一种标准贯入试验装置制造方法及图纸

本申请涉及岩土工程勘察领域，特别涉及一种标准贯入试验装置。本标准贯入试验装置包括密封套筒，所述密封套筒底部为倒圆锥结构；标贯头，所述标贯头连接在密封套筒外部的底端；标贯机构，所述标贯机构位于密封套筒内部，所述标贯机构包括穿心锤，连接有传感器的锤垫和导向杆，所述锤垫安装在密封套筒的底端，所述导向杆位于密封套筒的轴线上，且底部与锤垫相连，所述穿心锤穿设在导向杆上；传送机构，所述传送机构位于密封套筒内部，并用于驱使所述穿心锤沿导向杆向上运动一定距离后松开所述穿心锤。本申请实施例通过提供一种标准贯入试验装置，以解决相关技术中冲击锤的能量大多损耗在钻杆上，导致试验结果不准确的问题。导致试验结果不准确的问题。导致试验结果不准确的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种标准贯入试验装置


[0001]本申请涉及岩土工程勘察领域，特别涉及一种标准贯入试验装置。

技术介绍

[0002]在工程勘察领域中，标准贯入试验是确认土层和砂层物理力学性能的一种重要方式，目前现有的标准贯入试验设备大多为数十年前的传统设备，该设备存在两个较为明显的缺陷，其一是标准贯入试验的冲击锤在孔口进行试验，冲击锤的能量大多损耗在钻杆上，导致试验结果不准确；
[0003]其次是目前标准贯入试验中的冲击锤下落仍为人工操作，这会导致每次锤击的时间间隔不一定恒定，已有相关学者的研究表明，动荷载的频率对土层的承载能力存在一定影响，因此，人为误差很可能导致试验结果不准确。

