一种用于检测土层物理力学性质的装置的制作方法

本实用新型涉及测量领域，尤其是一种用于检测土层物理力学性质的装置。

背景技术：

目前进行检测土层物理力学性质的试验手段有三种：静力触探试验、动力触探试验、标贯试验。这三种试验都有其自身的缺点和局限性。传统的动力触探方式，测量精度不是特别高，有一定的误差，尤其是不能测出具体力的大小；传统的标贯试验虽然精确度比较高，但是仪器本身有误差，比如说锤子下落过程中，有可能出现水平方向的误差，当垂直方向上倾斜误差达到2%时，会导致贯入结果发生误差，而且试验过程中需要人工进行记录，仪器本身也比较笨重。这两种试验方式还有一个共同的缺点，就是无法根据进入土层的前段装置来测量阻力。因此，目前迫切需要一种通用方便，成本低廉，测量精度高，结构简单的土层贯入特性测量装置来测量土层的物理力学性质。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种用于检测土层物理力学性质的装置，测量精度高，通用方便。

为解决以上技术问题，本实用新型的技术方案为：一种用于检测土层物理力学性质的装置，其不同之处在于：其包括贯入阻力仪和与所述贯入阻力仪配合使用的导向支架；所述贯入阻力仪包括连成一体的导向杆和贯入杆，所述导向杆上设置有锤座、限位环和位于所述锤座和限位环之间的穿心锤，所述限位环设于所述锤座的上端且与所述导向杆可拆卸连接，所述穿心锤可沿所述导向杆上下移动，所述导向杆的上端还设置有加速度检测装置，所述贯入杆设于所述导向杆的下端，所述贯入杆上设置有贯入头，所述贯入头的上端设置有倾斜传感器，所述限位环由相互配合的第一半环部和第二半环部对接而成，所述第一半环部和第二半环部的一端通过铰链连接、另一端通过锁紧件固定；所述导向支架包括导向筒、设于所述导向筒周侧用于调节导向筒高度的调节支脚、及用于移动所述导向筒的移动框架，所述导向筒的中部开设有与所述贯入杆配合的导向孔。

按以上技术方案，所述贯入头和所述贯入杆通过螺纹连接。

按以上技术方案，所述贯入头呈圆锥形或圆筒形。

按以上技术方案，其还包括设于所述导向杆上端的手柄。

按以上技术方案，所述导向杆上设置有沿其长度方向延伸的第一刻度标识，所述第一刻度标识的数值从下至上逐渐增大。

按以上技术方案，所述贯入杆上设置有沿其长度方向延伸的第二刻度标识，所述第二刻度标识的数值从下至上逐渐增大。

按以上技术方案，所述导向杆上还设置有防撞环，所述防撞环位于所述锤座的下方。

按以上技术方案，所述调节支脚有若干个且均匀分布在所述导向筒的周侧，所述调节支脚的长度可调节。

按以上技术方案，所述第一半环部具有与所述第二半环部对接的第一对接面，所述第二半环部具有与所述第一对接面配合的第二对接面，所述第一对接面上设置有定位凸起，所述第二对接面上开设有与所述定位凸起配合的定位孔。

按以上技术方案，所述移动框架包括靠近所述导向筒下端设置的水平支撑台及设于所述支撑台下端的若干个滚轮。

对比现有技术，本实用新型的有益特点为：该用于检测土层物理力学性质的装置，采用穿心锤撞击然后自由下落，不用考虑贯入过程中的恒速问题，且贯入头的上端设置有倾斜传感器，精度高；通过加速度检测装置来得到贯入头的速度、位移以及贯入阻力，大大简化了整个装置的复杂程度，坚固耐用，而且限位环可以上下移动，且限位环与贯入杆可拆卸连接，能更换不同的穿心锤，调整也更加方便；第一半环部和第二半环部的一端通过铰链连接、另一端通过锁紧件固定，易于装卸，固定牢靠，提高了检测效率。

附图说明

图1为本实用新型实施例结构示意图；

图2为本实用新型实施例中限位环结构示意图；

其中：1-贯入阻力仪（101-导向杆（1011-第一刻度标识）、102-贯入杆（1021-第二刻度标识）、103-锤座、104-限位环（1041-第一半环部（10411-第一对接面、10412-定位凸起、10413-第一压紧圈）、1042-第二半环部（10421-第二对接面、10422-定位孔、10423-第二压紧圈）、1043-铰链、1044-锁紧件）、105-穿心锤、106-贯入头、107-倾斜传感器、108-手柄、109-防撞环）、2-导向支架（201-导向筒、202-调节支脚、203-移动框架（2031-支撑台、2032-滚轮）、204-铰链）、3-加速度检测装置。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

