多向轻型动力触探装置制造方法
【专利摘要】多向轻型动力触探装置，可广泛应用于各种方向地层性质的探测工作，在隧道掌子面前方地层稳定性、垃圾填埋场堆体的稳定性、高填方路基的稳定性和边坡坡体密实度等方面探测具有广泛应用前景。锥头和触探杆是一体的，锤垫和弹簧滑动轴是一体的，将触探杆与锤垫通过螺纹接口连接，然后从套筒的开口位置穿入，依次穿过穿心锤，弹簧，弹簧滑动轴从反力板上的孔洞伸出；穿心锤上设有操作把手，操作把手两侧各一个；套筒上设有两道滑动缝，套筒两侧各一个；套筒下方设有两个固定支架，套筒正下方设有量角器和铅垂线；弹簧滑动轴外设置的弹簧一侧固定于反力板上，另一侧固定于穿心锤上。本装置可随意调整测试角度，可以适用多向的轻型动力触探工作。
【专利说明】多向轻型动力触探装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及多向轻型动力触探装置，可广泛应用于各种方向地层性质的探测工作，在隧道掌子面前方地层稳定性、垃圾填埋场堆体的稳定性、高填方路基的稳定性和边坡坡体密实度等方面探测具有广泛应用前景。
【背景技术】
[0002]目前，工程勘察中常用的轻型动力触探多采用1kg质量的落锤，以0.5m高度的自由落距将圆锥形探头打入土层中，根据探头贯入的30cm的锤击数来判定土层的性质，这种测试方法完全是依靠落锤自由下落做功来实现的，因此仅适用于探测面为水平向的工程(如地基工程)中。而在隧道工程、垃圾填埋工程、高填方路基工程和边坡工程等工程中，它们的探测面不是水平的，往往呈一定的倾角(如隧道掌子面、垃圾堆积体、高填方和边坡的坡面等)显然，目前的轻型动力触探设备由于完全受重力场制约，无法完成上述工程的探测工作。
【发明内容】
[0003]为克服现有轻型动力触探技术完全受重力场控制、通用性较差等问题，本实用新型采用弹簧的变形做功来替代部分重力做功，形成一种可以适应任意角度方向触探的装置，通过这些手段大大提高了轻型动力触探技术在多向地质体探测方面的应用力度。
[0004]多向轻型动力触探装置，其特征在于:锥头和触探杆是一体的，锤垫和弹簧滑动轴是一体的，将触探杆与锤垫通过螺纹接口连接，然后从套筒的开口位置穿入，依次穿过穿心锤，弹簧，弹簧滑动轴从反力板上的孔洞伸出；
[0005]穿心锤上设有操作把手，操作把手两侧各一个；套筒上设有两道滑动缝，套筒两侧各一个；套筒下方设有两个固定支架，套筒正下方设有量角器和铅垂线；弹簧滑动轴外设置的弹簧一侧固定于反力板上，另一侧固定于穿心锤上。
[0006]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:采用弹簧的变形做功来替代部分重力做功，利用重力和弹力做的总功来驱动触探杆前进，根据前进的尺寸和总功来判断前方地质体的密实度。可将装置拆分为:锥头、触探杆、锤垫、动力锤(有弹簧和穿心锤焊接而成，总质量10kg，弹簧的倔强系数为196N/m)、反力板、铅垂线、量角器和固定支架等九部分，其中触探杆上有最小精度为厘米的刻度，总长度可以根据需要由若干Im长规格的铝杆连接而成，支架固定支架可以根据需要调整触探杆的角度。轻型动力触探测试前，根据测试方案确定好探测点和探测深度，由此确定触探杆的长度和角度。安装好设备，在测试点上掏一个导孔，导孔的尺寸以能够放入锥头为准，调整好角度，并将锥头固定在测试点的导孔中，记下孔口处触探杆的刻度。拉动动力锤把手至固定的位置(压缩量为0.5m)后自由释放，记下触探杆每进入30cm后的锤击数N直至达到设计的触探深度，当测试角度Θ非零时，按下式进行锤击数的修正。
[0007]N' = N(l-sin Θ )(I)
[0008]式中N' —修正后的锤击数；N—实际锤击数；Θ—测试角度，触探杆锥头方向与水平线的夹角，仰角取正值，俯角取负值，取值范围在区间[-90°，90° )上。
[0009]若某次修正后的锤击数K达到45时触探杆仍然没有进入30cm时，则终止测试，记下触探杆实际进入的尺寸。
[0010]本实用新型的有益效果是可以随意调整测试角度，可以适用多向的轻型动力触探工作。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1本实用新型装置图
[0012]图2细部结构一(轴线部分)
[0013]图3细部结构二(框架及内部)
[0014]图4穿心锤正视图
[0015]图5穿心锤侧视图
[0016]图6反力板正视图
[0017]图7量角器正视图
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明(图1)。
[0019]图1中:1、锥头；2、触探杆(带刻度，最小精度到厘米)；3、锤垫；4、穿心锤；5、穿心锤上的操作把手(穿心锤两侧各一个)；6、套筒(带刻度，最小精度到厘米)；7、弹簧(倔强系数为196N/m) ;8、量角器；9、铅垂线；10、套筒上的滑动缝(套筒两侧各一个)；11、固定套筒的装置(a、b分别代表图中的左右端)；12、反力板；13、弹簧滑动轴；14、固定支架；15、固定支架上调整高度的按钮；16、固定支架的铆钉。其中:反力板12、套筒6和三脚架组成装置的支架系统。弹簧7的左侧固定于反力板12上，右侧固定于穿心锤4上，组成装置的动力部分。锥头1、触探杆2是一体的，锤垫3和弹簧滑动轴13是一体的，这两部分通过螺纹接口连接(如图2)。
[0020]设备安装与操作的【具体实施方式】:
[0021](I)将触探杆2和锤垫3通过螺纹接口连接，组成图2所示结构；
[0022](2)将图2所示结构从套筒6的开口位置穿入，依次穿过穿心锤3，弹簧7，从反力板上的孔洞伸出；
[0023](3)通过固定套筒的装置11把前后两个三脚架固定在套筒6上；
[0024](4)将锥头I抵在待测土体上，调整支架的位置和前后三脚架的高度，直至量角器8与铅垂线9的夹角达到设计的角度；
[0025](5)用铆钉16固定前后两个三脚架，以达到稳定和受力的作用；
[0026](6)两手握紧穿心锤上的操作把手5，往后拉至固定位置，松手后，穿心锤4在弹簧滑动轴13上滑动，锤击锤垫3，测试无误后，触探测试工作开始。
【权利要求】
1.多向轻型动力触探装置，其特征在于:锥头和触探杆是一体的，锤垫和弹簧滑动轴是一体的，将触探杆与锤垫通过螺纹接口连接，然后从套筒的开口位置穿入，依次穿过穿心锤，弹簧，弹簧滑动轴从反力板上的孔洞伸出； 穿心锤上设有操作把手，操作把手两侧各一个；套筒上设有两道滑动缝，套筒两侧各一个；套筒下方设有两个固定支架，套筒正下方设有量角器和铅垂线；弹簧的一侧固定于反力板上，另一侧固定于穿心锤上。
【文档编号】G01V9/00GK204065432SQ201420289072
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2014年5月31日 优先权日:2014年5月31日
【发明者】王军辉, 王鑫, 周宏磊, 韩煊, 曹伍富, 徐凌, 宋方佳, 罗富荣, 王法, 罗文林, 张昊, 侯伟, 尹宏磊, 王玉龙, 张飞 申请人:北京市勘察设计研究院有限公司, 北京市轨道交通建设管理有限公司