CN219671293U - 地基承载力快速检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种地基承载力快速检测装置，包括：固定架，其底部设有底座，所述底座开设有探测口；触探检测结构，其沿竖直方向滑动设置于所述固定架上，所述触探检测结构的下端穿过所述探测口与地基接触；锤击结构，其限位滑动设置于所述固定架上端，当所述锤击结构向下移动时，其移动距离大于所述触探检测结构至所述固定架上端的距离。本实用新型通过锤击结构做自由落体运动，利用其重力势能锤击触探检测结构进入地基中，从而检测地基承载力，具有不费人工、快速检测地基承载力的有益效果。

Description

地基承载力快速检测装置

技术领域

本实用新型涉及地基检测技术领域。更具体地说，本实用新型涉及一种地基承载力快速检测装置。

背景技术

地基承载力(subgrade bearing capacity)是地基土单位面积上随荷载增加所发挥的承载潜力，在荷载作用下，地基会产生变形，随着荷载的增大，地基变形逐渐增大，初始阶段地基土中应力处在弹性平衡状态，具有安全承载能力。

地基承载力的大小不仅关系到建筑物的安全而且决定建筑物的基础形式和成本，地基承载力不足将导致构造物沉陷，继而引发较大规模的结构性损坏，因此，在建造建筑物之前必须确定地基承载力。载荷试验法是在一定面积的承压板上向地基逐级施加荷载，测求地基土的压力与变形特性的现场直接试验确定承载力的方法，但需要消耗较长的时间、较高的人力物力；动力触探是一种新型检测浅地基承载力的方法，是通过利用一定的锤击动能，将一定规格的圆锥型探头多次打入地基土中，根据记录重锤锤击后探头进入特定土层深度时的锤击数N，来判别地基土承载力，不仅能便捷检测浅地基承载力，而且费用便宜。

现有地基承载力的动力触探检测装置在使用过程中，往往采用人工锤击，不利于地基承载力高效、快速地检测，而且当打入土层较深时，人工拔出探头也十分费力；还有另一种地基承载力检测装置，如申请号为202122249810.9的授权专利公开了一种地基基础承载试验快速检测装置，通过触探锤在预定高度做自由下落运动，使触探锤凿入地基地面，用于地基承载力的检测，但由于触探锤体积过大，需克服土对触探锤的贯入阻力会增大，锤击进入特定深度时，锤击次数以及检测时间也会相对延长，不便于快速检测地基承载力。因此，如何设计地基承载力快速检测装置，以获得便于快速检测地基承载力、便捷拔探头的有益效果是值得深思的。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，提供了一种地基承载力快速检测装置，包括：

固定架，其底部设有底座，所述底座开设有探测口；

触探检测结构，其沿竖直方向滑动设置于所述固定架上，所述触探检测结构的下端穿过所述探测口与地基接触；

锤击结构，其限位滑动设置于所述固定架上端，当所述锤击结构向下移动时，其移动距离大于所述触探检测结构至所述固定架上端的距离。

优选的是，所述固定架上沿竖直方向相对设置有一对滑轨，所述滑轨上滑动设置有滑块；

其中，所述触探检测结构的两端分别与一对滑块连接。

优选的是，所述触探检测结构包括：

移动板，其两端对应与一对滑块连接；

检测探杆，其垂直设置于所述移动板上，所述检测探杆底端可拆卸设置有锥形探头。

优选的是，所述锤击结构包括：

重锤，其位于所述移动板上方，所述重锤上端设置有吊环；

旋转驱动器，其设置于所述固定架的上端，所述旋转驱动器的输出端设置有卷绕盘，所述卷绕盘上缠绕连接有钢丝绳，所述钢丝绳的自由端可拆卸设置于所述吊环上。

优选的是，还包括一对顶升结构，一对顶升结构相对设置于所述底座上，所述顶升结构包括：

直线驱动器，其设置于所述底座上；

顶升杆，其与所述直线驱动器的移动端连接，其中，所述顶升杆向上移动的距离不小于所述检测探杆插入地基中的距离。

优选的是，所述移动板的底面凹设有第一凹槽，所述第一凹槽的内侧壁上设置有第一螺纹；

所述检测探杆的顶部凸设有探杆连接杆，所述探杆连接杆的侧壁上设有与所述第一螺纹对应的第二螺纹，所述检测探杆与所述移动板螺纹连接。

优选的是，所述检测探杆底部凹设有第二凹槽，所述第二凹槽的内侧壁上设有第三螺纹；

所述锥形探头的顶部凸设有探头连接杆，所述探头连接杆的侧壁上设有与所述第三螺纹对应的第四螺纹，所述锥形探头与所述检测探杆螺纹连接。

优选的是，所述固定架的侧面上设有刻度尺。

优选的是，所述检测探杆设有多个刻度标记，相邻两个刻度标记之间的距离为10cm或30cm。

优选的是，还包括设置于所述底座顶面两端的一对配重盒、置于所述配重盒内的配重块，所述配重盒的上端开口设置。

本实用新型至少包括以下有益效果：

第一、本实用新型利用锤击结构做自由落体运动，利用其重力势能锤击触探检测结构，而不用人工锤击，以实现高效、快速地检测地基承载力。

第二、本实用新通过设置直线驱动器以及顶升杆组成的顶升结构，将打入地基深层的探杆和探头便捷拔出，而不费力。

本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本实用新型的其中一种技术方案的所述地基承载力快速检测装置的侧视图；

