一种安全的标准贯入试验装置及测试方法与流程

本发明涉及岩土勘探
技术领域：
，具体的说是一种工程地质原位安全的标准贯入试验装置及测试方法。
背景技术：
：标准贯入试验是工程地质勘察原位测试的重要手段，标准贯入试验是用质量为63.5kg的重锤按照规定的落距(76cm)自由下落，将标准规格的贯入器打入地层，根据贯入器在贯入一定深度得到的锤击数来判定土层的性质。传统的标准贯入试验设备由标准贯入器、触探杆及穿心锤组成，在测试时，将标准贯入器连接在触探杆上放入钻孔中，用钻机卷扬将穿心锤吊起，穿心锤导杆与触探杆相连，通过手动操控转扬使穿心锤升高76cm沿导向杆自由下落对标准贯入器施加贯入力。由于钻孔孔径远大于触探杆直径，在试验中很难保持垂直状态，手动操控卷扬进行锤击安全风险高。技术实现要素：本发明的目的是提供一种结构简单，适用于标准贯入试验与重型动力触试验的一种安全的标准贯入试验装置及测试方法，该装置可与当前xy系列钻机或全液压钻机配套使用，实现测试的快速化、自动化，大大降低安全风险，提高测试的可靠度。本发明提供的技术方案：所述一种安全标准贯入试验装置，其特征在于：包括机架、机架水平移动机构、穿心锤、导向杆、打垫、穿心锤升降系统和竖向设置在机架上的穿心锤限位导轨，所述穿心锤和打垫均套设在导向杆上，并可沿着导向杆上下移动，打垫置于穿心锤下方，在打垫的下部设有与连接有贯入器的触探杆或钻杆连接的螺纹口，在机架的底部设有开设钻杆槽的打垫托板，在导向杆上端设有穿心锤限位板，在穿心锤限位板和穿心锤上均设有与穿心锤限位导轨相匹配的安装滑槽，所述穿心锤限位板和穿心锤均通过安装滑槽与穿心锤限位导轨滑动连接，并可沿着穿心锤限位导轨上下移动；所述机架水平移动机构是由水平安装在钻机门架上的机架平移轨道、设置在机架背面的滑槽和伸缩油缸组成，所述机架通过其背部的滑槽与钻机门架上的机架平移轨道滑动连接，所述伸缩油缸安装在钻机门架的其中一侧，其活塞端与机架连接，并带动机架沿着机架平移轨道水平移动至导向杆正对钻机的钻孔；所述穿心锤升降系统是由液压马达、竖向设置在机架上的传动链条、分散设置在传动链条外表面的多个伸缩舌推板和设置在穿心锤侧面的伸缩舌组成，在穿心锤的侧面对应安装有伸缩舌安装槽，所述伸缩舌通过弹性构件安装在伸缩舌安装槽内，在伸缩舌上设有伸缩舌触控按钮，所述传动链条通过传动齿轮安装在机架上，在液压马达和传动齿轮的作用下传动链条沿着机架竖向传送，并在竖向传送中通过其传动链条上的伸缩舌推板推动伸出伸缩舌安装槽的伸缩舌带动穿心锤沿着导向杆向上移动，在穿心锤移动至伸缩舌触控按钮与导向杆上端的穿心锤限位板接触时，伸缩舌收缩至伸缩舌安装槽内，并与伸缩舌推板脱离，穿心锤停止上升，在重力作用下沿着导向杆向下移动；在穿心锤向下移动至伸缩舌触控按钮与导向杆上端的穿心锤限位板脱离时，伸缩舌伸出缩舌安装槽，且在穿心锤从导向杆最上端下降至打垫的过程中，未有伸缩舌推板传送至穿心锤移动的位置处。本发明较优的技术方案：所述安全标准贯入试验装置还包括贯入深度与锤击数检测显示装置，该装置是由带有检测显示控制箱、设置在穿心锤限位板上的接近计数传感器、设置在机架上的拉线位移传感器、设置在检测显示控制箱内的检测储存电路、语音提示装置及移动电源组成，所述检测显示控制箱固定在机架的下部，拉线位移传感器固定在机架上部横粱中间，其拉线端接在导向杆顶端，接头处可相对旋转，所述接近计数传感器和拉线位移传感器均通过通信电缆连接到检测显示控制箱。