂直下落工作前，激光测距仪11完成一次测距并播报其距离地面的垂直距离L1。在锤击工作完成后，激光测距仪11再次进行测距工作，并在测量完成后语音播报其距地面的垂直距离L2。距离L1减去距离L2，即为需要的检测数据。
当完成检测工作后，对支架中的第一圆管1和第二圆管2开始增压，由于第二圆管2与套筒4之间为固结，二者只能改变相对角度，套筒4与动态圆锥贯入仪14之间为固结，因此，随着液压的不断增加，动态圆锥贯入仪14会由土层内部逐渐向上移动，当达到一定高度后，动态圆锥贯入仪14全部脱离土层，从而完成一个点位的检测工作。
检测工作完成后，将套筒4与动态圆锥贯入仪14之间的套筒卡扣5进行拆除，即可完成拆解工作。
通过以上具体实施方式的简介可以发现，利用该自动提升脱落装置，可以轻松完成动态圆锥贯入仪14的检测操作，大大降低了工作状态下人工提升落锤及完成检测工作后将动态圆锥贯入仪14脱离土层的人力消耗，将之前的3名操作人员减少为1名。
最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种基于动态圆锥贯入仪的落锤自动提升与测距装置，其特征在于：包括支架、套筒(4)、驱动系统、提升装置和测距装置，所述支架通过铰接装置(3)连接到套筒(4)，所述套筒(4)连接有动态圆锥贯入仪(14)和钢制横梁(6)，所述驱动系统、提升装置和测距装置均设置在钢制横梁(6)上；
所述驱动系统用于为提升装置提供动力；
所述提升装置包括钢绞线(9)和直流吸盘式电磁铁(10)，通过钢绞线(9)与驱动系统绕接，负责在驱动系统的作用下利用电磁力吸附落锤，并将落锤提升至固定高度；
将落锤提升至固定高度后，断电的直流吸盘式电磁铁(10)失去电磁力，无法吸附落锤，落锤通过自由落体降落完成一次锤击。
2.根据权利要求1所述的基于动态圆锥贯入仪的落锤自动提升与测距装置，其特征在于：所述支架由三根支腿组成，每根支腿分别包括两根套接的圆管，第一圆管(1)和第二圆管(2)，所述第二圆管(2)嵌入第一圆管(1)内，通过液压结构连接；所述第二圆管(2)通过铰接装置(3)连接到套筒(4)。
3.根据权利要求2所述的基于动态圆锥贯入仪的落锤自动提升与测距装置，其特征在于：所述第一圆管(1)末端设有底座(13)，用于防止第一圆管(1)嵌入土层。
4.根据权利要求1所述的基于动态圆锥贯入仪的落锤自动提升与测距装置，其特征在于：所述套筒(4)套入动态圆锥贯入仪(14)最上方的手柄，通过套筒卡扣(5)实现固定连接。
5.根据权利要求1所述的基于动态圆锥贯入仪的落锤自动提升与测距装置，其特征在于：所述驱动系统包括电机(8)和驱动轮(7)，所述电机(8)和驱动轮(7)均安装在钢制横梁(6)上，电机(8)负责带动驱动轮(7)转动。
6.根据权利要求5所述的基于动态圆锥贯入仪的落锤自动提升与测距装置，其特征在于：所述直流吸盘式电磁铁(10)与电机(8)连接到同一电源。
7.根据权利要求5所述的基于动态圆锥贯入仪的落锤自动提升与测距装置，其特征在于：所述吸盘式电磁铁(10)一端利用钢绞线(9)与驱动轮(7)绕接，能够随着驱动轮(7)转动上下移动，另一端通电后利用电磁力吸附在落锤上。
8.根据权利要求1所述的基于动态圆锥贯入仪的落锤自动提升与测距装置，其特征在于：所述测距装置包括激光测距仪(11)和万向气泡水平仪(12)，所述激光测距仪(11)测距不小于3米，用于随动态圆锥贯入仪的上下移动自动播报其距地面的距离，所述万向气泡水平仪(12)用于动态检测动态圆锥贯入仪工作时是否处于竖直状态。
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