專利名稱：便攜式土壤貫入儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種測(cè)量土壤特性的儀器，特別是涉及一種對(duì)淺層土壤地基承載力進(jìn)行測(cè)定的便攜式土壤貫入儀。
淺層土壤地基的探測(cè)廣泛地應(yīng)用于各種填土碾壓基礎(chǔ)的原位測(cè)試，有著廣泛的市場(chǎng)。如在公路、鐵路、路基、防洪土坎等。目前的便攜式貫入儀如沈陽(yáng)市建科儀器研究所生產(chǎn)的“WGI型機(jī)械式微型貫入儀”，該機(jī)械式貫入儀包括貫入探頭、連接桿、測(cè)力傳感器、刻度尺組成，探頭長(zhǎng)度10厘米。它主要用于現(xiàn)場(chǎng)深層鉆探在土試樣上檢測(cè)和淺表層土的地基驗(yàn)槽。使用該貫入儀進(jìn)行測(cè)量可獲取的測(cè)試結(jié)果就是讀取刻度桿上的數(shù)值P，P為貫入阻力，用同樣方法在一試件上分別取4—5點(diǎn)來(lái)測(cè)P，然后去掉一個(gè)最高值和最低值，其余數(shù)據(jù)加起來(lái)取平均值，然后根據(jù)平均值，在相關(guān)參數(shù)表中查出相對(duì)應(yīng)的[R]、Es、Il值。也就是說(shuō)，使用該機(jī)械式貫入儀需先做一系列對(duì)比試驗(yàn)，有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)再與被檢測(cè)的樣品對(duì)比，因此，檢測(cè)相當(dāng)麻煩，同時(shí)由于土壤不均性，而測(cè)量探頭只有10厘米長(zhǎng)，使得測(cè)量誤差很大。另外，貫入儀的探頭長(zhǎng)度是一定的，所測(cè)量出的原始數(shù)據(jù)給出的是給定貫入深度下，貫入過(guò)程的最大阻力，由于土壤的非均勻性，數(shù)據(jù)的離散性很大，因?yàn)閷?duì)均勻土壤最大阻力應(yīng)發(fā)生在最大貫入深度處，而非均勻土壤最大阻力就不一定在最大貫入深度處。同時(shí)由于傳統(tǒng)的貫入儀，貫入深度與阻力取值不同步，且是離散的，要判斷土壤的分層非常困難。
本實(shí)用新型的目的是改進(jìn)傳統(tǒng)貫入儀的性能；從利用貫入深度與阻力的關(guān)系特征出發(fā)，通過(guò)同步實(shí)時(shí)地記錄貫入深度和阻力的關(guān)系，數(shù)據(jù)的濾波處理和擬合分析，達(dá)到較真實(shí)地刻劃出土壤的土壓力分布特征，進(jìn)而給出所需要的與土壤地基承載力相關(guān)的數(shù)據(jù)；從而提供一種使用方便，數(shù)據(jù)離散性小，精度高的便攜式土壤貫入儀。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的本實(shí)用新型提供的便攜式土壤貫入儀包括一把手上固定傳動(dòng)桿，錐桿、錐頭、其特征在于還包括滑動(dòng)桿、滑動(dòng)電阻、在把手下固定一根傳力桿和在底座上還固定一根傳動(dòng)桿，所述的傳動(dòng)桿是一根末端帶有觸頭的桿，每根傳力桿的觸頭與滑動(dòng)電阻接觸(當(dāng)把手受到壓力時(shí)觸頭在滑動(dòng)電阻上滑動(dòng))，傳力桿與一管套內(nèi)的彈簧相接，管套外套—滑動(dòng)電阻，滑動(dòng)桿在滑動(dòng)電阻外固定，管套的下端固定帶有錐頭的錐桿；滑動(dòng)電阻的接線柱通過(guò)導(dǎo)線與數(shù)據(jù)分析模塊電聯(lián)接。
該儀器的工程過(guò)程當(dāng)壓把手時(shí)，錐頭入土深度是由底座上的傳動(dòng)桿帶動(dòng)滑動(dòng)電阻上的觸頭測(cè)量得到，入土的阻力由把手上的傳動(dòng)桿帶動(dòng)另一觸頭測(cè)量得到，這兩個(gè)數(shù)據(jù)由數(shù)據(jù)分析模塊同步記錄、分析給出土的特性。該儀器特別是增加連續(xù)壓力測(cè)量機(jī)構(gòu)，位移測(cè)量機(jī)構(gòu)及同步數(shù)據(jù)分析模塊。在測(cè)量中，此儀器利用同步數(shù)據(jù)采集模塊得到貫入阻力和貫入深度的對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線，數(shù)據(jù)分析模塊根據(jù)阻力—深度曲線給出土壤地基分層結(jié)構(gòu)和土壓力分布特征，再根據(jù)需要輸出與基礎(chǔ)承載力相關(guān)的數(shù)據(jù)。