本发明较优的技术方案：在机架上部和下部的上、下齿轮，所述上、下齿轮分别固定在机架距上下端100-150mm处，传动链条为环形链条，上下部位分别套设在上、下齿轮上，所述液压马达固定在机架上端，传动链条在液压马达和传动齿轮的带动下沿着机架竖向传动，在传动链条上均匀分布有3-5个伸缩舌推板，两相邻伸缩舌推板之间的距离等于或大于穿心锤沿着导向杆向上移动的距离与穿心锤沿着导向杆自重下落时间内传动链条传动的位移之和；所述伸缩舌推板为t形挂钩，t形挂钩的横向挂杆宽度比传动链条宽10mm，左侧中间开与链条等宽槽，所述伸缩舌推板竖向安装在传动链条上，开槽一侧的横向挂杆挂设在传动链条的连接栓上，其竖向杆贴覆在传动链条的表面，另一端的横向挂杆伸出传动链条，并在伸缩舌伸出伸缩舌安装槽时，置于伸缩舌下方推动穿心锤沿着导向杆向上移动。本发明较优的技术方案：所述机架的高度为1.8-2m，为横截面呈长方形的框架结构，长350-400mm，宽250-280mm，所述托板伸出机架，在穿心锤不工作时，托住打垫与穿心锤，在穿心锥工作时，打垫与托板之间的间距大于试验行程；所述机架平移轨道有两根，平行设置在钻机门架的两根竖向支撑杆之间，在机架背面的对应设有两个滑槽，分别与钻机门架上的两根机架平移轨道滑动连接，在钻机门架与伸缩油缸相对的一侧设有限位挡板，当机架移至限位挡板的位置时，其导向杆与钻机的主动钻杆在同一直线上；所述穿心锤限位导轨有两条，对称设置在机架的正面，每根穿心锤限位导轨的横向截面呈三角形，在两侧及背面分别设置3-4度横梁增强机架的刚度，在穿心锤和穿心锤限位板两侧对应开设有截面呈v形的安装滑槽。本发明较优的技术方案：所述伸缩舌的横截面为矩形，在伸缩舌上、下面分别设有直线轴承，并通过直线轴承与开设在穿心锤上的伸缩舌安装槽内槽面接触，在伸缩舌靠近穿心锤的一端开设有伸缩舌推槽，所述伸缩舌触控按钮是由下部的楔形插块和上部的弹性按钮组成，当伸缩舌触控按钮上升与穿心锤限位板接触时，在穿心锤限位板的压力下其下部的楔形插块对应插入伸缩舌推槽内，并推动伸缩舌伸入伸缩舌安装槽内；在伸缩舌触控按钮与穿心锤限位板脱离时，下部的楔形插块在上部弹性按钮的带动下自动复位脱离伸缩舌推槽，伸缩舌在弹性构件的作用下伸出伸缩舌安装槽。本发明较优的技术方案：所述穿心锤在导向杆上的位移距离为760-800mm，在穿心锤上设有保险栓；所述打垫的厚度为50-60mm；所述穿心锤限位板为中间开设有圆孔的环形板，其圆孔的直径小于导向杆的外径，在导向杆上端对应开设有环形凹槽，穿心锤限位板通过其中间的圆孔套设在导向杆上端的环形凹槽内，并可沿着导向杆水平转动。本发明较优的技术方案：所述穿心锤重63.5kg，采用直径为220-230mm、高度为300-320mm的圆柱体结构，其中央位置开设有内径为45-53mm圆形通孔，在其上部和下部的两侧分别对称开设有深度20-30mm的v形安装滑槽，且每侧的上、下两个v形安装滑槽在同一直线上，高度均为50mm；所述穿心锤两侧上、下v形安装滑槽之间的部位对应切除，形成一个两侧内凹、纵向截面为工字型的圆柱体结构，在每个v形安装滑槽的两v形面上对称安装有滑动钢珠，并在穿心锤与穿心锤限位导轨滑动连接时，通过滑动钢珠与穿心锤限位导轨接触。本发明提供的一种利用上述安全标准贯入试验装置进行测试的方法，其特征在于具体步骤如下：(1)将装置的各组件按图纸装配好，在室内进行加载运行调试，确保各部件运行正常，反复调整穿心锤限位板与伸缩舌触控按钮的相对位置，确保穿心锤的落距为760±20mm；(2)在钻机门架上安装两根平行的机架平移轨道，将机架通过滑槽与伸缩油缸固定安装在钻机门架上，并能左右在滑动，将伸缩油缸固定在门架的其中一侧，且确保伸缩油缸达到最大行程95％时，导向杆与钻机主动钻杆同心，并在机架位移至钻机主动钻杆同心位置时的另一侧安装有限位挡板，保持机架处于垂直状态