便携式全自动t型触探仪的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种便携式全自动Τ型触探仪。
【背景技术】
[0002] 在岩土工程施工验槽或光伏电站等轻型构筑物岩土工程勘察中，当地表为软黏土 时，重型设备难以行走，需要一种轻型设备及时对地基极限承载力进行评估。准确评估地基 极限承载力的前提是得到地基土体的不排水抗剪强度。该指标的测试方法主要有室内试验 法和原位测试法两大类。室内测试方法采用野外取样，在室内对土样进行切削加工，制成一 定规格的试样，再进行无侧限抗压强度试验、直剪试验或三轴压缩试验等。原位测试方法无 需取样，直接在现场进行，目前工程中广泛应用的原位测试方法有十字板试验、静力触探试 验和Τ型触探试验等。
[0003] 室内试验过程中试样受力条件明确，但取样和制样过程时间长，不能及时得到试 验结果。十字板试验是目前最常用的原位直接测试方法，但设备系统复杂，无法便携化，且 仅能得到沿深度一定间隔离散点的值。静力触探试验锥头较小，对于强度很低的软黏土，测 试精度较差，为了消除探杆侧壁所受地基土阻力的影响，该试验方法要求将传感器安装在 探头部位，因此需要将传感器的电源线和数据线通过中空的探杆引出地面，因而探杆直径 难以做得很细，很难做成单人便携式的静力触探仪。
[0004]由此，目前亟需提供一种能够及时评估软黏土地基极限承载力。设备轻巧，自动采 集、存储、显示数据，可单人携带操作的便携式全自动Τ型触探仪，以解决上述现有技术中存 在的问题。 【实用新型内容】
[0005] 本实用新型的所解决的技术问题在于提供一种便携式全自动Τ型触探仪，该触探 仪设备轻巧，可以自动采集、存储、显示数据，并且可以单人操作，大大简化设备，达到便携 目的，有效解决了上述【背景技术】中存在的问题。
[0006] 为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种便携式全自动Τ型触探仪，其包括探 头和探杆，还包括自动量测系统和框架，该探杆一端与探头连接，其相对端与框架连接;该 自动量测系统包括力传感器、测距仪和数据采集盒，且固定于该框架内。
[0007] 本实用新型的便携式全自动Τ型触探仪基于Τ型触探试验原理开发，可配以圆柱形 或椭圆柱形两种探头。探头水平投影面积是静力触探探头的数倍，对于软黏土地层的变化 更敏感，能得到沿深度的连续不排水抗剪强度值，测试精度大大提高。选用合适大小的探头 和适宜的探杆直径，将力传感器安装于探杆上部，使力传感器测到的力主要为探头阻力，在 一定的测试深度范围内，可以忽略探杆侧阻的影响，从而大大简化设备，达到便携目的。本 研究成果对传统勘测方法形成有益的补充。
[0008] 同时，自动量测系统包括力传感器、测距仪和数据采集盒。数据采集盒通过压力传 感器是否受力和测距仪测试值是否增加，判定设备处于空闲状态还是工作状态。若判定处 于工作状态，则自动开起记录模式。根据测距仪的测试结果，每l〇cm测试一个阻力值，自动 记录测试数据，并存储在数据采集盒中。数据采集盒上有USB接口和蓝牙接口。开发一款手 机APP软件，通过蓝牙或数据线将手机与数据采集盒连接，通过该软件可以对试验数据进行 处理，将测试的阻力值解译成软粘土不排水抗剪强度和地基极限承载力。手机APP软件还可 实现查询、显示、转存试验数据和曲线的功能。
[0009]此外，该探头的横截面的高度与宽度比值小于或者等于1。
[0010]较佳地，该探头的横截面为圆形。
[0011] 较佳地，该探头横截面为椭圆形。
[0012] 本实用新型设备选用横截面的高度与宽度比值小于或者等于1的探头，较佳地为 圆形或椭圆形，由此有效降低使用过程中探头粗糙度对于测试结果的影响。
[0013] 具体来说，经过实际测试分析，圆柱形探头（即横截面为圆形的探头)可以看做是 椭圆柱形探头（即横截面为椭圆形的探头)的特例。当椭圆短轴与长轴之比小于0.5时，测试 结果较圆柱形探头提高40%以上。为了适应不同强度的土体，可以制做不同大小和规格的 探头，供工程实践中选用。
[0014] 由此可见，采用本实用新型的触探仪，尤其是在使用具有椭圆形横截面的探头时， 通过各个部件的高效配合，能够有效提高测试结果的准确性与稳定性。
[0015] 此外，本实用新型对探头与探杆的具体连接方式提供两种具体改进，可以根据不 同的工况或实际需求自由选择。
[0016] 第一，本实用新型的触探仪的探杆一端连接锥形头，该探头上具有与该锥形头相 匹配的容置槽，使用时该锥形头嵌入该容置槽内。
[0017]采用此种连接方式，只需要在探头上开设容置槽即可，无需增设其他装置或部件 便可实现两者的连接，简单、方便。实际中，探杆尖部多连接锥形头，锥形头锥角60°，与探头 中心部位的容置槽相切合。探杆拔出时，锥形头与探头分离，以减少上拔力。探头和探杆锥 形头通过软连接相连，在上拔过程中可将探头回收。
[0018] 作为第一种连接方式的改进，该容置槽被设置于该探头的长度方向中心处。
[0019] 具体来说，容置槽设置于探头长度方向中心处，使探头两端受力均匀，以进一步提 升本实用新型的触探仪的稳固性，使其在使用过程中不易发生偏斜。
[0020] 作为第一种连接方式的另一种改进，该容置槽下方设置纳污槽。
[0021] 本实用新型中容置槽下方设置纳污槽，当触探仪压入地下过程中，该纳污槽可以 容纳探头与探杆间隙中进入的土和杂质，并可兼起到保护探头的作用。
[0022] 第二，本实用新型的探头长度方向上设置接头，该接头侧壁具有螺丝扣，使用时该 探杆与该接头螺接在一起。
[0023] 采用此种连接方式，即探杆通过接头与探头螺接的方式，相较于第一种方式而言， 第二种连接更加牢固，探头可以重复利用。
[0024] 最后，本实用新型的便携式T型触探仪的框架与该探杆之间由轴承连接。
[0025] 本实用新型设备中框架可选用角钢或槽钢制作，框架与探杆之间由轴承连接，以 减小摩阻力，保证压力的垂直传递，由此可以进一步提高测试结果的准确性及可靠性。
【附图说明】
[0026] 图1为本实用新型第一实施例中触探仪的整体示意图。
[0027] 图2为本实用新型第一实施例中探头的主视图。
[0028] 图3为本实用新型第一实施例中探头的侧视图。
[0029] 图4为本实用新型第一实施例中探头的俯视图。
[0030] 图5为本实用新型第一实施例中框架与探杆的组合示意图。
[0031 ]图6为本实用新型第一实施例中探杆的示意图。
[0032]图7为本实用新型第二实施例中探杆与探头的组合示意图。
[0033]图8为阻力系数平均值随轴长比变化曲线。
【具体实施方式】
[0034] 本实用新型提供一种便携式T型触探仪，其包括探头1、探杆2、自动量测系统3及框 架4，该探杆2-端与探头1连接，其相对端与框架4连接;该自动量测系统3包括力传感器31、 测距仪32和数据采集