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于本實(shí)用新型是通過(guò)傳統(tǒng)貫入儀進(jìn)行改進(jìn)，加入貫入深度與阻力的實(shí)時(shí)同步測(cè)量機(jī)構(gòu)，測(cè)出貫入深度—阻力曲線，由數(shù)據(jù)采集和分析模塊進(jìn)行特征提取，給出與地基承載力相關(guān)的數(shù)據(jù)，大大地提高測(cè)量精度。該儀器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例結(jié)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)地說(shuō)明


圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；圖面說(shuō)明如下1.把手2.傳動(dòng)桿3.傳力桿4.管套5.滑動(dòng)桿6.滑動(dòng)電阻7.觸頭8.數(shù)據(jù)分析模塊9.接線柱10.錐桿11.錐頭12.底座13彈簧實(shí)施例1按
圖1制作一臺(tái)便攜式土壤貫入儀，該儀器包括把手1下固定一根傳動(dòng)桿2和傳力桿3，所述的傳動(dòng)桿2是一根帶有觸頭7的，觸頭7與滑動(dòng)電阻6接觸(當(dāng)把手受到壓力時(shí)觸頭在滑動(dòng)電阻上滑動(dòng))，傳力桿3與管套4內(nèi)的彈簧13相接，管套4外套—滑動(dòng)電阻6，滑動(dòng)桿5在滑動(dòng)電阻6外固定，管套4的下端固定帶有錐頭11的錐桿10；滑動(dòng)電阻6的接線柱9通過(guò)導(dǎo)線與市售的數(shù)據(jù)分析模塊8電聯(lián)接，另一根帶觸頭的傳動(dòng)桿2末端固定在底座12上，觸頭7放置在滑動(dòng)電阻6上。
該儀器的工程過(guò)程當(dāng)壓把手時(shí)，錐頭入土深度是由底座上的傳動(dòng)桿帶動(dòng)滑動(dòng)電阻上的觸頭測(cè)量得到，入土的阻力由把手上的傳動(dòng)桿帶動(dòng)另一觸頭測(cè)量得到，這兩個(gè)數(shù)據(jù)由數(shù)據(jù)分析模塊同步記錄、分析給出土的特性。
權(quán)利要求1，一種便攜式土壤貫入儀包括一把手上固定傳動(dòng)桿，錐桿、錐頭、其特征在于還包括滑動(dòng)桿、滑動(dòng)電阻、在把手下固定一根傳力桿和在底座上還固定一根傳動(dòng)桿，所述的傳動(dòng)桿是一根末端帶有觸頭的桿，每根傳力桿的觸頭與滑動(dòng)電阻接觸(當(dāng)把手受到壓力時(shí)觸頭在滑動(dòng)電阻上滑動(dòng))，傳力桿與一管套內(nèi)的彈簧相接，管套外套—滑動(dòng)電阻，滑動(dòng)桿在滑動(dòng)電阻外固定，管套的下端固定帶有錐頭的錐桿；滑動(dòng)電阻的接線柱通過(guò)導(dǎo)線與數(shù)據(jù)分析模塊電聯(lián)接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及對(duì)淺層土壤地基承載力進(jìn)行測(cè)定的便攜式土壤貫入儀,包括:把手上固定傳動(dòng)桿和一根傳力桿,在底座上還固定一根傳動(dòng)桿,所述的傳動(dòng)桿是一根末端帶有觸頭的桿,每根傳力桿的觸頭與滑動(dòng)電阻接觸,傳力桿與一管套內(nèi)的彈簧相接,管套外套一滑動(dòng)電阻,滑動(dòng)桿在滑動(dòng)電阻外固定,管套的下端固定帶有錐頭的錐桿;滑動(dòng)電阻的接線柱通過(guò)導(dǎo)線與數(shù)據(jù)分析模塊電聯(lián)接。該儀器具有測(cè)量精度高、可靠性好。
文檔編號(hào)E02D1/00GK2466216SQ0026489
公開(kāi)日2001年12月19日 申請(qǐng)日期2000年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月15日
發(fā)明者丁樺, 吳夢(mèng)喜, 崔新壯, 楊秀芝, 王梅 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院力學(xué)研究所