专利名称：动力触探装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种承载力测试装置，具体是指一种用于路基承载力测试的动力触 探装置。
背景技术：
随着我国经济建设的飞速发展，高等级公路等基础设施大量兴建。公路的稳定 与安全需要有足够强度的路基，在稳定安全设计中，地基承载力测试是一项重要工作。 传统的路基地基承载力测试方法，如加州承载比试验(CBR)和普氏贯入仪测试(PPT)存 在一定的局限性，前者需要将路基土体从原位取出放至CBR试验装置中，这样不可避免 地对原状土体产生扰动，此外耗时耗力；对于PPT，当路基强度较大时，单靠人力有时 难以贯入，遇粗粒土时此法将不适用。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种便捷且可靠性高的路基承载力测试的动 力触探装置。为实现上述目的，本发明的技术方案是一种动力触探装置，包括三角支架，该三角支架中穿设有探杆装置，其中所 述三角支架包括三个支脚，该三个支脚的端部以能折叠的方式连接，该支脚的底部分别 设有刻度；所述三个支脚中间设有套管，所述三个支脚与该套管之间分别连接有能翻转 并拢的横梁；所述探杆装置包括探杆和重锤，该探杆上固定有支座，该探杆的底端为圆 锥状，该探杆穿设于所述套管中，该重锤位于支座上方并穿设于探杆上。所述横梁的一端分别设有管夹，并对应套在所述支脚上，该管夹上设有拧紧用 的螺栓和螺母；所述横梁的另一端以轴销转动配合的方式连接有一个短套，该短套固定 在所述套管上。所述支脚和所述探杆的底端为60度的锥角。所述探杆的上端部设有手柄，所述探杆和该手柄通过螺纹连接。所述手柄的底部与所述支座上端面之间的距离为57.5厘米。所述手柄与所述支座之间的探杆上设有刻度。所述重锤的中心设有贯穿孔，所述重锤分别为0.5kg、1.0kg、2.0kg的铁锤。采用本发明动力触探装置，具有以下有益效果一、利用重锤锤击支座，支座带动探杆贯入土体，记录贯入度或锤击数，然后 根据经验公式换算为路基地基承载力，操作简便，避免传统的测试仪器操作复杂、历时 长的问题，而且对原有路基不会带来扰动；二、三个支脚的端部以能折叠的方式连接，三个支脚和套管的中段同样设有三 个以能翻转并拢的方式连接的横梁，操作时展开支座，使用后将其收拢，既操作简单又 携带方便；
三、固定于探杆顶端的手柄，可以控制重锤提升高度和保持探杆竖直的作用；四、横梁连接支脚与套管，可提高三脚支架的稳定性，并保证探杆的垂直度， 提高测试的准确性。五、支座与手柄之间的探杆上标有刻度，且重锤又分为0.5kg、1.0kg、2.0kg三
种规格，可根据测试条件等具体情况，快速地更换重锺，不仅操作便捷，而且增加本发 明的适应范围。
图1为本发明涉及的一种动力触探装置的立体示意图；图2为三角支架的立体示意图；图3为探杆装置的主视图。图中三角支架10 支脚 11套管 12 横梁 13螺栓 14 探杆装置20探杆 21 重锤 22支座 23 手柄 2具体实施例方式为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例来对本发明进行详细 阐述。如图1所示，本发明的动力触探装置包括三角支架10、探杆装置20。三角支架10如图2所示，三个支脚11由钢管制成，顶部由螺栓连接，可以折叠 并拢；支脚11的底端为锥形，下端部标有刻度线；三个支脚11的中间还设有一根套管 12；套管12与三个支脚11之间设有横梁13，这三个横梁的一端以轴销转动配合的方式 连接有一个短套，该短套固定在套管上，三个横梁的另一端分别设有管夹，并对应套在 支脚上，该管夹上设有拧紧用的螺栓14和螺母。这样通过横梁连接支脚和套管，提高三 角支架的稳定性。探杆装置20如图3所示，探杆21为直径1.5cm的实心钢筋，探头为60度的圆 锥形，探杆21距底端20cm处标有刻度线。手柄24为橡胶材料，中心处设有内螺纹，与 探杆21端部的外螺纹相配合。支座23为铁制的下端面缩小的圆锥台，并固定在探杆21 上，支座23的上端面与手柄底部之间的距离即为落距，设为57.5cm为宜；且支座23与 手柄24之间的探杆21上标有刻度。重锤22为底部带有突台的圆柱形铁块，该底部的突 台面积要小于支座的上端面，重锤22的中心设有贯穿孔，并穿设在探杆21上，其重量分 为 0.5kg、1.0kg、2.0kg 三种。本发明的动力触探装置的工作原理是三角10支架展开，固定在要测试的路 基上；探杆21穿过套管12，底端置于要测试的路基上，重锤22穿过探杆，用手提至 57.5cm高度然后放手，重锤22自由落体锤击支座23 ；支座23带动探杆21贯入测试的路 基内；记录探杆贯入20cm时重锤的锤击数或每次锤击时探杆的贯入深度，通过经验关系式换算为路基的地基承载力。 