[發明專利]非接觸式靜力觸探深度測量裝置及其應用方法

在審

• 申請號: 201511015615.2
• 申請日: 2015-12-31
• 公開（公告）號: CN105625290A
• 公開（公告）日: 2016-06-01
• 發明（設計）人: 楊石飛;蘇輝;劉楓
• 申請（專利權）人: 上海巖土工程勘察設計研究院有限公司
• 主分類號: E02D1/00
• 分類號: E02D1/00
• 代理公司: 上海申蒙商標專利代理有限公司 31214
• 代理人: 徐小蓉

技術領域

本發明涉及巖土勘探領域，尤其是非接觸式靜力觸探深度測量裝置及其應用方法。

背景技術

靜力觸探是將帶有壓力感應探頭的探桿以均勻速率壓入土中，并記錄土體對探頭的壓力和貫入深度，用以探明土體性質，劃分土層以及評估巖土力學特性。靜力觸探以其操作簡單，快速及成果可靠性高等優點，已成為廣泛應用的巖土工程原位測試方法。

靜力觸探的設備主要包括貫入系統、探測系統及探頭標定設備，貫入系統包含靜力觸探主機及反力裝置，探測系統包含探頭、探桿、電纜、數據采集儀和深度記錄儀，探頭標定設備包含加載系統和量測儀表等。

深度記錄是靜力觸探試驗的重要內容，其作用是記錄探桿貫入土體中的深度，并以固定深度（通常為10cm）為間隔來收集探頭壓力信號，從而形成連續的探頭阻力-深度曲線。目前深度記錄通常采用兩種方法。

一種是人工記錄，為最原始的方法，其在探桿旁樹立標尺，采用人工讀數，以一定深度間隔（通常是為10cm）激活數據采集按鈕，從而形成探頭阻力-深度曲線。人工記錄需要專門的深度記錄人員，并且深度記錄精度難以控制。

另一種是機械式深度記錄儀，其原理是將探桿內的傳輸線纜穿過由夾輪和滑動輪組成的角機系統，滑動輪上帶有深度約2mm的軌道，并設置有觸點和微動開關，當探桿貫入時，傳輸線纜通過與滑動上軌道的摩擦帶動滑動輪轉動，滑動輪每轉動一圈，輪上觸點碰擊微動開關一次，產生脈沖信號，傳送到儀器作深度計數并啟動采集數據。相對與人工記錄，其大大節省了人工，并且記錄精度得到提高，但是，在實際應用過程中發現，線纜與滑動輪軌道容易產生滑軌現象，滑動輪轉動不連續，從而導致記錄深度不準，需要不斷人工校正，試驗效率降低。

發明內容

本發明的目的是根據上述現有技術的不足，提供了非接觸式靜力觸探深度測量裝置及其應用方法，通過測量驅動探桿貫入的液壓油缸的位移變化，得到探桿的貫入深度，實現非接觸式的測量，系統可靠性大大提高。

本發明目的實現由以下技術方案完成：

一種非接觸式靜力觸探深度測量裝置，用于測量靜力觸探探桿的貫入深度，其特征在于：所述測量裝置至少包括測距儀、固定支架和信號處理器，所述測距儀通過所述固定支架與靜力觸探機相連接固定，所述信號處理器接收處理所述測距儀的測距信號。

所述固定支架的兩側分別設置有夾具，其中一個所述夾具用于所述固定支架與所述靜力觸探機之間的連接固定，另一個所述夾具用于所述測距儀與所述固定支架之間的連接固定。

所述用于所述測距儀與所述固定支架之間連接固定的夾具與所述固定支架之間設置有可伸縮機構。

所述可伸縮機構上設置有鎖止裝置。

一種涉及上述的非接觸式靜力觸探深度測量裝置的應用方法，其特征在于：將測距儀通過固定支架安裝到靜力觸探機上，通過所述測距儀測量所述靜力觸探機中的液壓油缸的位移變化，通過信號處理器接收處理所述測距儀的測距信號。

通過所述測距儀測量所述靜力觸探機中的液壓油缸的位移變化指的是，所述測距儀測量所述液壓油缸的油壓桿的下降高度。

本發明的優點是：能實現非接觸式的靜力觸探探桿貫入深度的測量；可靠性和精度高，結構簡單，便于安裝；造價較低，推廣便利。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖通過實施例對本發明特征及其它相關特征作進一步詳細說明，以便于同行業技術人員的理解：

如圖1所示，圖中標記1-15分別表示為：固定支架1、光學測距儀2、信號處理器3、夾具4、夾具5、伸縮桿6、鎖止裝置7、數據采集儀8、液壓油缸9、油壓桿10、探桿11、地錨12、傳輸線纜13、連接板14、探桿支架15。

實施例：如圖1所示，本實施例中的非接觸式靜力觸探深度測量裝置用于測量探桿11的貫入深度。探桿11固定安裝在靜力觸探機上，靜力觸探機包括兩個液壓油缸9，兩個液壓油缸9分別通過地錨12固定在地面上。兩個液壓油缸9的油壓桿10之間通過連接板14連接固定形成一體。探桿支架15固定設置在連接板14的中部，探桿11安裝在探桿支架15上。