图2为本实用新型的其中一种技术方案的所述固定架的的侧视图；

图3为本实用新型的其中一种技术方案的所述固定架的俯视图；

图4为本实用新型的其中一种技术方案的所述底座的俯视图；

图5为本实用新型的其中一种技术方案的所述检测探杆的侧视图；

图6为本实用新型的其中一种技术方案的所述锥形探头的侧视图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得；在本实用新型的描述中，术语指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

如图1～6所示，本实用新型提供一种地基承载力快速检测装置，包括：

固定架1，其底部设有底座2，所述底座2开设有探测口21；其中，所述固定架1、所述底座2的材质可为不锈钢或碳素钢，以具有高强度高硬度，所述探测口21的形状可为圆形或类矩形，以便于所述检测装置检测地基承载力；

触探检测结构3，其沿竖直方向滑动设置于所述固定架1上，所述触探检测结构3的下端穿过所述探测口21与地基接触；所述触探检测结构3可为锥形探头33，或由锥形探头33、探杆以及移动板31构成，所述触探检测结构3的材质亦可为不锈钢或碳素钢，以具有高强度高硬度，进入地基中不会轻易损断，所述触探检测结构3可通过滑轨11和滑块12实现竖直滑动设置于所述固定架1上，以便于所述触探检测结构3限位固定而不用人工手扶固定，还能保证其竖直向下进入土中，而不会在锤击过程中产生倾斜，从而影响检测结果；

锤击结构4，其限位滑动设置于所述固定架1上端，当所述锤击结构4向下移动时，其移动距离大于所述触探检测结构3至所述固定架1上端的距离；所述锤击结构4包括重锤44以及驱动重锤44竖直向下做自由落体的驱动器，当所述锤击结构4向下移动时，只有保证其移动距离大于所述触探检测结构3至所述固定架1上端的距离，才能保证所述锤击结构4做了一端距离的自由落体运动后，产生重力势能才锤击所述触探检测结构3，将其打入土中。

在上述技术方案中，分别将所述触探检测结构3和所述锤击结构4安装于所述固定架1上，移动所述触探检测结构3，使其下端通过所述探测口21接触待测地基，利用所述锤击结构4中的重锤44做自由落体运动产生的重力势能锤击所述触探检测结构3，将其打入土中，根据将所述触探检测结构3贯入土中10cm或30cm时所需要的锤击数，快速判断及计算地基承载力，其中，所述触探检测结构3竖直滑动于所述固定架1上的结构，既不用人工手扶使其与地基接触，又有利于所述锤击结构4锤击时不会产生倾斜，不影响其检测结果。

在另一种技术方案中，所述固定架1上沿竖直方向相对设置有一对滑轨11，所述滑轨11上滑动设置有滑块12；

其中，所述触探检测结构3的两端分别与一对滑块12连接；所述滑轨11可通过螺钉和螺母固定设置于所述固定架1的内侧面上，所述触探检测结构3两端分别与一对滑轨11上的滑块12连接，当所述触探检测结构3在所述锤击结构4的锤击时，所述滑块12和所述滑轨11有助于所述触探检测结构3竖直向下移动进入土中。

在另一种技术方案中，所述触探检测结构3包括：

移动板31，其两端对应与一对滑块12连接；所述移动板31的材质可为不锈钢或碳素钢，以具有高强度承接住所述锤击结构4的锤击，所述锤击结构4锤击所述移动板31，在所述滑轨11和所述滑块12的作用下，向下移动，而不是因与所述固定架1刚性连接，造成所述触探检测结构3损断；

检测探杆32，其垂直设置于所述移动板31上，所述检测探杆32底端可拆卸设置有锥形探头33；所述检测探杆32和所述锥形探头33的材质均可为不锈钢或碳素钢材质，优选的是，优于45号碳素钢的钢材，以适用于强风化、全风化的硬质岩石、各种软质岩及各类土，其中，所述锥形探头33的锥形有助于减小探头与地基的接触面积，减小地基对于所述触探检测结构3的阻力，提高其锤击效率。

