本實(shí)用新型涉及工程勘察原位測(cè)試領(lǐng)域,具體是一種用于記錄標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)成果記錄的標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)記錄裝置。
背景技術(shù):
標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)是動(dòng)力觸探的一種,是現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定砂或黏性土的承載力的一種方法。具體是采用63.5kg的錘,自76cm的高度自由落下,將長(zhǎng)度51厘米、外徑5.1厘米、內(nèi)徑3.49厘米的觸探桿擊入土中30cm,然后記錄所需的錘擊數(shù),稱為標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)N。
目前標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)結(jié)果主要依靠人工在鉆具上用尺子度量15cm、10cm、10cm和10cm來控制標(biāo)貫器入土深度和鉆探操作人員現(xiàn)場(chǎng)數(shù)記錘擊數(shù)來獲得;該種方法耗費(fèi)人力和時(shí)間,效率不高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的在于提供一種測(cè)量成本低,數(shù)據(jù)準(zhǔn)確的標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)記錄裝置。
本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案:所述一種標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)記錄裝置,包括導(dǎo)向桿、穿心錘、錘墊、觸探桿和貫入器;所述導(dǎo)向桿嵌入式安裝在穿心錘中間,錘墊對(duì)應(yīng)設(shè)置在帶有自動(dòng)脫鉤裝置的穿心錘底部,所述穿心錘在導(dǎo)向桿的控制下自由落體到錘墊上,所述觸探桿通絲扣連接在錘墊底部,貫入器通過絲扣連接在觸探桿下端,其特征在于:在錘墊上安裝有振動(dòng)傳感器、計(jì)數(shù)裝置和計(jì)數(shù)顯示器,在貫入器的外壁從下向上設(shè)有多個(gè)觸控開關(guān),并在貫入器的最下端套設(shè)有活環(huán),其中最下端的觸控開關(guān)設(shè)置在與貫入器下端活環(huán)距離15cm的位置,其余每個(gè)觸控開關(guān)之間的間距為10cm;所述振動(dòng)傳感器和多個(gè)觸控開關(guān)的信號(hào)輸出端分別與計(jì)數(shù)裝置的信號(hào)輸入端連接,計(jì)數(shù)裝置的信號(hào)輸出端與計(jì)數(shù)顯示器的信號(hào)輸入端連接。
本實(shí)用新型較優(yōu)的技術(shù)方案:所述觸控開關(guān)設(shè)有四個(gè),分別設(shè)置在從貫入器上距離活環(huán)間距15cm、25cm、35cm和45cm的位置。
本實(shí)用新型較優(yōu)的技術(shù)方案:所述貫入器包括貫入器頭和貫入器身,在貫入器身的下端設(shè)有貫入器靴,所述活環(huán)套設(shè)在貫入器靴的最下端,所述觸探桿下端嵌入貫入器頭內(nèi),所述觸控開關(guān)分布在貫入器身的外殼上;在貫入器頭上開設(shè)有出水孔。
本實(shí)用新型較優(yōu)的技術(shù)方案:所述計(jì)數(shù)裝置包括計(jì)數(shù)器、計(jì)數(shù)儲(chǔ)存器和設(shè)置在計(jì)數(shù)顯示器上計(jì)數(shù)結(jié)束按鈕,所述振動(dòng)傳感器和多個(gè)觸控開關(guān)的信號(hào)輸出端與計(jì)數(shù)器的信號(hào)輸入端連接,計(jì)數(shù)器與計(jì)數(shù)儲(chǔ)存器信號(hào)連接,計(jì)數(shù)器與計(jì)數(shù)儲(chǔ)存器的信號(hào)輸出端均與計(jì)數(shù)顯示器的信號(hào)輸入端連接,計(jì)數(shù)結(jié)束按鈕的信號(hào)輸出端與計(jì)數(shù)儲(chǔ)存器的信號(hào)輸入端連接。
本實(shí)用新型較優(yōu)的技術(shù)方案:所述觸探桿采用直徑為42毫米的鉆桿,穿心錘重63.5千克。