请参考图1至图2，本实用新型实施例用于检测土层物理力学性质的装置，其包括贯入阻力仪1和与所述贯入阻力仪1配合使用的导向支架2；所述贯入阻力仪1包括连成一体的导向杆101和贯入杆102，所述导向杆101上设置有锤座103、限位环104和位于所述锤座103和限位环104之间的穿心锤105，所述限位环104设于所述锤座103的上端且与所述导向杆101可拆卸连接，所述穿心锤105可沿所述导向杆101上下移动，所述导向杆101的上端还设置有加速度检测装置3，所述贯入杆102设于所述导向杆101的下端，所述贯入杆102上设置有贯入头106，所述贯入头106的上端设置有倾斜传感器107，所述限位环104由相互配合的第一半环部1041和第二半环部1042对接而成，所述第一半环部1041和第二半环部1042的一端通过铰链1043连接、另一端通过锁紧件1044固定；所述导向支架2包括导向筒201、设于所述导向筒201周侧用于调节导向筒201高度的调节支脚202、及用于移动所述导向筒201的移动框架203，所述导向筒201的中部开设有与所述贯入杆102配合的导向孔。

优选地，为了便于更换贯入头106，所述贯入头106和所述贯入杆102通过螺纹连接。

优选地，为了实现一种装置多种实验，进行动力触探试验和标贯试验，所述贯入头106有两个，其中一个为圆锥形，另一个为圆筒形。

优选地，其还包括设于所述导向杆101上端的手柄108。

优选地，为了精确地确定穿心锤105的提升高度，所述导向杆101上设置有沿其长度方向延伸的第一刻度标识1011，所述第一刻度标识1011的数值从下至上逐渐增大。

优选地，为了精确地测量贯入杆102的贯入深度，所述贯入杆102上设置有沿其长度方向延伸的第二刻度标识1021，所述第二刻度标识1021的数值从下至上逐渐增大。

优选地，为了防止地层发生较大变化时贯入杆102的下落距离发生较大幅度导致锤座103与导向筒201发生碰撞，所述导向杆101上还设置有防撞环109，所述防撞环109位于所述锤座103的下方。

优选地，为了适应不同长度的贯入杆102，所述调节支脚202有若干个且均匀分布在所述导向筒201的周侧，所述调节支脚202的长度可调节。

优选地，为了便于调节调节支脚202和导向筒201的夹角，所述调节支脚202通过铰链204与所述导向筒201连接。

优选地，为了能快速准确地固定限位环104，所述第一半环部1041具有与所述第二半环部1042对接的第一对接面10411，所述第二半环部1042具有与所述第一对接面10411配合的第二对接面10421，所述第一对接面10411上设置有定位凸起10412，所述第二对接面10421上开设有与所述定位凸起10412配合的定位孔10422。

优选地，所述第一半环部1041和第二半环部1042的中部对应开设有半环孔，两个半环孔对接形成于所述导向杆101配合的装配孔，所述第一半环部1041的半环孔的孔周处设置有用于增加摩擦力的第一压紧圈10413，所述第二半环部1042的半环孔的孔周处设置有用于增加摩擦力的第二压紧圈10423。

优选地，所述锁紧件1044为螺纹件，所述第一半环部1041上开设有与所述锁紧件1044配合的第一紧固孔，所述第二半环部1042上开设有与所述锁紧件1044配合的第二紧固孔，所述第二紧固孔内开设有与所述锁紧件1044配合的螺纹结构。

优选地，所述移动框架203包括靠近所述导向筒201下端设置的水平支撑台2031及设于所述支撑台2031下端的若干个滚轮2032。

优选地，所述穿心锤105有多个，所述穿心锤105可更换或叠加使用。

更优选地，所述穿心锤105有三个，其质量分别为10Kg、63.5Kg、120Kg，三个不同质量的穿心锤105可分别单独使用或叠加使用。

请参考图1至图2，本使用新型实施例的使用方法为：将本测量装置放置至需要测量的土层上，然后将限位环104移动至所需高度并将限位环104固定在导向杆101上，接着将穿心锤105提升至与所述限位环104相贴，然后松开穿心锤105使其自由下落撞击锤座103，最后根据加速度检测装置3测得的数值和贯入杆102的贯入深度即可得出土层的物理力学性质。

以上内容是结合具体的实施方式对本实用新型所做的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属的技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。