一种基于地基承载力触探设备及其使用方法与流程

本发明涉及铁路工程地质原位测试承载力动力触探试验，具体来说是一种基于地基承载力触探设备及其使用方法。

背景技术：

1、目前按照《铁路工程地质原位测试规程》tb10018-2018，重型、特重型圆柱形动力触探试验过程中，需试验人员对试验细节的把控对于试验结果具有很大的影响，包括重锤的高度控制、锤击方法、读数量测方法和精度等，从试验开始试验人员需持续维持探杆的垂直度及落锤的落距，由于落锤质量重、危险性大、人员需求多、无法保持试验的连续性、试验效率低下，试验数据不准确。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种基于地基承载力触探设备，该设备操作过程中使始触探杆终保持垂直度、灵活试验、提高了结果准确性。

2、为了实现上述目的，设计一种基于地基承载力触探设备,包括主体框架，所述主体框架内设有通道，所述通道内设有导向块；液压油缸装置，所述液压油缸装置设置于通道顶部，液压油缸装置的液压杆能伸入所述通道；自动脱钩装置，所述自动脱钩装置设置于通道内，自动脱钩装置中部向外侧凸起，且自动脱钩装置内侧通过回位弹簧连接，所述自动脱钩装置顶部和底部开口，分别用于配合连接液压油缸装置的液压杆和动力触探仪的端部；所述导向块内侧设有斜面，液压油缸装置带动自动脱钩装置向上位移时，导向块引导自动脱钩装置顶部向内侧位移，带动自动脱钩装置底部向外侧位移。

3、本发明还具有如下优选的技术方案：

4、1.所述自动脱钩装置的回位弹簧为螺旋形状，所述自动脱钩装置底部设有机械钩头，机械钩头处设有与回位弹簧连接部，机械钩头用于连接动力触探仪的拉头，自动脱钩装置顶部与活塞杆形成整体，当液压油缸装置运作时，活塞杆推动着自动脱钩装置实现整体上升，同时机械钩头与回位弹簧配合工作牢牢拖动着动力触探仪一起运动，直至机械钩头上部顺导向块空间释放实现自动脱钩。

5、2.所述动力触探仪主要由拉头、固定扶手、触探杆以及触探探头组成，拉头呈椭圆状，能与机械钩头配合连接,固定扶手与外槽钢为组合式结构，具有滑动作用且能保持动力触探仪整体垂直性。

6、3.还包括防脱保护装置，防脱保护装置呈椭圆状，中间设圆孔能装入触探杆，两侧设有圆柱形固定杆与主体框架连接固定。

7、4.还包括红外线深度测量装置，所述红外线深度测量装置设置在触探探头附近。

8、5.还包括行走装置，所述行走装置设置于主体框架底部。

9、还设计一种采用所述的基于地基承载力触探设备的使用方法，所述方法具体如下：

10、s1.设备准备与定位：依据依据测试标准将主体框架通道内的导向块设置成要求的高度，设置使用行走装置将设备移动到需要进行地基承载力测试的地点，确保设备在地面上稳定，以防在操作过程中移动或倾倒；

11、s2.安装自动脱钩装置：将自动脱钩装置置于导向块下方，启动液压油缸装置，使液压杆伸入自动脱钩装置中，将动力触探仪的拉头卡入机械钩头中；

12、s3.进行触探测试：液压油缸装置收缩，带动液压杆收缩，动力触探仪通过拉头被液压杆拉起，到达固定高度的导向块处，然后通过自动脱钩装置释放，使触探杆和触探探头贯入地面；

13、s4.深度测量：抬升触探探头，红外线深度测量装置会发射红外辐射，测定触探探头的贯入深度；

14、s5.数据收集和显示：数据显示系统将接收液压油缸装置和红外线深度测量装置的运作次数，并将这些信息以及触探探头的贯入深度显示出来，这些数据可以用于计算地基的承载力；

15、s6.结束测试：当测试完成后，使用行走装置将设备移动到安全位置，然后，可以根据数据显示系统显示的数据，进行数据分析，得出地基的承载力。

16、本发明同现有技术相比，其优点在于：

17、1.高性能钢材制作的主体框架：具有强度和良好的韧性，能够承受较大的压力和荷载，不易断裂，主体框架还具有保护和防护作用，能够严防灰尘、切屑、硬沙粒等进入设备，避免影响试验数据的准确性；

18、2.液压油缸装置：利用液体的可压缩性和连通性，通过施加外部力量对液体进行压缩或释放，从而使液体能够带动液流，达到增压的目的，使缸体中的液压杆实现伸缩作用；

19、3.自动脱钩装置：设计有回位弹簧和机械钩头，可以自动恢复原来的形态和位置，具有自动回弹的特性，机械钩头设置弯曲或钩状设计，可以更好地锁定和固定被捕捉的拉头，避免其脱离钩头；