本實(shí)用新型的工作原理:本實(shí)用新型的計(jì)數(shù)裝置是通過振動(dòng)傳感器采集振動(dòng)信號(hào),通過排除干擾信號(hào)將其轉(zhuǎn)化成能夠觸發(fā)計(jì)數(shù)器的方波信號(hào),輸入到計(jì)數(shù)器電路中,最終通過數(shù)碼管將計(jì)數(shù)顯示出來。當(dāng)標(biāo)貫器上的觸控開關(guān)觸動(dòng)后,向DIS端輸出高電平,使計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù),并鎖存,顯示當(dāng)前計(jì)數(shù)值。當(dāng)標(biāo)貫器上的活環(huán)上移偏離觸控開關(guān),計(jì)數(shù)器清零重新計(jì)數(shù)。最終實(shí)現(xiàn)每10cm段錘擊數(shù)分別計(jì)數(shù)。當(dāng)結(jié)束此次標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn),點(diǎn)擊顯示器上計(jì)數(shù)結(jié)束按鈕,通過自動(dòng)調(diào)用計(jì)數(shù)器電路內(nèi)記憶存儲(chǔ)裝置中數(shù)據(jù)求和,并將結(jié)果在顯示器上依次顯示出來。最終實(shí)現(xiàn)自動(dòng)記錄每10cm段錘擊數(shù)數(shù)據(jù)和30cm累計(jì)求和數(shù)據(jù)。
本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,使用方便,可自動(dòng)記錄次數(shù),并且計(jì)數(shù)準(zhǔn)確,省時(shí)省力。
附圖說明
圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本實(shí)用新型的原理圖;
圖3是本實(shí)用新型中貫入器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明,如圖1所示的一種標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)記錄裝置,包括導(dǎo)向桿5、穿心錘1、錘墊2、觸探桿3和貫入器4;觸探桿一般用直徑為42毫米的鉆桿,穿心錘重63.5千克。所述導(dǎo)向桿5嵌入式安裝在穿心錘中間,錘墊2對(duì)應(yīng)設(shè)置在帶有自動(dòng)脫鉤裝置的穿心錘1底部,所述穿心錘1在導(dǎo)向桿5的控制下自由落體到錘墊2上,所述觸探桿3通絲扣連接在錘墊2底部,貫入器4通過絲扣連接在觸探桿3下端,其特征在于:在錘墊2上安裝有振動(dòng)傳感器6、計(jì)數(shù)裝置7和計(jì)數(shù)顯示器8,在貫入器4的外壁從下向上設(shè)有四個(gè)觸控開關(guān)9,并在貫入器4的最下端套設(shè)有活環(huán)10,其中最下端的觸控開關(guān)9設(shè)置在與貫入器4下端活環(huán)10距離15cm的位置,其余每個(gè)觸控開關(guān)9之間的間距為10cm;分別設(shè)置在從貫入器4上距離活環(huán)10間距15cm、25cm、35cm和45cm的位置。
如圖2所示,所述計(jì)數(shù)裝置7包括計(jì)數(shù)器7-1、計(jì)數(shù)儲(chǔ)存器7-2和設(shè)置在計(jì)數(shù)顯示器8上計(jì)數(shù)結(jié)束按鈕7-3,所述振動(dòng)傳感器6和多個(gè)觸控開關(guān)9的信號(hào)輸出端與計(jì)數(shù)器的信號(hào)輸入端連接,計(jì)數(shù)器7-1與計(jì)數(shù)儲(chǔ)存器7-2信號(hào)連接,計(jì)數(shù)器7-1與計(jì)數(shù)儲(chǔ)存器7-2的信號(hào)輸出端均與計(jì)數(shù)顯示器8的信號(hào)輸入端連接,計(jì)數(shù)結(jié)束按鈕7-3的信號(hào)端與計(jì)數(shù)儲(chǔ)存器7-2的信號(hào)輸入端和計(jì)數(shù)顯示器8的控制端連接。振動(dòng)傳感器6將接收到的機(jī)械振動(dòng)信號(hào)以脈沖的形式傳至振動(dòng)信號(hào)傳遞給計(jì)數(shù)器7-1,并進(jìn)行自動(dòng)計(jì)數(shù),計(jì)數(shù)器7-1將記錄的數(shù)據(jù)通過計(jì)數(shù)顯示器8顯示出來,實(shí)現(xiàn)累計(jì)計(jì)數(shù)功能。