，用高压油管将液压马达和伸缩油缸通过阀门与钻机液压源相连；(3)当钻机钻进到某一预定标准贯入试验深度时，停止钻进，将钻机的钻杆及钻头提出钻孔，并将标贯入器连接到钻杆上，用钻机卷扬将其吊入到钻孔内，边放边接钻杆，当到预定标准贯入试验深度时，钻杆高出孔口地面0.5-1m；(4)给伸缩油缸供压，通过伸缩油缸推动机架沿着机架平移轨道运动至限位挡板的位置，致使导向杆与钻机主动钻杆同心时封闭油缸油路，启动液压马达，使穿心锤上升一定的高度，并用合适长度的钻杆连接打垫与标贯器上的钻杆，保持打垫与托板之间的高度0.55-1.2m，软土取大值，且穿心锤在与钻杆连接时能向下移动；(5)开启检测显示控制箱的电源后，按压一次复位健，启动液压马达并调节油压，液压马达通过上、下齿轮带动链条传动，分布在链条上的伸缩舌推板向上推伸缩舌，带动穿心锤向上移动，当移动高度达到760mm时，触控钮使伸缩舌回缩，穿心锤沿导向杆自由下落击打打垫，并通过打垫和钻杆对贯入器施加贯入力，完成穿心锤击打标准贯入器的工作；(6)在击打过程中，通过检测显示控制箱内检测储存电路中的单板机设置程序控制与记录，穿心锤每靠近接近计数传感器一次锤击数n自动增加一次，以锤击数n作为参比变量记录拉线位移传感器测得的贯入量值，通过设置在检测显示控制箱上的液晶显示窗，自动实时显示实时锤击数n与贯入量h(cm)，当贯入深度h首次达到或超过15cm时，检测显示控制箱内置扬声器发出语音提示”预打完成”，同时显示窗n、h值归零重新开始记数显示，当再次记录的h值达到或超过30cm时，结束试验，数据自动存储，同时语音提示本次试验结束；(7)试验结束后，关闭液压马达，卸掉连接钻杆后，使液压马达慢速反转，让穿心锤下落到托板上，启动伸缩油缸，让机架回到左侧待用位置，用钻机卷扬将钻孔内钻杆吊出，卸下标贯器洗净备用，并用塑料袋留扰动样。本发明较优的技术方案：所述检测显示控制箱可通过按键设置显示常用的形式。如:预打0-15cm的击数，0-10cm击数、10-20cm击数、20-30cm击数等。本发明较优的技术方案：在步骤(1)中还需要反复调整计数传感器的位置，保证既能正常计数又有安全间隙；并分别测定传统方法与本方法在打垫上的能量，确保该装置中穿心锤落入打垫上的能量与传统方法中穿心锤落入打垫上能量差不大于1％。本发明的工作原理:本发明的锤击装置需同钻机配套使用，可以安装在钻机门架上，并能左右滑动，机架移动到导向杆与钻机主动钻杆在同一直线上时，启动液压马达通过上齿轮与下齿轮带动链条正转，分布在链条上的挂钩通过伸缩舌带动穿心锤向上移动，当移动高度达到760mm时，触控钮使伸缩舌回缩，穿心锤沿滑轨自由下落击打打垫，通过打垫、钻杆对贯入器施加贯入力。穿心锤向上移动时，当计数传感器第一次检测到穿心锤到达最高点时系统清零，以计数通道作参比变量记录贯入量，通过编程使显示屏实时显示贯入0-150、150-250、250-350、350-450mm的击数或其它需要的型式，当记录到的贯入总量≥450mm结束试验。本发明可以与现有的xy系列钻机或全液压钻机配套使用，结构简单，使用方便，自动贯入，自动记录，实时显示，实用性强，实现测试的快速化、自动化，大大降低安全风险，提高测试的可靠度。