其中，重量为1.0kg的重锤测试的路基锤击数与地基承载力经验关系式粘土 fak = 58.5N+29.9粉质粘土 fak = 48.0N+36.6粉土fak = 28.9N+47.1素填土 fak = 24.1N+56.4粉细砂fak= 24.6N+36.3中粗砾砂fak= 41.0N-7.0碎石土 fak = 33.0N+39.0式中fak为地基承载力(kPa)，N为锤击数。本发明测试详细步骤如下(1)展开三角支架10，三根支脚11压入要测试的路基内一定深度处，三根支脚 11压入深度相等；(2)调整套管12的垂直度，拧紧各管夹上的螺栓14，以稳定三角支架；将探杆 21放入三角支架的套管12内，探杆21底端接触到测试的路基表面，将重锤22从探杆21 顶端穿过，轻放至支座23上，拧紧探杆顶部的手柄24;(3)提升重锤22，使其顶部接触手柄底部，放手使重锤自由落体至支座处，此 时落距为57.5cm，反复提升重锤并自由落体锤击支座，支座带动探杆贯入路基，记录贯 入深度为20cm时的锤击数；(4)将锤击数带入到锤击数与地基承载力经验关系式，换算得到地基承载力。由于手柄与支座之间的距离57.5cm，将重锤提升时刚好卡在手柄处，在反复多 次进行测试时，可保证重锤的下落高度及用力大小的一致性，使检测准确性得以保证。三根支脚压入要测试的路基一定深度内，且压入的深度保持相等，以确保套管 的垂直度，拧紧连接支脚、套管的横梁上的螺栓，这样当重锤锤击支座时，三角支座不 会因震动而偏移、翻倒，同时确保探杆贯入过程中保持竖直，提高测试的准确度。探杆 直径比重锤孔径略小，重锤可沿探杆在竖直方向运动，而且在手柄和支座之间的探杆涂 有润滑油，减少重锤下落过程中的阻力。本发明充分利用重锤锤击支座使得探杆贯入土体，通过实测贯入一定深度的锤 击数或每次锤击的贯入度，换算为地基承载力。因此本发明避免了传统CBR法的取样扰 动和PPT法适用性窄的问题，具有操作简便、可靠性高和适用性广的特性，为路基承载 力测试提供了一种新的途径。而且根据路面的具体情况，提升重锤到一定的高度，或者 使用不同规格的重锤，可增加本发明的适用范围。而且，本发明相比传统的CBR法，具有不用取样，直接原位测试的优点；相比 PPT法，适用范围广、适合多类土层应用，例如对于粘土、粉质粘土、粉土、素填土、 粉细砂、中粗砾砂、碎石土等多类土体路基都可进行测试，其最大测试深度可达50cm。上述实施例和附图并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普 通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。
权利要求
1.一种动力触探装置，包括三角支架，该三角支架中穿设有探杆装置，其特征在于所述三角支架包括三个支脚，该三个支脚的端部以能折叠的方式连接，该支脚的底 部分别设有刻度；所述三个支脚中间设有套管，所述三个支脚与该套管之间分别连接有 能翻转并拢的横梁；所述探杆装置包括探杆和重锤，该探杆上固定有支座，该探杆的底端为圆锥状，该 探杆穿设于所述套管中，该重锤位于支座上方并穿设于探杆上。
2.如权利要求1所述的一种动力触探装置，其特征在于所述横梁的一端分别设有 管夹，并对应套在所述支脚上，该管夹上设有拧紧用的螺栓和螺母；所述横梁的另一端 以轴销转动配合的方式连接有一个短套，该短套固定在所述套管上。
3.如权利要求1所述的一种动力触探装置，其特征在于所述支脚和所述探杆的底 端为60度的锥角。
4.如权利要求3所述的一种动力触探装置，其特征在于所述探杆的上端部设有手 柄，所述探杆和该手柄通过螺纹连接。
5.如权利要求4所述的一种动力触探装置，其特征在于所述手柄的底部与所述支 座上端面之间的距离为57.5厘米。
6.如权利要求5所述的一种动力触探装置，其特征在于所述手柄与所述支座之间 的探杆上设有刻度。
7.如权利要求1所述的一种动力触探装置，其特征在于所述重锤的中心设有贯穿 孔，所述重锤分别为0.5kg、1.0kg、2.0kg的铁锤。
全文摘要
本发明公开一种动力触探装置，包括三角支架，该三角支架中穿设有探杆装置；所述三角支架包括三个支脚，该三个支脚的端部以能折叠的方式连接，该支脚的底部分别设有刻度；所述三个支脚中间设有套管，所述三个支脚与该套管之间分别连接有能翻转并拢的横梁；所述探杆装置包括探杆和重锤，该探杆上固定有支座，该探杆的底端为圆锥状，该探杆穿设于所述套管中，该重锤位于支座上方并穿设于探杆上。本发明动力触探装置操作简便，避免传统的测试仪器操作复杂、历时长的问题，而且对原有路基不会带来扰动。
文档编号G01N3/34GK102012349SQ20101058142
公开日2011年4月13日 申请日期2010年11月30日 优先权日2010年11月30日
发明者常方强 申请人:华侨大学