非接触式静力触探深度测量装置及其应用方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及岩土勘探领域，尤其是非接触式静力触探深度测量装置及其应用方法，其特征在于：所述测量装置至少包括测距仪、固定支架和信号处理器，所述测距仪通过所述固定支架与静力触探机相连接固定，所述信号处理器接收处理所述测距仪的测距信号。本发明专利技术的优点是：能实现非接触式的静力触探探杆贯入深度的测量；可靠性和精度高，结构简单，便于安装；造价较低，推广便利。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及岩土勘探领域，尤其是非接触式静力触探深度测量装置及其应用方法。
技术介绍
静力触探是将带有压力感应探头的探杆以均匀速率压入土中，并记录土体对探头的压力和贯入深度，用以探明土体性质，划分土层以及评估岩土力学特性。静力触探以其操作简单，快速及成果可靠性高等优点，已成为广泛应用的岩土工程原位测试方法。静力触探的设备主要包括贯入系统、探测系统及探头标定设备，贯入系统包含静力触探主机及反力装置，探测系统包含探头、探杆、电缆、数据采集仪和深度记录仪，探头标定设备包含加载系统和量测仪表等。深度记录是静力触探试验的重要内容，其作用是记录探杆贯入土体中的深度，并以固定深度（通常为10cm）为间隔来收集探头压力信号，从而形成连续的探头阻力-深度曲线。目前深度记录通常采用两种方法。一种是人工记录，为最原始的方法，其在探杆旁树立标尺，采用人工读数，以一定深度间隔（通常是为10cm）激活数据采集按钮，从而形成探头阻力-深度曲线。人工记录需要专门的深度记录人员，并且深度记录精度难以控制。另一种是机械式深度记录仪，其原理是将探杆内的传输线缆穿过由夹轮和滑动轮组成的角机系统，滑动轮上带有深度约2mm的轨道，并设置有触点和微动开关，当探杆贯入时，传输线缆通过与滑动上轨道的摩擦带动滑动轮转动，滑动轮每转动一圈，轮上触点碰击微动开关一次，产生脉冲信号，传送到仪器作深度计数并启动采集数据。相对与人工记录，其大大节省了人工，并且记录精度得到提高，但是，在实际应用过程中发现，线缆与滑动轮轨道容易产生滑轨现象，滑动轮转动不连续，从而导致记录深度不准，需要不断人工校正，试验效率降低。
技术实现思路
本专利技术的目的是根据上述现有技术的不足，提供了非接触式静力触探深度测量装置及其应用方法，通过测量驱动探杆贯入的液压油缸的位移变化，得到探杆的贯入深度，实现非接触式的测量，系统可靠性大大提高。本专利技术目的实现由以下技术方案完成：一种非接触式静力触探深度测量装置，用于测量静力触探探杆的贯入深度，其特征在于：所述测量装置至少包括测距仪、固定支架和信号处理器，所述测距仪通过所述固定支架与静力触探机相连接固定，所述信号处理器接收处理所述测距仪的测距信号。所述固定支架的两侧分别设置有夹具，其中一个所述夹具用于所述固定支架与所述静力触探机之间的连接固定，另一个所述夹具用于所述测距仪与所述固定支架之间的连接固定。所述用于所述测距仪与所述固定支架之间连接固定的夹具与所述固定支架之间设置有可伸缩机构。所述可伸缩机构上设置有锁止装置。一种涉及上述的非接触式静力触探深度测量装置的应用方法，其特征在于：将测距仪通过固定支架安装到静力触探机上，通过所述测距仪测量所述静力触探机中的液压油缸的位移变化，通过信号处理器接收处理所述测距仪的测距信号。通过所述测距仪测量所述静力触探机中的液压油缸的位移变化指的是，所述测距仪测量所述液压油缸的油压杆的下降高度。本专利技术的优点是：能实现非接触式的静力触探探杆贯入深度的测量；可靠性和精度高，结构简单，便于安装；造价较低，推广便利。附图说明图1为本专利技术的结构示意图。具体实施方式以下结合附图通过实施例对本专利技术特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：如图1所示，图中标记1-15分别表示为：固定支架1、光学测距仪2、信号处理器3、夹具4、夹具5、伸缩杆6、锁止装置7、数据采集仪8、液压油缸9、油压杆10、探杆11、地锚12、传输线缆13、连接板14、探杆支架15。实施例：如图1所示，本实施例中的非接触式静力触探深度测量装置用于测量探杆11的贯入深度。