亚星游戏官网-www.yaxin868.com

专利名称：地基承载力填土密实度现场检测仪的制作方法
技术领域：
—种地基承载力填土密实度现场检测仪涉及到岩土工程界的勘察、设计、施工等
领域，用于现场描述评价天然地基的荷载强弱、判定人工地基的密实程度、含水量等土力学 指标。
技术背景 在岩土工程实践中我们经常接触到天然地基和人工回填地基，对于这类土体的颗 粒大小、密度分布排列、荷载强弱、含水量多少的评价，对其临界状态和极限状态的指标判 定，直接影响和掌控着建筑工程的质量，是国家基本建设的百年大计，因此对地基承载力填 土密实度进行现场定量检测、定性分析至关重要。 现有的相关技术中有A :"电子微型贯入仪"参阅中国专利88216821. 1沈阳自 动化研究所出品，其原理机械弹簧做测力元件、探深度lcm。其不足之处是弹簧疲劳 后精度下降、误差增大、另外由于探头仅仅lcm长，探深有限不能现场原位测试，只能钻 探把土样取上来增加了土的扰动和失水性B:美国出品的"土壤贯入阻力仪"参阅美国标 准D1558-99(2004)美国岩土试验材料协会制定，其原理机械结构，弹簧做测力元件，刻 度尺显示。其不足之处是刻度本身的视觉误差就了超过±5%、弹簧疲劳后精度下降、
误差增大、刻度尺退縮后数据就消失了不能保留。C:"核子密度仪"参见〈土工试验规程
〉SL237-1999第四节，南京水科院盛树馨、陶秀珍、徐伯梦著，其原理应用y射线与物质 原子外围的电子进行弹性碰撞，产生康普顿散射，土体的密度越大，y射线衰减就愈大的原 理。通过y射线穿透土体强度的变化量，来计算出土体的密度。其不足之处是由于y射
线源由钴6O(Co60)和铯137(Cs137)组成，对人体的辐射对环境的污染众所周知，因此对其防 辐、防护等监管设施要求很苛刻、耗资大。D :"灌砂法"参见〈土工试验规程 > 的SL237-1999 第二节-南京水利科学研究院的盛树馨、陶秀珍、徐伯梦等著。其原理挖坑灌砂法是采用
等同体积、容积的标准砂与碾压实土的称重量法，以此计算土方的密度。其不足之处劳动
强度大，耗时、耗资、费力。
发明内容 本发明的目的是为了提供一种体积小、便于携带、能在野外现场控制施工质量的 装置地基承载力填土密实度现场检测仪，本发明的目的是为了解决现有技术中存在的问 题(1 :放射线核污染、2 :钻探取土化验造成的土扰动、失水3 :弹簧疲劳后精度下降、误差增 大、4、刻度尺本身的视觉误差、5刻度退縮后数据消失不能保留、6挖坑灌砂法耗时耗资大) 实现这一 目的的方案是将横梁_荷载传感器_传动轴_触探杆_触探头_数据 采集处理器_控制显示面板_通讯接口组合在一起，构成_台地基承载力填土密实度现场 检测的专用仪器。 其技术特征在t字形横樑的顶部加压力，使得刚性的触探头带动触探杆垂直地 贯入土体中。触探头受作用力向土体剌入的同时，土体对触探头产生一个反作用力，排除触探头对土的周边摩擦因素，通常把作用在触探头的尖端阻力叫做土的贯入阻力。土体越坚 硬、含水量越少，密度越大，强度越高，贯入阻力也越大。反之也同理。我们运用这个原理选 用足够刚度适合直径的触探头，就可以得到同一深度下不同土质的贯入阻力，从而获得土 体内部的荷载强度、含水量、密度分布情况等力学指标，此检测结果输入到数据采集处理器 进行运算、放大、显示、存贮、打印形成工程报告，实现了智能化现代化现场施工质量管理。 本发明的特点效益1、取代了机械刻度尺读值、避免了视觉误差、提高了精度2、 由于配备了加长触探杆，不必钻探取土，可就地勘察原位测试、无扰动不失水，保持了土体 天然状态的土力学指标3、无核检测，没有放射线污染4、取代了灌砂法，节省大量人力物力 縮短工期，以往用灌砂法测密度做一个基坑要几个小时，而用本发明测一个点最多需要十 分钟，社会效益可观。5、应用单片机数据采集处理器实时动态跟踪、峰值保留、均值计算、直 接形成工程报告，实现了智能化现代化现场施工质量管理。