在貫入過程中,貫入器前端的活環(huán)10會(huì)向上移動(dòng),移動(dòng)的前15cm是不計(jì)數(shù)的,當(dāng)其移動(dòng)到第一個(gè)10cm的位置即第一個(gè)觸控開關(guān)9的位置,活環(huán)10接觸到第一個(gè)觸控開關(guān)9,便將信號(hào)傳遞給計(jì)數(shù)器7-1,計(jì)數(shù)器7-1便將第一個(gè)階段記錄的次數(shù)轉(zhuǎn)移到計(jì)數(shù)儲(chǔ)存器7-2中,同時(shí)對(duì)第一次記錄的次數(shù)進(jìn)行清零,并在計(jì)數(shù)顯示器8上顯示出來清零記錄。然后繼續(xù)錘擊,活環(huán)10繼續(xù)上移,離開第一個(gè)觸控開關(guān)9時(shí),開始進(jìn)行第二階段的計(jì)數(shù),依次循環(huán)完成整個(gè)過程的計(jì)數(shù),每個(gè)階段的計(jì)數(shù)和清零都通過顯示器8顯示出來;可以將每次記錄的數(shù)值人工記錄下來,到最后通過人工求和,也可以通過計(jì)數(shù)儲(chǔ)存器中儲(chǔ)存的數(shù)值進(jìn)行自動(dòng)求和。當(dāng)完成整個(gè)記錄過程后,按下計(jì)數(shù)結(jié)束按鈕7-3,此時(shí)計(jì)數(shù)儲(chǔ)存器7-2便可結(jié)束儲(chǔ)存,并將儲(chǔ)存數(shù)據(jù)自動(dòng)求和且將每10cm錘擊數(shù)及總和依次在計(jì)數(shù)顯示器8上顯示出來。
所述計(jì)數(shù)器和計(jì)數(shù)儲(chǔ)存器,既可以實(shí)現(xiàn)階段計(jì)數(shù)的功能,又可以將每個(gè)階段記錄的數(shù)值存儲(chǔ)起來,到最后實(shí)現(xiàn)整體計(jì)數(shù)的求和。所述計(jì)數(shù)裝置為現(xiàn)有的裝置,里面的計(jì)數(shù)器和存儲(chǔ)器都為現(xiàn)有計(jì)數(shù)。
如圖2所示本實(shí)用新型的振動(dòng)傳感器6和四個(gè)觸控開關(guān)9的信號(hào)輸出端分別與計(jì)數(shù)裝置7的信號(hào)輸入端連接,計(jì)數(shù)裝置7的信號(hào)輸出端與計(jì)數(shù)顯示器8的信號(hào)輸入端連接。
如圖3所示,本實(shí)用新型的貫入器4包括貫入器頭4-1和貫入器身4-2,在貫入器身4-2的下端設(shè)有貫入器靴4-3,所述活環(huán)10套設(shè)在貫入器靴4-3的最下端,所述觸探桿3下端嵌入貫入器頭4-1內(nèi),所述觸控開關(guān)9分布在貫入器身4-2的外殼上;在貫入器頭4-1上開設(shè)有出水孔4-4。
本實(shí)用新型時(shí),按照常規(guī)的貫入試驗(yàn)的方式,如圖1所示,將貫入器4與觸探桿3伸入鉆孔11中,將振動(dòng)傳感器6安裝于錘墊側(cè)壁位置,當(dāng)穿心錘1向下自由落體運(yùn)動(dòng)與錘墊2接觸,安裝于錘墊2上的振動(dòng)傳感器6接收到機(jī)械振動(dòng),并將此次機(jī)械振動(dòng)以脈沖的形式傳至計(jì)數(shù)器7-1,計(jì)數(shù)器7-1記錄一次,最終實(shí)現(xiàn)落錘與錘墊接觸一次,計(jì)數(shù)器累計(jì)計(jì)數(shù)一次。在落錘錘擊標(biāo)貫器下沉落距過程中,土體推動(dòng)標(biāo)貫器4上活環(huán)10上移,活環(huán)10分別接觸到15cm、25cm、35cm、45cm位置處的四個(gè)觸控開關(guān)9。當(dāng)活環(huán)10接觸到15cm處觸控開關(guān)時(shí),接通聲音提示裝置并開啟計(jì)數(shù)儲(chǔ)存器7-2實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)儲(chǔ)存,同時(shí)對(duì)上一階段的計(jì)數(shù)進(jìn)行清零;繼續(xù)上移至第一個(gè)10cm觸控開關(guān),接通聲音提示裝置,此時(shí)計(jì)數(shù)器上已有的累計(jì)數(shù)值閃爍三下,計(jì)數(shù)儲(chǔ)存器7-2記錄此次數(shù)值,隨后數(shù)據(jù)清零,開始下一輪計(jì)數(shù)顯示。如此繼續(xù),直至本次標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)結(jié)束。當(dāng)結(jié)束此次標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn),點(diǎn)擊顯示器上計(jì)數(shù)結(jié)束按鈕7-3,直接調(diào)用計(jì)數(shù)儲(chǔ)存器7-2中數(shù)據(jù),求和,并在計(jì)數(shù)顯示器8上依次顯示第一個(gè)10cm、第二個(gè)10cm、第三個(gè)10cm、總和。