标准贯入锤击装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及标准贯入试验技术领域，尤其是涉及一种标准贯入锤击装置，包括导向杆、限位凸起、触发杆、提引杆、提锤器以及连接架；提锤器通过连接架与导向杆滑动连接；限位凸起设置在导向杆的上端；提引杆的一端穿设在提锤器上，另一端与触发杆的一端转动连接；触发杆与连接架转动连接，触发杆的另一端用于与限位凸起接触，以带动提引杆在提锤器中向上拉动或者向下推动，以使提锤器与锤体分离或固定。提锤器将锤体提升76cm时，限位凸起作用于触发杆向下的力，并使提锤器与锤体分离，同时缓冲了提锤器继续向上移动的惯性，可将缓冲高度缩短60?70cm，使得本装置适用于变电站、建筑室内等限高不低于2.2m环境下的标准贯入试验。
【专利说明】
标准贯入锤击装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及标准贯入试验技术领域，尤其是涉及一种标准贯入锤击装置。
【背景技术】
[0002]标准贯入试验是原位测试的一种，其是在现场测定砂或粘性土的地基承载力的一种方法。标准贯入试验是用63.5kg的锤，自76cm的高度自由落下，将长度51厘米、外径5.1厘米、内径3.49厘米的对标准贯入器击入土中30cm所需的锤击数，称为标准贯入击数N。贯入时，穿心锤落距为76厘米，使其自由下落，将贯入器直打入土层中15厘米。以后每打入土层30厘米的锤击数，即为实测锤击数N。然后，提出贯入器，取出贯入器中的土样进行鉴别描述。
[0003]现有技术中的标准贯入锤击装置包括触探杆、锤垫、导向杆、提锤器、穿心锤以及钢丝绳。锤垫固定在触探杆的上端，导向杆固定在锤垫的上端，导向杆为上端细下端粗的圆柱形。提锤器套设在导向杆上，提锤器的侧壁上设置有卡设钢珠的槽口，钢丝绳固定在提锤器上端，穿心锤穿设在导向杆上，穿心锤的上端设置有与提锤器相配合的凹槽，凹槽的内壁上设置有卡设钢珠的钢珠槽口。在使用时，提锤器向下滑动，导向杆下端较粗的侧壁将钢珠在槽口内向外积压，当提锤器落入至穿心锤的凹槽内时，钢珠卡设在凹槽内的钢珠槽口内，从而将提锤器与穿心锤连接。钻机向上拉引钢丝绳，从而将穿心锤向上提起，当穿心锤上升76cm时，也即穿心锤在导向杆上滑动至导向杆较细的一端，此时，钢珠失去向外积压的力而从穿心锤的钢珠槽口内移出，穿心锤从76cm的高度向下落至锤垫上。此时，提锤器由于惯性继续向上移动缓冲，再从上向下移动提升穿心锤，依此类推，完成整个试验。
[0004]但是，现有技术中的标准贯入锤击装置，穿心锤从76cm的高度落下后，提锤器需要继续向上移动缓冲一段距离，因而导向杆需要80cm的缓冲高度，从而使得导向杆的整体高度为180cm，进而使得标准贯入锤击装置的整体高度过高，不适用于地下室、变电站等限高环境下实施标准贯入试验。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的在于提供一种标准贯入锤击装置，以解决现有技术中存在的不适用于限高环境的技术问题。
[0006]本实用新型提供的一种标准贯入锤击装置，包括:导向杆、限位凸起、触发杆、提引杆、提锤器以及连接架;提锤器通过连接架与导向杆滑动连接;限位凸起设置在导向杆的上端;提引杆的一端穿设在提锤器上，另一端与触发杆的一端转动连接;触发杆与连接架转动连接，触发杆的另一端用于与限位凸起接触，以带动提引杆在提锤器中向上拉动或者向下推动，以使提锤器与锤体分离或固定。
[0007]进一步地，标准贯入锤击装置还包括触探杆、锤体和固定板;导向杆和连接架均为两个;固定板固定在触探杆的上端;两个导向杆相对地设置在固定板上;提锤器的两侧分别通过一个连接架与一个导向杆滑动连接;限位凸起设置在其中一个导向杆的上端，且触发杆与靠近限位凸起的连接架转动连接。
[0008]进一步地，锤体包括第一子锤、第二子锤以及连接板;第一子锤与第二子锤通过连接板连接;第一子锤和第二子锤均与一个导向杆滑动连接;连接板上设置有提引口；提引口的侧壁上设置有卡设钢珠的凹槽;提锤器的侧壁上设置有槽口，槽口内设置有钢珠;提锤器上设置有穿设提引杆的穿孔，穿孔与槽口连通；
[0009]当提引杆在提锤器内向下移动时，所提引杆用于将钢珠朝提锤器外挤压，以将钢珠卡合在提引口内。
[0010]进一步地，靠近限位凸起的连接架上设置有转轴;触发杆与转轴转动连接。
[0011 ]进一步地，每个连接架均包括两个滑动板;两个滑动板均与提锤器固定连接;两个滑动板分别位于导向杆的两侧;滑动板靠近导向杆的板面上设置有滑设第一滚珠的第一滑槽;导向杆的外壁上设置有滑轨，第一滚珠滑设在第一滑槽内。
[0012]进一步地，提锤器的上端与滑动板的下部固定连接;连接板的两端分别与第一子锤和第二子锤的底部连接。
[0013]进一步地，第一子锤和第二子锤的内壁上均设置有滑设第二滚珠的第二滑槽;第二滚珠滑设在第二滑槽内。
[0014]进一步地，固定板的上表面设置有锤垫;锤垫位于触探杆的正上方。
[0015]进一步地，提引口呈倒锥台形;锤垫呈圆柱形，且锤垫的截面面积大于提引口的下端面面积。
[0016]进一步地，标准贯入锤击装置还包括卷扬机;卷扬机与提锤器连接，用于提升或者下降提锤器。