探杆11固定安装在静力触探机上，静力触探机包括两个液压油缸9，两个液压油缸9分别通过地锚12固定在地面上。两个液压油缸9的油压杆10之间通过连接板14连接固定形成一体。探杆支架15固定设置在连接板14的中部，探杆11安装在探杆支架15上。非接触式静力触探深度测量装置包括固定支架1、光学测距仪2、信号处理器3，固定支架1套装在一液压油缸9的外围，两者通过设置在固定支架1一侧的夹具4相连接固定。在固定支架1的另一侧设置有夹具5，光学测距仪2固定安装在夹具5内。如此一来，光学测距仪2便通过固定支架1以及夹具4、夹具5与液压油缸9构成固定连接。在夹具5与固定支架1之间设置有伸缩杆6，伸缩杆6采用分节结构，可通过其伸缩调整与夹具5相固定的光学测距仪2的水平位置。在伸缩杆6上设置有锁止装置7，锁止装置7用于使伸缩杆6锁止保持稳定。光学测距仪2与信号处理器3之间构成数据连接，使得信号处理器3可接收并处理光学测距仪2的测距信号。本实施例中的非接触式静力触探深度测量装置在使用时，包括如下步骤：（1）将固定支架1套装到液压油缸9的外围，并通过夹具4使两者相固定，将光学测距仪2安装到夹具5中；之后，通过调整伸缩杆6的伸缩量使光学测距仪2准确朝向探杆支架15的下表面并用锁止装置7锁止伸缩杆6，保证光学测距仪2在工作时始终朝向探杆支架15的下表面。（2）启动静力触探机，两个液压油缸9均开始运行，两个液压油缸9的油压杆10同步下降并通过连接板14、探杆支架15驱动探杆11贯入。（3）此时，光学测距仪2与探杆支架15下表面之间的距离随着探杆11贯入的进行而逐渐减小，而这个逐渐减小的距离，便是探杆支架15的下降高度，同时也是油压杆10的下降高度，更是探杆11的贯入深度。（4）光学测距仪2实时测量其与探杆支架15下表面之间的距离，并将测距信号传输到信号处理器3之中以完成之后的数据处理转换。本实施例在具体实施时：为了采集探杆11的贯入深度数据，将信号处理器3与数据采集仪8相连接，光学测距仪2的测距信号通过信号处理器3的数据处理转换之后发送至数据采集仪8。为了测量探杆11的贯入压力，在探杆11的探头处设置有相应的传感器（图中未示出），传感器通过传输线缆13与数据采集仪8构成数据连接。此时，由于探杆11的贯入深度数据也由数据采集仪8采集，因此在实际使用中可按设计的贯入深度间隔记录贯入压力。探杆支架15的下表面作为光学测距仪2的测量面，而在实际使用时，技术人员可根据静力触探机的具体结构选择测量面，但需要保证该测量面可以反映出液压油缸9的位移变化（下降高度）即可，例如连接板14的下表面。为了保证夹具4和夹具5能够稳固连接，在夹具4和夹具5的相应位置上分别设置有防滑垫。虽然以上实施例已经参照附图对本专利技术目的的构思和实施例做了详细说明，但本领域普通技术人员可以认识到，在没有脱离权利要求限定范围的前提条件下，仍然可以对本专利技术作出各种改进和变换，如：探杆支架15的具体结构、形状、大小；固定支架1的安装位置等，故在此不一一赘述。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非接触式静力触探深度测量装置，用于测量静力触探探杆的贯入深度，其特征在于：所述测量装置至少包括测距仪、固定支架和信号处理器，所述测距仪通过所述固定支架与静力触探机相连接固定，所述信号处理器接收处理所述测距仪的测距信号。

【技术特征摘要】
1.一种非接触式静力触探深度测量装置，用于测量静力触探探杆的贯入深度，其特征在于：所述测量装置至少包括测距仪、固定支架和信号处理器，所述测距仪通过所述固定支架与静力触探机相连接固定，所述信号处理器接收处理所述测距仪的测距信号。
2.根据权利要求1所述的一种非接触式静力触探深度测量装置，其特征在于：所述固定支架的两侧分别设置有夹具，其中一个所述夹具用于所述固定支架与所述静力触探机之间的连接固定，另一个所述夹具用于所述测距仪与所述固定支架之间的连接固定。
3.根据权利要求2所述的一种非接触式静力触探深度测量装置，其特征在于：所述用于所述测距仪与所述固定支架之间连接固定的夹具...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨石飞，苏辉，刘枫，
申请(专利权)人：上海岩土工程勘察设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31