在上述技术方案中，所述锤击结构4向下滑动锤击所述移动板31，所述移动板31在所述滑轨11和所述滑块12的助力下，向下移动，带动所述检测探杆32以及所述锥形探头33向下移动贯入土中，完成对地基承载力的快速检测，其中，所述检测探杆32因具有一定长度而有助于检测更深层次的地基。

在另一种技术方案中，所述锤击结构4包括：

重锤44，其位于所述移动板31上方，所述重锤44上端设置有吊环；所述重锤44的质量可为10kg、63.5kg或120kg，以适用于轻型、重型和超重型三种动力触探实验，其中，所述重锤44质量与所述锥形探头33贯入土中10cm或30cm时如何记录锤击数有关，当重锤44质量为10kg时，为每30cm记一次数；当重锤44质量为63.5kg或120kg时，为每10cm记一次数；

旋转驱动器41，其设置于所述固定架1的上端，所述旋转驱动器41的输出端设置有卷绕盘42，所述卷绕盘42上缠绕连接有钢丝绳43，所述钢丝绳43的自由端可拆卸设置于所述吊环上；所述旋转驱动器41可为旋转电机、旋转气缸或液压旋转油缸，启动所述旋转驱动器41，其输出端带动所述卷绕盘42旋转，释放或收回缠绕于所述卷绕盘42上的钢丝绳43，从而对应释放或收回所述重锤44，使所述重锤44下降做自由落体运动，或上升从所述移动板31上脱离，其中，所述钢丝绳43的自由端通过绳扣实现可拆卸连接，以便更换不同质量的重锤44，完成不同类型的动力触探实验用以检测地基承载力。

在上述方案中，所述旋转驱动器41优选为旋转电机，其型号为90WD-M05020-24V，当需所述重锤44锤击所述触探检测结构3时，启动所述旋转驱动器41，使其带动所述卷绕盘42转动，释放所述钢丝绳43，所述钢丝绳43对所述重锤44无拉力，所述重锤44做自由落体运动，下落产生一定的重力势能锤击所述触探检测结构3，使其进入土中，实现对地基承载力的快速检测；当检测完后，使所述旋转驱动器41反向旋转，带动所述卷绕盘42反向转动，回收所述钢丝绳43，使所述钢丝绳43对所述重锤44具有牵引拉力，带动所述重锤44上移，直至上移至初始位置即可；其中，所述旋转驱动器41的旋转速度大于所重锤44下落的速度，以保证所述重锤44做自由落体运动时，所述钢丝绳对其无拉力，以减少所述卷绕盘42与所述钢丝绳43间产生摩擦力，减少对所述重锤44做自由落体运影响动。

在另一种技术方案中，还包括一对顶升结构6，一对顶升结构6相对设置于所述底座2上，所述顶升结构6包括：

直线驱动器62，其设置于所述底座2上；所述直线驱动器62可为直线电机、电动推杆或直线气缸，以具有直线驱动力；

顶升杆61，其与所述直线驱动器62的移动端连接，其中，所述顶升杆61向上移动的距离不小于所述检测探杆32插入地基中的距离；所述顶升杆61的材质可为不锈钢或碳素钢，以具有高强度高硬度，所述顶升杆61在所直线驱动器62的驱动力下向上移动顶升所述移动板31，使得所述触探检测结构3被打入土深层时，抬升其使其从土中拔出，其中，所述顶升杆61向上移动的距离不小于所述检测探杆32插入地基中的距离，以保证所述探测杆打入地基中时不受所述顶升杆61的影响，还能在打入最深层时，利用所述顶升结构6将所述触探检测结构3从土中顶升出来。

在上述技术方案中，所述直线驱动器62优选的为常用的管状直线电机，其型号为ZWMD0042，当所述锤击结构4自由落体锤击所述触探检测结构3，使其进入土中时，所述直线驱动器62不启动工作，所述顶升杆61处于最低位置，且不影响所述触探检测结构3的下移；当检测完地基承载力时，启动所述直线驱动器62，其移动端带动所述顶升杆61向上移动，当所述顶升杆61上端接触所述移动板31底部时，所述直线驱动器62继续驱动，将所述移动板31顶升上移，进而将所述检测探杆32以及所述锥形探头33从土中拔出，实现不费人力便捷从土中拔出探头的有益效果。

在另一种技术方案中，所述移动板31的底面凹设有第一凹槽，所述第一凹槽的内侧壁上设置有第一螺纹；

所述检测探杆32的顶部凸设有探杆连接杆321，所述探杆连接杆321的侧壁上设有与所述第一螺纹对应的第二螺纹，所述检测探杆32与所述移动板31螺纹连接；所述移动板31和所述检测探杆32通过所述第一凹槽上的第一螺纹以及设置于所述探杆连接杆321上的第二螺纹实现螺纹连接，以具有便捷安装拆卸、更换所述检测探杆32的有益效果。