技术实现思路

[0004]本申请实施例提供一种标准贯入试验装置，以解决相关技术中冲击锤的能量大多损耗在钻杆上，导致试验结果不准确的问题。
[0005]为达到以上目的，本申请提供了一种标准贯入试验装置，其包括：
[0006]密封套筒，所述密封套筒底部为倒圆锥结构；
[0007]标贯头，所述标贯头连接在密封套筒外部的底端；
[0008]标贯机构，所述标贯机构位于密封套筒内部，所述标贯机构包括穿心锤，连接有传感器的锤垫和导向杆，所述锤垫安装在密封套筒的底端，所述导向杆位于密封套筒的轴线上，且底部与锤垫相连，所述穿心锤穿设在导向杆上；
[0009]传送机构，所述传送机构位于密封套筒内部，并用于驱使所述穿心锤沿导向杆向上运动一定距离后松开所述穿心锤。
[0010]一些实施例中，导向杆为中空结构，两侧各开设有一沿其长度方向延伸的避让槽；
[0011]所述传送机构包括：
[0012]主动齿轮，其连接有驱动器；
[0013]从动齿轮，其位于主动齿轮下方；
[0014]链条，其与主动齿轮和从动齿轮相连接，且链条沿导向杆长度方向贯穿导向杆；
[0015]卡簧，其设于链条上，其具有两个分别可在两个避让槽中移动的压缩臂，以及两个用于承托穿心锤的承托部，两个压缩臂的一端连接在一起，另一端分别与两个所述承托部连接。
[0016]一些实施例中，所述卡簧还包括设置在两个压缩臂之间的弹簧。
[0017]一些实施例中，当所述卡簧处于自由状态时，两个所述承托部之间的距离大于穿心锤的内孔直径；
[0018]当所述卡簧处于压缩状态时，两个所述承托部之间的距离小于穿心锤的内孔直径。
[0019]一些实施例中，所述标准贯入试验装置还包括提升机构，所述提升机构包括提升线缆和用于卷收提升线缆的提升线缆滚筒，所述提升线缆一端连接在密封套筒的顶端，另一端缠绕在提升线缆滚筒上。
[0020]一些实施例中，所述提升线缆还包括：
[0021]电缆，所述电缆一端连接传送机构，另一端用于连接外部电源；
[0022]信号线，所述信号线一端与锤垫上的传感器相连接，另一端连接有显示装置。
[0023]一些实施例中，其还包括：
[0024]计数机构，所述计数机构包括计数绳和计数绳滚筒，所述计数绳上做有长度标记，且计数绳一端与密封套筒连接，另一端与计数绳滚筒连接。
[0025]一些实施例中，所述密封套筒上设置有用于将密封套筒内部抽为真空的阀门。
[0026]一些实施例中，所述密封套筒外侧设置有用于适应贯入孔孔径的对中片。
[0027]一些实施例中，所述密封套筒内部上方安装有隔板，所述导向杆的顶端固定在隔板上。
[0028]本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：
[0029]本申请实施例提供了一种标准贯入试验装置，由于标贯装置设置在密封套筒中，标贯头位于密封套筒的底部，使用时，先将密封套筒和标贯头下放至贯入孔孔底；传送机构将穿心锤提升起来，达到一定高度后放开穿心锤，使穿心锤做自由落体运动，并下落至锤垫上。最为重要的是，本申请提供的实施例不再使用钻杆，直接在将装置下放至贯入孔孔底，标贯机构在密封套筒中做标贯运动，并将穿心锤下落的力直接传递至标贯头上，标贯头对岩土层进行贯入，彻底消除了钻杆对冲击锤冲击能量的损耗以及钻杆与孔壁的摩擦损耗，因此，能够解决相关技术中冲击锤的能量大多损耗在钻杆上，导致试验结果不准确的问题。
附图说明
[0030]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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。
[0031]图1为本申请实施例提供的标准贯入试验装置的内部结构示意图；
[0032]图2为本申请实施例提供的标准贯入试验装置位于贯入孔中的示意图；
[0033]图3为导向杆与卡簧的位置关系示意图；
[0034]图4为提升线缆的截面图；
[0035]图5为卡簧的结构示意图；
[0036]图6为计数绳的标记示意图。
[0037]图中：1、标贯头；2、密封套筒；21、上部腔室；22、中部腔室；23、下部腔室；24、隔板；25、阀门；26、对中片；27、导线槽；3、传送机构；31、主动齿轮；32、从动齿轮；33、链条；4、标贯机构；41、穿心锤；42、锤垫；43、导向杆；431、避让槽；5、提升机构；51、提升线缆；511、钢丝绳；512、电缆；513、信号线；52、提升线缆滚筒；6、计数机构；61、计数绳；62、计数绳滚筒；7、卡簧；71、压缩臂；72、承托部；73、弹簧；74、连接件；8、贯入孔；9、支架；91、横轴；10、显示装置。
具体实施方式
[0038]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0039]本申请实施例提供了一种标准贯入试验装置，其能解决相关技术中冲击锤的能量大多损耗在钻杆上，导致试验结果不准确的问题。
[0040]参见图1至图6所示，本申请提供了一种标准贯入试验装置，包括密封套筒2，标贯头1，以及设置于密封套筒2中的标贯机构4和传送机构3。具体地，密封套筒2外部的下方连接有标贯头1，标贯头1直接用于贯入土层，不再使用钻杆，彻底消除了钻杆对穿心锤41冲击能量的损耗。优选地，密封套筒2为圆柱形，以适应贯入孔的形状；且密封套筒2底部为倒圆锥结构，以减小该试验装置向下贯入土层时的阻碍。
[0041]具体地，标贯机构4位于密封套筒2的内部，并且靠近密封套筒2的底部，目的在于尽可能地将穿心锤41的锤击能量传递至标贯头1上；结合图1所示，标贯机构4包括穿心锤41，锤垫42以及导向杆43，锤垫42安装在密封套筒2的底端，导向杆43位于密封套筒2的轴线上，且底部与锤垫42中央连接，穿心锤41就穿设在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种标准贯入试验装置，其特征在于，其包括：密封套筒(2)，所述密封套筒(2)底部为倒圆锥结构；标贯头(1)，所述标贯头(1)连接在密封套筒(2)外部的底端；标贯机构(4)，所述标贯机构(2)位于密封套筒(2)内部，所述标贯机构(2)包括穿心锤(41)，连接有传感器的锤垫(42)和导向杆(43)，所述锤垫(42)安装在密封套筒(2)的底端，所述导向杆(43)位于密封套筒(2)的轴线上，且底部与锤垫(42)相连，所述穿心锤(41)穿设在导向杆(43)上；传送机构(3)，所述传送机构(3)位于密封套筒(2)内部，并用于驱使所述穿心锤(41)沿导向杆(43)向上运动一定距离后松开所述穿心锤(41)。2.如权利要求1所述的标准贯入试验装置，其特征在于：导向杆(43)为中空结构，两侧各开设有一沿其长度方向延伸的避让槽(431)；所述传送机构(3)包括：主动齿轮(31)，其连接有驱动器；从动齿轮(32)，其位于主动齿轮(31)下方；链条(33)，其与主动齿轮(31)和从动齿轮(32)相连接，且链条(33)沿导向杆(43)长度方向贯穿导向杆(43)；卡簧(7)，其设于链条(33)上，其具有两个分别可在两个避让槽(431)中移动的压缩臂(71)，以及两个用于承托穿心锤(41)的承托部(72)，两个压缩臂(71)的一端连接在一起，另一端分别与两个所述承托部(72)连接。3.如权利要求2所述的标准贯入试验装置，其特征在于：所述卡簧(7)还包括设置在两个压缩臂(71)之间的弹簧(73)。4.如权利要求2所述的标准贯入试验装置，其特征在于：当所述卡簧(7)...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴刚，余颂，张国超，徐绍俊，朱润俊，倪健，姜飞，郭永建，程靖，张荣，
申请(专利权)人：中铁大桥勘测设计院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：