附图说明图1是本发明的正面结构示意图；图2是本发明的侧面结构示意图；图3是本发明中穿心锤的伸缩舌结构示意图；图4是本发明中穿心锤的结构示意图；图5是图4的纵向剖视图；图6是图5中a-a横截面图；图7是本发明与钻机门架安装正面结构示意图；图8是本发明与钻机门架安装侧面结构示意图；图中：1—穿心锤，1-1—安装滑槽，1-2—伸缩舌安装槽，1-3—滑动钢珠，1-4—保险栓，2—打垫，2-1—螺纹口，3—导向杆，4—导向环，5—接近传感器，6—拉线位移传感器，7—机架，7-1—托板，8—链条，9—挂钩，10—上齿轮，11—下齿轮，12—滑动槽，13—伸缩由缸，14—触碰扭，14-1—楔形插块，14-2—弹性按钮，15—托板，16—伸缩舌，16-1—直线轴承，16-2—伸缩舌推槽，17—液压马达，18—检测显示控制箱，19—穿心锤限位导轨，20—钻机门架，21—机架平移轨道，22—贯入器，23—钻杆，24—限位挡板，25—钻孔，26—钻机卷扬机，27—钻机天车，28—门架斜撑，29—钻机机台。具体实施方式下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。如图1和图2所述的一种安全标准贯入试验装置，其特征在于：包括机架7、机架水平移动机构、穿心锤1、导向杆3、打垫2、穿心锤升降系统和竖向设置在机架7上的穿心锤限位导轨19。所述机架7的高度为1.8-2m，为横截面呈长方形的框架结构，长350-400mm，宽250-280mm，在机架7底部设有托板7-1，并在托板7-1上开设有钻杆槽，托板7-1可以拆卸，在安装穿心锤1和打垫2时，将托板7-1取下，安装好穿心锤1和打垫2后，将托板7-1安装好用于支撑穿心锤1和打垫2。如图7和图8所示，所述机架水平移动机构是由水平安装在钻机门架20上的机架平移轨道21、设置在机架7背面的滑槽12和伸缩油缸13组成，所述机架7通过其背部的滑槽12与钻机门架20上的机架平移轨道21滑动连接，所述伸缩油缸13安装在钻机门架20的其中一侧，其活塞端与机架7连接，并带动机架7沿着机架平移轨道21水平移动至导向杆3正对钻机的钻孔25。所述机架平移轨道21有两根，平行设置在钻机门架20的两根竖向支撑杆之间，在机架7背面的对应设有两个滑槽12，分别与钻机门架20上的两根机架平移轨道21滑动连接，在钻机门架20与伸缩油缸13相对的一侧设有限位挡板24，当机架7移至限位挡板24的位置时，其导向杆3与钻机的钻杆23在同一直线上；所述穿心锤限位导轨19有两条，对称设置在机架7的正面，每根穿心锤限位导轨19的横向截面呈三角形，在两侧及背面分别设置3-4度横梁增强机架的纲度。如图4和图5所示，所述穿心锤1和打垫2均套设在导向杆3上，并可沿着导向杆3上下移动，打垫2置于穿心锤1下方，在打垫2的下部设有与连接有贯入器22的触探杆或钻杆23连接的螺纹口2-1，穿心锤1和打垫2均通过打垫托板7-1托住，在导向杆3上端设有穿心锤限位板4。所述穿心锤1重63.5kg，采用直径为220-230mm、高度为300-320mm的圆柱体结构，其中央位置开设有内径为45-53mm圆形通孔，在其上部和下部的两侧分别对称开设有深度20-30mm的v形安装滑槽1-1，且每侧的上、下两个v形安装滑槽1-1在同一直线上，高度均为50mm；所述穿心锤1两侧上、下v形安装滑槽1-1之间的部位对应切除，形成一个两侧内凹、纵向截面为工字型的圆柱体结构。所述穿心锤1在导向杆3上的位移距离为760-800mm，在穿心锤1上设有保险栓1-4，在穿心锤不进行锤击时，可以避免穿心锤沿着导向杆3移动；所述打垫2的厚度为50-60mm；所述穿心锤限位板4为中间开设有圆孔的环形板，其圆孔的直径小于导向杆3的外径，在导向杆3上端对应开设有环形凹槽，穿心锤限位板4通过其中间的圆孔套设在导向杆3上端的环形凹槽内，并可沿着导向杆3水平转动，在穿心锤限位板4两侧也开设有截面呈v形的安装滑槽1-1。