本發(fā)明涉及一種動(dòng)力觸探儀，具體涉及到一種自動(dòng)化程度較高的輕型動(dòng)力觸探儀。

背景技術(shù)：

動(dòng)力觸探試驗(yàn)是利用一定的落錘能量，將與觸探桿相連接的探頭打入土中，根據(jù)打入的難易程度(表示為貫入度或貫入阻力)來判斷土的工程性質(zhì)的一種原位測(cè)試儀器。一般用于確定各類土的容許承載力，還可用于查明土層在水平和垂直方向上的均勻程度、確定樁基持力層的位置和預(yù)估單樁承載力。根據(jù)錘擊能量將其分為輕型、重型和超重型三種類型，輕型動(dòng)力觸探適用于一般粘質(zhì)土及素填土；重型動(dòng)力觸探適用于中、粗、礫砂和碎石土；超重型適用于卵石、碎石類土。

觸探指標(biāo)定義為每貫入一定深度所需的錘擊數(shù)。輕型動(dòng)力觸探為每貫入0.30m的錘擊數(shù)，以n10表示；重型和超重型動(dòng)力觸探為每貫入0.10m的錘擊數(shù)，分別以n63.5和n120表示。也可以用動(dòng)貫入阻力作為觸探指標(biāo)。目前，輕型動(dòng)力觸探采用的試驗(yàn)設(shè)備相對(duì)較簡(jiǎn)單，現(xiàn)場(chǎng)操作是通過一個(gè)人扶住觸探桿，另一個(gè)人用雙手托住擊錘順著觸探桿往上舉，到需要的高度后，再放開擊錘，錘自然下落擊打的方式來進(jìn)行試驗(yàn)。一方面，傳統(tǒng)的試驗(yàn)方式速度慢，每次試驗(yàn)至少需要2人，嚴(yán)重影響試驗(yàn)進(jìn)度且浪費(fèi)人力，而且勞動(dòng)強(qiáng)度較大；另一方面，每次的錘擊次數(shù)需要人進(jìn)行計(jì)數(shù)，有可能會(huì)造成計(jì)數(shù)錯(cuò)誤，從而影響到計(jì)算結(jié)果；再一方面，受試驗(yàn)設(shè)備的限制，試驗(yàn)時(shí)擊錘有可能掉落，存在安全隱患。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種輕型動(dòng)力觸探儀，用以提高觸探效率，保證施工安全。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：

一種輕型動(dòng)力觸探儀，包括豎立的支架；所述支架的下部連接有橫向設(shè)置的下梁架，下梁架的中部設(shè)有豎向的第一導(dǎo)向孔；所述支架的上部連接有橫向設(shè)置的上梁架，上梁架的中部設(shè)有豎向的第三導(dǎo)向孔；

觸探桿同時(shí)穿過上梁架的第三導(dǎo)向孔和下梁架的第一導(dǎo)向孔，觸探桿的中部設(shè)有環(huán)狀突起，所述環(huán)狀突起的直徑大于所述觸探桿的直徑；環(huán)狀突起的上方為擊錘，擊錘的中部設(shè)有豎向的第二導(dǎo)向孔，所述觸探桿同時(shí)也穿過第二導(dǎo)向孔；

所述上梁架上還連接有兩個(gè)豎向平行設(shè)置的氣缸，氣缸的活塞桿向下伸出且在活塞桿的端部連接有電磁鐵；

還包括有為氣缸供氣的空氣壓縮機(jī)、為整個(gè)儀器提供電力的蓄電池。

根據(jù)上述方案，所述支架的左側(cè)的內(nèi)側(cè)的上部設(shè)有上紅外光電開關(guān)；所述電磁鐵的上表面的邊緣設(shè)有下紅外光電開關(guān)。

根據(jù)上述方案，所述支架的右側(cè)的內(nèi)側(cè)設(shè)有拉動(dòng)式計(jì)數(shù)器。

根據(jù)上述方案，所述觸探桿的探頭上方刻畫有起標(biāo)識(shí)作用的刻度線。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：可單人操作，且勞動(dòng)強(qiáng)度低，節(jié)約了人工，降低了成本，同時(shí)提高了安全系數(shù)；采用計(jì)數(shù)器自動(dòng)記錄，避免了人為計(jì)數(shù)的誤差；能夠快速、連續(xù)地進(jìn)行試驗(yàn)，加快了試驗(yàn)進(jìn)度，提高了試驗(yàn)效率。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步說明，圖中各標(biāo)號(hào)的釋義為：1-支架，2-第一導(dǎo)向孔，3-下梁架，4-第二導(dǎo)向孔，5-下紅外光電開關(guān)，6-電磁鐵，7-上紅外光電開關(guān)，8-第三導(dǎo)向孔，9-上梁架，10-觸探桿，11-氣缸，12-拉動(dòng)式計(jì)數(shù)器，13-擊錘，14-環(huán)狀突起，15-刻度線，16-空氣壓縮機(jī)，17-蓄電池，18-空氣閥開關(guān)，19-啟動(dòng)開關(guān)，20-關(guān)閉開關(guān)，21-通電開關(guān)。

本發(fā)明包括豎立的支架1，支架1的下部焊接有橫向設(shè)置的下梁架3，下梁架3的中部設(shè)有豎向的第一導(dǎo)向孔2。支架1的上部焊接有橫向設(shè)置的上梁架9，上梁架9的中部設(shè)有豎向的第三導(dǎo)向孔8。