20、4.动力触探仪：包括拉头、固定扶手、触探杆和触探探头，能与机械钩头配合连接，固定扶手与外槽钢为组合式结构，具有滑动作用且能保持动力触探仪整体垂直性；

21、5.红外线深度测量装置：发射红外辐射，测定在地面动力触探仪的贯入深度距离，具有测量深度的准确性；

22、6.数据显示系统：设有显示发光液晶显示，具有操控行走装置行走转向权利，接收液压油缸装置与红外线深度测量装置运作次数，以及仪器最基本的输出形式，具备清零、计数、公式换算功能，可直观得出试验结果的准确性；

23、7.行走装置：为履带式受力面积大，相对地面的压强减小，不容易造成陷轮。并且结构简单，结实耐用，内设控制、驱动装置系统，行走转向功能均能实现。

技术特征：

1.一种基于地基承载力触探设备,其特在在于包括

2.如权利要求1所述的一种基于地基承载力触探设备，其特征在于所述自动脱钩装置的回位弹簧为螺旋形状，所述自动脱钩装置底部设有机械钩头，机械钩头处设有与回位弹簧连接部，机械钩头用于连接动力触探仪的拉头，自动脱钩装置顶部与液压杆形成整体，当液压油缸装置运作时，液压杆推动着自动脱钩装置实现整体上升，同时机械钩头与回位弹簧配合工作牢牢拖动着动力触探仪一起运动，直至机械钩头上部顺导向块空间释放实现自动脱钩。

3.如权利要求1所述的一种基于地基承载力触探设备，其特征在于所述动力触探仪主要由拉头、固定扶手、触探杆以及触探探头组成，拉头呈椭圆状，能与机械钩头配合连接,固定扶手与外槽钢为组合式结构，具有滑动作用且能保持动力触探仪整体垂直性。

4.如权利要求1所述的一种基于地基承载力触探设备，其特征在于还包括防脱保护装置，防脱保护装置呈椭圆状，中间设圆孔能装入触探杆，两侧设有圆柱形固定杆与主体框架连接固定。

5.如权利要求1所述的一种基于地基承载力触探设备，其特征在于还包括红外线深度测量装置，所述红外线深度测量装置设置在触探探头附近。

6.如权利要求1所述的一种基于地基承载力触探设备，其特征在于还包括行走装置，所述行走装置设置于主体框架底部。

7.一种采用如权利要求1-6任一所述的基于地基承载力触探设备的使用方法，其特征在于所述方法具体如下： s1.设备准备与定位：依据依据测试标准将主体框架通道内的导向块设置成要求的高度，设置使用行走装置将设备移动到需要进行地基承载力测试的地点，确保设备在地面上稳定，以防在操作过程中移动或倾倒； s2.安装自动脱钩装置：将自动脱钩装置置于导向块下方，启动液压油缸装置，使液压杆伸入自动脱钩装置中，将动力触探仪的拉头卡入机械钩头中； s3.进行触探测试：液压油缸装置收缩，带动液压杆收缩，动力触探仪通过拉头被液压杆拉起，到达固定高度的导向块处，然后通过自动脱钩装置释放，使触探杆和触探探头贯入地面； s4.深度测量：抬升触探探头，红外线深度测量装置会发射红外辐射，测定触探探头的贯入深度； s5.数据收集和显示：数据显示系统将接收液压油缸装置和红外线深度测量装置的运作次数，并将这些信息以及触探探头的贯入深度显示出来，这些数据可以用于计算地基的承载力； s6.结束测试：当测试完成后，使用行走装置将设备移动到安全位置，然后，可以根据数据显示系统显示的数据，进行数据分析，得出地基的承载力。

技术总结
本发明涉及铁路工程地质原位测试承载力动力触探试验技术领域，具体来说是一种基于地基承载力触探设备及其使用方法，包括主体框架，所述主体框架内设有通道，所述通道内设有导向块；液压油缸装置，所述液压油缸装置设置于通道顶部；自动脱钩装置，所述自动脱钩装置设置于通道内；所述导向块内侧设有斜面，液压油缸装置带动自动脱钩装置向上位移时，导向块引导自动脱钩装置顶部向内侧位移，带动自动脱钩装置底部向外侧位移。本发明优点在于：液压油缸装置：使缸体中的液压杆实现伸缩作用；自动脱钩装置：可以自动恢复原来的形态和位置，具有自动回弹的特性，机械钩头设置弯曲或钩状设计，可以更好地锁定和固定被捕捉的拉头，避免其脱离钩头。

技术研发人员：赵卫洲,程云,师华荣,王海业,周贤良,田野
受保护的技术使用者：中铁上海工程局集团华海工程有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15