所述穿心锤限位板4和穿心锤1上的v形的安装滑槽1-1与机架7上的两根平行的穿心锤限位导轨19相匹配，所述穿心锤限位板4和穿心锤1均通过安装滑槽1-1与穿心锤限位导轨19滑动连接，并可沿着穿心锤限位导轨19上下移动；为了方便滑动，如图6所示，在穿心锤1的每个v形安装滑槽1-1的两v形面上对称安装有滑动钢珠1-3，使穿心锤1与穿心锤限位导轨19滑动连接时，通过滑动钢珠1-3与穿心锤限位导轨19接触。所述穿心锤1在不工作时，打垫2置于托板7-1上，并通过穿心锤上设置的保险栓1-4锁住；穿心锥1工作时，打垫2与托板7-1之间的间距大于试验行程，钻杆23穿过托板7-1上的钻杆连接孔与打垫2上的螺纹口连接。如图1和图2所示，所述穿心锤升降系统是由液压马达17、竖向设置在机架7上的传动链条8、分散设置在传动链条8外表面的3-5个伸缩舌推板9和设置在穿心锤侧面的伸缩舌16组成，在机架7上部和下部的上、下齿轮10、11，所述上、下齿轮10、11分别固定在机架距上下端100-150mm处，传动链条8为环形链条，上下部位分别套设在上、下齿轮10、11上。如图3所示，在穿心锤1的侧面对应安装有伸缩舌安装槽1-2，所述伸缩舌16通过弹性构件15(一般采用弹簧)安装在伸缩舌安装槽1-2内，所述伸缩舌16的横截面为矩形，在伸缩舌16上、下面分别设有直线轴承16-1，并通过直线轴承16-1与开设在穿心锤1上的伸缩舌安装槽1-2内槽面接触，在伸缩舌16靠近穿心锤1的一端开设有伸缩舌推槽16-2，在伸缩舌16上设有伸缩舌触控按钮14，所述伸缩舌触控按钮14是由下部的楔形插块14-1和上部的弹性按钮14-2组成。所述液压马达17固定在机架7上端，传动链条8在液压马达17和传动齿轮的带动下沿着机架7竖向传动，并在竖向传送中通过其传动链条8上的伸缩舌推板9推动伸出伸缩舌安装槽1-2的伸缩舌16带动穿心锤1沿着导向杆3向上移动，在穿心锤1移动至伸缩舌触控按钮14与导向杆上端的穿心锤限位板4接触时，在穿心锤限位板4的压力下其下部的楔形插块14-1对应插入伸缩舌推槽16-2内，推动伸缩舌16伸入伸缩舌安装槽1-2内，并与伸缩舌推板9脱离，穿心锤停止上升，在重力作用下沿着导向杆3向下移动；在穿心锤1向下移动至伸缩舌触控按钮14与导向杆上端的穿心锤限位板4脱离时，下部的楔形插块14-1在上部弹性按钮14-2的带动下自动复位脱离伸缩舌推槽16-2，伸缩舌16在弹性构件15的作用下伸出伸缩舌安装槽1-2，且在穿心锤1从导向杆3最上端下降至打垫2的过程中，未有伸缩舌推板9传送至穿心锤1移动的位置处。为了确保在穿心锤1从导向杆3最上端下降至打垫2的过程中，没有伸缩舌推板9传送至穿心锤1移动的位置处，两相邻伸缩舌推板9之间的距离等于穿心锤1沿着导向杆3向上移动的距离与穿心锤1在自重条件下沿着导向杆3最上端下降至打垫2的时间内液压马达以测试允许的最大转速带动链条8移动的距离之和。为了方便安装和拆卸，所述伸缩舌推板9可以采用t形挂钩，t形挂钩的横向挂杆直径与传动链条8上空隙直径相同，所述伸缩舌推板9竖向安装在传动链条8上，其中一侧的横向挂杆挂设在传动链条8的孔隙中，其竖向杆贴覆在传动链条8的表面，另一端的横向挂杆伸出传动链条8，并在伸缩舌16伸出伸缩舌安装槽1-2时，置于伸缩舌16下方推动穿心锤1沿着导向杆3向上移动。如图1和图2所示，所述安全标准贯入试验装置还包括贯入深度与锤击数检测显示装置，该装置是由带有检测显示控制箱18、设置在穿心锤限位板4上的接近计数传感器5、设置在机架7上的拉线位移传感器6、设置在检测显示控制箱18内的检测储存电路、语音提示装置及移动电源组成，所述检测显示控制箱18固定在机架7的下部，拉线位移传感器6固定在机架7上部横粱中间，其拉线端接在导向杆3顶端，接头处可相对旋转，所述接近计数传感器5和拉线位移传感器6均通过通信电缆连接到检测显示控制箱18。