CN2413279Y - 落锤式路基刚度检测仪 - Google Patents

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史存林
叶阳升
祝玉奎
张千里
熊建珍
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铁道部科学研究院铁道建筑研究所
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Abstract

一种落锤式路基刚度检测仪包括承载板、力传感器、落锤、导向杆、弹簧、信号处理装置,此外在承载板表面上还设置有一个加速度传感器,记录落锤冲击过程位移的大小,力传感器和加速度传感器通过导线与信号处理装置相连,并且在导向杆的顶部设置有一个脱钩装置,用于悬挂和松开落锤。

Description

落锤式路基刚度检测仪
本实用新型涉及一种快速无损检测路基压实刚度的装置。
目前国内外检测路基碾压合格与否有下列一些方法：①环刀取样法，该法用环刀在碾过的路基上挖坑取样，测出其当前含水量下的干密度，然后与该类土最优含水量下的最大干密度相比得出路基的压实度，该法的不足之处是费时且有损于路基面；②灌砂法，此方法是在碾过的路基上挖坑，用标准砂灌入测出其体积，并称出挖出土的质量，计算出该土的密实度，然后与该类土最大干密度相比得出路基的压实度，该法的不足之处与环刀取样法相同；③K30法，这是一种测试地基静态刚度系数的装置，它的缺点是费时，每测一个点花费的时间在40分钟左右，此外还有一些检测方法如：贯入法，重锤击实法等。在铁路建设方面，路基的评定通常采用K30法来测定地基的刚度系数。然而按照我国当前高速铁路发展的规模和速度，K30法检测的速度显然跟不上，所以研制一种我国自行生产的能快速无损地检测路基刚度系数的装置是非常迫切必要的。
本实用新型的目的是提供一种落锤式路基刚度检测仪，它能够快速，准确地检测出地基的刚度，并且对地基无任何损坏。
为达到上述目的，本实用新型的技术解决方案如下：
落锤在冲击检测的路基时，冲击力和位移的峰值一定程度上反映了一定深度范围土的特性。经过反复的实验和用有限元仿真计算，我们确定了仪器的参数，如：力和加速度传感器的量程及精度，承载板的大小，阻尼材料的选型，落锤的质量和落距，数据采集与处理的方法以及对系统的标定等。我们把FMAX／SMAX定义为土的动刚度系数，此类试验方法称为动刚度测试法。另外通过不同种类土的刚度试验，我们把不同类土的K30试验和动刚度试验法的Kd值相比较，发现不同类型土的Kd值与其K30测定的地基刚度系数有很好相关性。根据上述原理，本落锤式路基刚度检测仪包括承载板、力传感器、落锤、导向杆、弹簧、信号处理装置组成，此外在承载板表面上还设置有一个加速度传感器，记录落锤冲击过程位移的大小，所述力传感器和加速度传感器通过导线与信号处理装置相连，并且在导向杆的顶部设置有一个脱钩装置，用于悬挂和松开落锤。该装置能检测细粒土，粗粒土，级配碎石土，卵石土的动刚度。它的研制成功，是路基工程检测领域的一大进步。
图1所示为根据实用新型的落锤式路基刚度检测仪的结构示意图。
图中：1．脱钩装置．2．落锤．3．导向杆．4．弹簧．5．力传感器，记录锤冲击过程力的大小．6．加速度传感器，记录锤冲击过程位移的大小．7．承载板．8．信号处理装置
下面将结合附图对本实用新型的一个实施例进行详细地说明。
1．平整场地：要尽可能保持压实土的原状态，特别要注意大颗粒松动问题，承载板下地面有凹下部分，可用沙土垫平；
2．把承载板放置于测试位置上，并用定销固定；
3．把落锤固定在脱钩装置上；
4．开启仪器；
5．在键盘上输入土的类型，日期，天气，测点，检测人员等资料；
6．松开脱钩；
此时面板上显示的数值即为动地基刚度Kd和锤击位移值，同时显示其冲击过程中的力和位移曲线。仪器有查询、浏览、数据传输功能。通过RS232传输装置可传送到微机上，可自动生成检测报告。
本实用新型的优点如下：
1．重量轻，便携：整套仪器的重量在25公斤左右，外包装为轮式推拉箱，检测人员2个即可。
2．检测速度快：整个检测过程操作简单，只需十几分钟。
3．准确：本装置是经过大量的对比实验和反复的修正，经鉴定，此装置有很好的重复性，对软硬土的分辨率很高。

Claims (1)

1．一种落锤式路基刚度检测仪，包括承载板、力传感器、落锤、导向杆、弹簧、信号处理装置，其特征在于，在承载板表面上还设置有一个加速度传感器，记录落锤冲击过程位移的大小，所述力传感器和加速度传感器通过导线与信号处理装置相连，并且在导向杆的顶部设置一个脱钩装置，用于悬挂和松开落锤。
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