在另一种技术方案中，所述检测探杆32底部凹设有第二凹槽，所述第二凹槽的内侧壁上设有第三螺纹；

所述锥形探头33的顶部凸设有探头连接杆331，所述探头连接杆331的侧壁上设有与所述第三螺纹对应的第四螺纹，所述锥形探头33与所述检测探杆32螺纹连接；所述检测探杆32和所述锥形探头33通过所述第二凹槽上的第三螺纹以及设置于所述探头连接杆331上的第四螺纹实现螺纹连接，以具有便捷安装拆卸、更换所述锥形探头33的有益效果。

在另一种技术方案中，所述固定架1的侧面上设有刻度尺；所述刻度尺可通过螺钉和螺母固定于所述固定架1上，亦可通过刻画直接在所述固定架1上形成刻度尺，所述刻度尺便于保证每次所述重锤44都能从同一位置下落，以便排除所述重锤44因下落位置不同而影响地基承载力的检测结果这一因素。

在另一种技术方案中，所述检测探杆32设有多个刻度标记，相邻两个刻度标记之间的距离为10cm或30cm；当所述重锤44质量为10kg时，所述距离为30cm；当所述重锤44质量为63.5kg或120kg时，所述距离为10cm，以便观察并记录所述检测探杆32贯入10cm或30cm时，所需的锤击数。

在另一种技术方案中，还包括设置于所述底座2顶面两端的一对配重盒5、置于所述配重盒5内的配重块，所述配重盒5的上端开口设置；将所述固定架1移动到待测区域时，将所述配重块从上端置于所述配重盒5内，以便所述锤击结构4在下移以及锤击所述触探检测结构3时，保证所述固定架1固定不移动，不会影响地基承载力的检测；当检测完成后移动所述固定架1，将所述配重块从所述配重盒5中取出即可。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (10)

1.地基承载力快速检测装置，其特征在于，包括：

固定架，其底部设有底座，所述底座开设有探测口；

触探检测结构，其沿竖直方向滑动设置于所述固定架上，所述触探检测结构的下端穿过所述探测口与地基接触；

锤击结构，其限位滑动设置于所述固定架上端，当所述锤击结构向下移动时，其移动距离大于所述触探检测结构至所述固定架上端的距离。

2.如权利要求1所述的地基承载力快速检测装置，其特征在于，所述固定架上沿竖直方向相对设置有一对滑轨，所述滑轨上滑动设置有滑块；

其中，所述触探检测结构的两端分别与一对滑块连接。

3.如权利要求2所述的地基承载力快速检测装置，其特征在于，所述触探检测结构包括：

移动板，其两端对应与一对滑块连接；

检测探杆，其垂直设置于所述移动板上，所述检测探杆底端可拆卸设置有锥形探头。

4.如权利要求3所述的地基承载力快速检测装置，其特征在于，所述锤击结构包括：

重锤，其位于所述移动板上方，所述重锤上端设置有吊环；

旋转驱动器，其设置于所述固定架的上端；

卷绕盘，其设置于所述旋转驱动器的输出端上，所述卷绕盘上缠绕连接有钢丝绳，所述钢丝绳的自由端可拆卸设置于所述吊环上。

5.如权利要求3所述的地基承载力快速检测装置，其特征在于，还包括一对顶升结构，一对顶升结构相对设置于所述底座上，所述顶升结构包括：

直线驱动器，其设置于所述底座上；

顶升杆，其与所述直线驱动器的移动端连接，其中，所述顶升杆向上移动的距离不小于所述检测探杆插入地基中的距离。

6.如权利要求3所述的地基承载力快速检测装置，其特征在于，所述移动板的底面凹设有第一凹槽，所述第一凹槽的内侧壁上设置有第一螺纹；

所述检测探杆的顶部凸设有探杆连接杆，所述探杆连接杆的侧壁上设有与所述第一螺纹对应的第二螺纹，所述检测探杆与所述移动板螺纹连接。

7.如权利要求3所述的地基承载力快速检测装置，其特征在于，所述检测探杆底部凹设有第二凹槽，所述第二凹槽的内侧壁上设有第三螺纹；

所述锥形探头的顶部凸设有探头连接杆，所述探头连接杆的侧壁上设有与所述第三螺纹对应的第四螺纹，所述锥形探头与所述检测探杆螺纹连接。

8.如权利要求1所述的地基承载力快速检测装置，其特征在于，所述固定架的侧面上设有刻度尺。

9.如权利要求3所述的地基承载力快速检测装置，其特征在于，所述检测探杆设有多个刻度标记，相邻两个刻度标记之间的距离为10cm或30cm。

10.如权利要求1所述的地基承载力快速检测装置，其特征在于，还包括设置于所述底座顶面两端的一对配重盒、置于所述配重盒内的配重块，所述配重盒的上端开口设置。