所述贯入深度与锤击数检测显示装置主要是用于检测和显示贯入深度和锤击计数，由接近计数传感器5、拉线位移传感器6、检测储存电路及移动电源组成，检测显示控制箱18可以固定在机架左侧下部。所述接近计数传感器5主要用于检测锤击数，通过程序设定计数传感器5第一次检测到穿心锤到达最高点时系统清零，之后穿心锤1每次上升至最高位与接近计数传感器5靠近时，接近计数传感器5将计数信号传递给检测显示控制箱18，进行计数，每靠近一次击数增加1次；拉线位移传感器6主要用来检测贯入深度，当穿心锤1锤击打垫2时，导向杆3向下移动带动拉线伸长，从而使拉线位移传感器6感知到贯入量的变化，检测显示系统以锤击计数通道作参比变量记录相对应击数时的贯入量。实施例：本发明实施例中的安全标准贯入试验装置包括机架7、机架水平移动机构、穿心锤1、导向杆3、打垫2、穿心锤升降系统和贯入深度与锤击数检测显示装置；所述机架水平移动机构是由水平安装在钻机门架20上的机架平移轨道21、设置在机架7背面的滑槽12和伸缩油缸13组成。机架高1.8-2m，横截面呈长方形，长350-400mm，宽250-280mm，前面沿高度方向两侧设置穿心锤限位导轨19，穿心锤限位导轨19横截面呈三角形，在两侧及背面分别设置3-4度横梁增强机架的刚度。穿心锤重63.5kg，横截面呈外径220-230mm，内径45-53mm的圆环，高度300-320mm，沿某一直径的两端切一深度20-30mm的v形滑槽，上下两端各保留50mm滑槽外，其余部分垂直径两端切去滑槽厚度，通过滑槽截面外形呈“工”字形，每个角设两颗直径6-8mm滑动钢珠1-3，确保穿心锤上下运动时只有滑动钢珠与穿心锤限位导轨19接触。导向杆3外径42-50mm，长度能保证穿心锤上下移功760-800mm，下端设有打垫2，打垫2厚50-60mm，上端设有穿心锤限位板4，穿心锤限位板4与导向杆3可相对转动但不能上下移动，穿心锤限位板4沿任一直径两端分别设置v形导向滑槽。穿心锤升降系统由液压马达17、上齿轮10、下齿轮11、链条8、伸缩舌16、触控钮14及伸缩舌推板9构成，上、下齿轮10、11固定在机架距上下端100-150mm处，液压马达17固定在机架7上端，转动轴与上齿轮10同轴连接或通过齿轮组连接，链条8绕上下齿轮首尾相连，伸缩舌推板9呈t字形，沿链条外侧均布3-5个；伸缩舌16横截面呈矩形，高25mm、宽20mm、长65mm，距左侧30mm右侧10mm段中间开宽5-7mm槽，在穿心锤1距上端面50mm与通过滑槽的直径垂直的半径处开设有伸缩舌安装槽1-2，其截面高25mm、宽20mm、深75mm，将伸缩舌16安装在伸缩舌安装槽1-2内，伸缩舌舌体21上下端布有直线轴承，通过轴承22与锤体接触，孔底布有弹簧，正常状态伸缩舌伸出20mm，可伸缩长度20mm；触控钮14安装在伸缩舌开槽段的上方，其上部为圆柱形，直径10-15mm，下部呈楔形(截面为三角形)，厚4.5-5.0mm，上端布有弹簧可上下移动25mm，当触控钮14到最底时，伸缩舌16刚好与锤侧壁平齐。所述贯入深度与锤击数检测显示装置是由带有检测显示控制箱18、设置在穿心锤限位板4上的接近计数传该装置是由带有检测显示控制箱18、设置在穿心锤限位板4上的接近计数传感器5、设置在机架7上的拉线位移传感器6、设置在检测显示控制箱18内的检测储存电路、语音提示装置及移动电源组成，穿心锤向上移动时，当计数传感器5第一次检测到穿心锤到达最高点时系统清零，以计数通道作参比变量记录贯入量，通过编程使显示屏实时显示贯入0-150、150-250、250-350、350-450mm的击数或其它需要型式，当记录到的贯入总量≥450mm结束试验。