图1 :地基承载力填土密实度现场检测仪的机械组成部分 图1中1横梁、2机壳、3电源盒、4数据采集处理器、5荷载传感器、6通讯接口、7 传动轴、8触探杆、9触探头、10控制显示面板、11位移导向套。
具体实施方式
图1是本方案的一个实施例一个特殊的机壳2将荷载传感器5与机械传导系统 (传动轴7、触探杆8、触探头9)_数据采集处理器4，有机地组合在一起，其特征机壳的顶 部设有T字形的横梁、机壳的内腔中央固定有荷载传感器、机壳的底部装有位移导向套、机 壳内设有数据采集处理器、电源盒、机壳的壳体上装有控制显示面板及通讯接口。荷载传感 器与传动轴相连，再依次与触探杆、触探头连接。 图1中的触探杆，根据检测需要设计为单节和多段结构，各段之间以螺纹、键槽、 穿钉连接，每一节触探杆的表面均设有位移深度刻度标尺。 图1中的触探头，其形状根据要求设计成圆锥形，棱锥形、圆柱形、三种、直径为 ①4. 52①6. 4、①9. 07、①16. 5，角度为20° 、30° 、45° 、60° 、180° 图1中的电源盒，在机壳内的栅板上装有电源盒，供充电的、不充电的两种电池通 用 图1中的数据采集处理器，采用低电压超低功耗的单片机控制器_高集成运算放 大器_液晶显示器，实现对荷载传感器的变化信号进行实时采样、比较、计算、跟踪显示、并 将输入输出信号送到通讯接口。 本发明的工作过程是对仪器顶部的横梁加以压力，荷载传感器产生受力变形，通 过触探杆将触探头贯入土中，根据贯入土中的触探头尖端阻力的大小来探测土层的物理力 学性质，以此建立贯入阻力Ps与承载力fa与密实度A压縮摸量Es之间的相关关系。再 将荷载传感器所测得的相关数据送到数据采集处理器进行采样_放大_存贮_实时动态跟 踪_最大峰值保留_平均值计算_结果显示，同时数据送往终端通讯接口 ，连接上位机形成 工程报告，至此完成了一整套现代化施工质量检测与办公智能化管理。
权利要求地基承载力填土密实度现场检测仪包括机壳、横樑、荷载传感器、位移导向套、传动轴、触探杆、触探头、数据采集处理器、控制显示面板、通讯接口、电源盒等构成，其特征是荷载传感器与数据采集处理器、显示控制面板、传动轴、触探杆、触探头组合在一起。
2. 根据权利要求1所述的地基承载力填土密实度检测仪，其特征是机壳的顶部有一个 T字形手柄横梁，机壳的底端固定有位移导向套。
3. 根据权利要求1所述的地基承载力填土密实度检测仪，其特征是机壳的内腔中部 装有荷载传感器。荷载传感器又与传动轴、触探杆与触探头逐段相连接。
4. 根据权利要求1所述的地基承载力填土密实度检测仪，其特征是机壳内设有数据 采集处理器、电源盒、机壳的壳体上装有显示控制面板及通讯接口 。
5. 根据权利要求1所述的地基承载力填土密实度检测仪，其特征是触探杆根据需要 分为单节和多段结构，各段之间以螺纹、键槽、穿钉连接，每一节触探杆的表面均设有位移 刻度标尺。
6. 根据权利要求1所述的地基承载力填土密实度检测仪，其特征是触探头根据需要 设有圆锥形、棱锥形和圆柱形三种。
专利摘要地基承载力填土密实度现场检测仪涉及岩土工程力学，包括机壳、横樑、荷载传感器、传动轴、触探杆、触探头、数据采集处理器、控制显示面板、通讯接口、电源盒，其特征固定在机壳内腔的荷载传感器其底部连接传动轴、触探杆、触探头，当触探头向土体插入时，荷载传感器产生信号变化，经数据采集处理器采样、放大、计算显示，并由通讯接口送到上位机智能化处理。本实用新型是为区别于目前工程使用的贯入仪、灌砂法、核子密度仪，弥补现有技术的不足①钻探取土造成现场扰动失水、②核子仪有放射线污染、③挖坑灌砂费工耗时耗力、④弹簧测力元件误差大、⑤刻度尺读值有视觉误差、又不能保留数据。
文档编号G01N9/00GK201443081SQ20092001343
公开日2010年4月28日 申请日期2009年5月5日 优先权日2009年5月5日
发明者不公告发明人 申请人:沈阳市建科仪器研究