觸探桿10同時(shí)穿過上梁架9的第三導(dǎo)向孔8和下梁架3的第一導(dǎo)向孔2，觸探桿10的中部設(shè)有環(huán)狀突起14，環(huán)狀突起14的直徑大于觸探桿10的直徑。環(huán)狀突起14的上方為擊錘13，擊錘13的中部設(shè)有豎向的第二導(dǎo)向孔4，觸探桿10同時(shí)也穿過第二導(dǎo)向孔4。觸探桿10的探頭上方刻畫有起標(biāo)識(shí)作用的刻度線15。

上梁架9上還通過螺栓連接有兩個(gè)豎向平行設(shè)置的氣缸11，氣缸11的活塞桿向下伸出且在活塞桿的端部通過螺栓連接有電磁鐵6。在電磁鐵6的上表面的邊緣設(shè)有下紅外光電開關(guān)5。

支架1的左側(cè)的內(nèi)側(cè)的上部設(shè)有上紅外光電開關(guān)7。上紅外光電開關(guān)7的高度可沿支架1垂直上下調(diào)整。通過上紅外光電開關(guān)7和下紅外光電開關(guān)5可對(duì)電磁鐵6的通電情況和氣缸11的供氣進(jìn)行控制。

還包括有為氣缸11供氣的空氣壓縮機(jī)16、為整個(gè)儀器提供電力的蓄電池17、以及記錄錘擊數(shù)的拉動(dòng)式計(jì)數(shù)器12，所述拉動(dòng)式計(jì)數(shù)器12設(shè)置在支架1的右側(cè)的內(nèi)側(cè)。

使用時(shí)，首先將蓄電池17充滿電并接入儀器，選擇需要試驗(yàn)的點(diǎn)位，將儀器擺放好，安裝觸探桿10，檢查各個(gè)部件，調(diào)整上紅外光電開關(guān)7和拉動(dòng)式計(jì)數(shù)器12的高度，開始進(jìn)行觸探試驗(yàn)。

初始時(shí)，擊錘13緊貼于環(huán)狀突起14的上方，電磁鐵6置于擊錘13的上方。然后打開啟動(dòng)開關(guān)19，蓄電池17開始為整個(gè)儀器供電。當(dāng)下紅外光電開關(guān)5檢測(cè)到其前方有障礙物(電磁鐵6)時(shí)，將通知系統(tǒng)使蓄電池17為電磁鐵6供電，使電磁鐵6產(chǎn)生磁性吸住擊錘13，同時(shí)通知空氣壓縮機(jī)16為氣缸11供氣使活塞桿上升，從而帶動(dòng)擊錘13上升。

當(dāng)電磁鐵6上升到上紅外光電開關(guān)7處時(shí)，上紅外光電開關(guān)7檢測(cè)到其前方有障礙物(電磁鐵6)，將通知系統(tǒng)使蓄電池17停止為電磁鐵6供電，擊錘3由于不再有吸附力將自由下落擊打觸探桿10的環(huán)狀突起14；同時(shí)也會(huì)停止空氣壓縮機(jī)16對(duì)氣缸11的供氣，氣缸11的活塞桿在電磁鐵6的重力作用下將自動(dòng)向下伸縮，直到被下紅外光電開關(guān)5檢測(cè)到，從而開始下一個(gè)循環(huán)。擊錘13在下降的過程中將拉動(dòng)拉動(dòng)式計(jì)數(shù)器13的數(shù)字拉桿，拉動(dòng)式計(jì)數(shù)器13的顯示將進(jìn)位一號(hào)。

當(dāng)觸探桿11進(jìn)入地面的位置到達(dá)要求的深度(刻度線15處)時(shí)，按下關(guān)閉開關(guān)20，停止蓄電池17對(duì)整個(gè)儀器的供電。當(dāng)下紅外光電開關(guān)5和上紅外光電開關(guān)7工作失效時(shí)，可通過空氣閥開關(guān)18和通電開關(guān)21對(duì)分別氣缸11的伸縮和電磁鐵6的通電情況進(jìn)行手動(dòng)控制。

在本實(shí)施例中，支架1采用5mm厚的材料加工而成，長(zhǎng)×寬×高分別為1270mm×500mm×1760mm。上梁架9采用5mm厚的鋼板加工而成，在中部位置留有直徑為φ27mm的第三導(dǎo)向孔8。蓄電池17為60v、200a的電瓶(根據(jù)實(shí)際需要可進(jìn)行更換)，另配一個(gè)電源逆變器?？諝鈮嚎s機(jī)16采用jv1208型，功率1.1kw，電壓220v/380v，可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行調(diào)整。氣缸11的活塞桿的行程為1m，可根據(jù)實(shí)際需要調(diào)整，氣缸11的兩端有進(jìn)氣口和排氣口兩個(gè)出口，可通過空氣閥開關(guān)18手動(dòng)控制活塞桿的上升和下降。擊錘13的重量為10kg±0.2kg，直徑為φ150mm，高度為72mm，采用實(shí)心鐵加工而成，在中部留有直徑為φ27mm的第二導(dǎo)向孔4。電磁鐵6采用螺栓固定在活塞桿的端部，通電時(shí)工作，斷電時(shí)停止工作。拉動(dòng)式計(jì)數(shù)器12采用d94-s手動(dòng)復(fù)位帶彈簧的六位拉動(dòng)式計(jì)數(shù)器。下紅外光電開關(guān)5和上紅外光電開關(guān)7則采用集發(fā)射與接收于一體的e18-d80nk紅外光電開關(guān)。

本發(fā)明能高效率、自動(dòng)化地完成觸探試驗(yàn)工作，且計(jì)數(shù)準(zhǔn)確，勞動(dòng)強(qiáng)度低。