实施例中的安全标准贯入试验装置与xy-100型钻机配合使用，xy-100型钻机设有门架，在门架高于立轴的适当高度设置两道横粱，在两道横梁上分别安装机架平移轨道21，本发明的具体测试过程如下：(1)将上述的安全标准贯入试验装置的各组件按图纸装配好，并在室内进行加载运行调试，确保各部件运行正常，反复调整限位穿心锤限位板4与触控钮14的相对位置，确保穿心锤1的落距为760±20mm；反复调整计数传感器5位置，保证既能正常计数又有安全间隙；分别测定传统方法与本方法在打垫上的能量，当二者能量差不大于1％时无需调整；当二者能量差大于1％时，微增落距或锤重，使二者打击的能量差不大于1％；(2)将机架7通过背两道滑槽12固定在门架上机架平移轨道21上，并能沿着机架平移轨道21左右在滑动，将伸缩油缸13左端固定在门架的左侧，使油缸13达到最大行程95％时，导向杆3与主动钻杆同心，在机架7右侧设置限位挡板24，保持机架处于垂直状态，可以在机架两个方向上安装水准器查看，用油管将液压马达17、伸缩油缸13通过阀门与钻机液压源相连；(3)当钻机钻进到某一预定标准贯入试验深度时，停止钻进，将钻机的钻杆及钻头提出钻孔，并将标准贯入器22连接到钻杆23上，用钻机卷扬机26将其吊入到钻孔25内，边放边接钻杆，当到预定标准贯入试验深度时，钻杆23高出孔口地面0.5-1m；(4)给伸缩油缸13供压，通过伸缩油缸13推动机架7沿着机架平移轨道21运动至限位挡板24的位置，致使导向杆3与钻机主动钻杆23同心时封闭油缸油路，启动液压马达17，使穿心锤1上升一定的高度，并用合适长度的钻杆连接打垫2与标准贯入器22上的钻杆，保持打垫2与托板7-1之间的高度0.55-1.2m(如图8所示)，软土取大值，可根据需要，让液压马达17适量反转，穿心锤1在与钻杆23连接时能向下移动；(5)开启检测显示控制箱18的电源后，按压一次复位健，启动液压马达17并调节油压，液压马达17通过上、下齿轮10、11带动链条8传动，分布在链条上的伸缩舌推板9向上推伸缩舌16，带动穿心锤1向上移动，当移动高度达到760mm时，触控钮14使伸缩舌16回缩，穿心锤1沿导向杆3自由下落击打打垫2，并通过打垫2和钻杆23对贯入器22施加贯入力，完成穿心锤1击打标准贯入器的工作；(6)在击打过程中，通过接近计数传感器5和拉线位移传感器6将锤击次数以及贯入位移检测后传到检测显示控制箱18内，通过控制箱内的检测储存电路自动实时记录并显示实锤击数n与贯入量h(cm)，当贯入深度h首次达到或超过15cm时，检测显示控制箱内置扬声器发出语音提示”预打完成”，同时n、h值归零重新开始记数显示，当记录的h值达到或超过30cm时，结束试验，数据自动存储，同时语音提示本次试验结束；显示窗除显示实时数据外，可通过按键设置显示常用的三种形式；形式一贯入范围(cm)0-15cm15-45cm实际贯入量(cm)贯入击数(击)形式二形式三注:某个范围的贯入击数是指贯入量在其贯入范围内实际击数。(7)试验结束后，关闭液压马达17，卸掉连接钻杆23后，使液压马达17慢速反转，让穿心锤1下落到托板7-1上，启动伸缩油缸13，让机架7回到左侧待用位置，用钻机卷扬机26将钻孔25内钻杆23吊出，卸下标准贯入器22洗干净备用，并用塑料袋留扰动样。(8)标准贯入器22完全吊出后，钻机继续钻进，再次贯入试验前要按压一次复位健。采用本试验装置的优点是：模块设计，结构简单，使用方便，安全性能高，自动贯入，自动记录，实时显示，实用性强。当前第1页12