[0017]本实用新型提供的标准贯入锤击装置，在使用时，提引杆位于提锤器内，提锤器与锤体固定，提锤器在导向杆上向上滑动，当触发杆碰触到导向杆上的限位凸起时，限位凸起作用于触发杆一端向下的力，从而使得触发杆在连接架上转动，触发杆的另一端被向上拉动，提锤器与锤体分离，锤体落下。触发杆和提锤器继续向上移动一段缓冲距离停止。然后，提锤器和触发杆向下滑动，当触发杆再次碰触到限位凸起时，限位凸起作用于触发杆一端向上的力，从而使得触发杆在连接架上再次转动，触发杆的另一端被向下推动，当提锤器接触到锤体时，提锤器与锤体固定，提锤器将锤体向上提起，依次循环使用。
[0018]本实用新型提供的标准贯入锤击装置，当提锤器向上提起锤体至限位凸起是，也即，提锤器将锤体提升76cm时，限位凸起作用于触发杆向下的力，并使提锤器与锤体分离，锤体落下。同时，由于限位凸起给触发杆和提锤器向下的力，从而缓冲了提锤器继续向上移动的惯性，大大缩短了导向杆上的缓冲高度，可将缓冲高度缩短60-70cm，导向杆的缓冲高度可缩短至1cm左右，进而大大缩短了标准贯入锤击装置的整体高度，使得本装置适用于建筑室内、变电站等限高不低于2.2m环境下的标准贯入试验。
【附图说明】
[0019]为了更清楚地说明本实用新型【具体实施方式】或现有技术中的技术方案，下面将对【具体实施方式】或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020]图1为本实用新型实施例提供的标准贯入锤击装置的结构示意图；
[0021]图2为本实用新型实施例提供的标准贯入锤击装置中连接架的结构示意图。
[0022]附图标记:
[0023]1-导向杆；2-限位凸起；3-触发杆；
[0024]4-提引杆；5-提锤器； 6-连接架；
[0025]7_触探杆；8_缠体；9_固定板；
[0026]10_提引口； n_第一滚珠；12-第二滚珠；
[0027]13-锤垫； 14-钢丝绳； 15-转轴；
[0028]61-滑动板；81-第一子锤；82-第二子锤；
[0029]83-连接板。
【具体实施方式】
[0030]下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0031]在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0032]在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接;可以是机械连接，也可以是电连接;可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0033]图1为本实用新型实施例提供的标准贯入锤击装置的结构示意图；如图1所示，本实施例提供的一种标准贯入锤击装置，包括:导向杆1、限位凸起2、触发杆3、提引杆4、提锤器5以及连接架6;提锤器5通过连接架6与导向杆I滑动连接;限位凸起2设置在导向杆I的上端;提引杆4的一端穿设在提锤器5上，另一端与触发杆3的一端转动连接;触发杆3与连接架6转动连接，触发杆3的另一端用于与限位凸起2接触，以带动提引杆4在提锤器中向上拉动或者向下推动，以使提锤器5与锤体8分离或固定。
[0034]其中，触发杆3的结构形式可以为多种，例如，触发杆3呈直线形或者触发杆3呈曲线形。较佳地，触发杆3靠近限位凸起2的一端呈直线形，触发杆3靠近提引杆4的一端呈弧形，这样的结构可以使得触发杆3受到的限位凸起2的作用力更好地作用于提引杆4，从而将提引杆4被快速地在提锤器5内向上拉动或者向下推动。
[0035]连接架6与导向杆I滑动连接的结构形式可以为多种，例如，连接架6通过滑动轴承与导向杆I滑动连接。又如，在连接架6上设置滑块，在导向杆I上设置滑设滑块的轨道，通过滑块和轨道配合的方式将连接架6与导向杆I滑动连接。
[0036]限位凸起2的形状可以为多种，例如:方形、圆形或者环形等等。
[0037]本实施例提供的标准贯入锤击装置，在使用时，提引杆4位于提锤器5内，提锤器5与锤体8固定，提锤器5在导向杆I上向上滑动，当触发杆3碰触到导向杆I上的限位凸起2时，限位凸起2作用于触发杆3—端向下的力，从而使得触发杆3在连接架6上转动，触发杆3的另一端被向上拉动，提锤器5与锤体8分离，锤体8落下。触发杆3和提锤器5继续向上移动一段距离停止。然后，提锤器5和触发杆3向下滑动，当触发杆3再次碰触到限位凸起2时，限位凸起2作用于触发杆3—端向上的力，从而使得触发杆3在连接架6上再次转动，触发杆3的另一端被向下推动，当提锤器5接触到锤体8时，提锤器5与锤体8固定，提锤器5将锤体8向上提起，依次循环使用。
[0038]本实用新型提供的标准贯入锤击装置，当提锤器5向上提起锤体8至限位凸起2时，也即，提锤器5将锤体8提升76cm时，限位凸起2作用于触发杆3向下的力，并使提锤器5与锤体8分离，锤体8落下。同时，由于限位凸起2给触发杆3和提锤器5向下的力，从而缓冲了提锤器5继续向上移动的惯性，大大缩短了导向杆I上的缓冲高度，可将缓冲高度缩短60-70cm，导向杆I的缓冲高度可缩短至1cm左右，进而大大缩短了标准贯入锤击装置的整体高度，使得本装置适用于建筑室内、变电站等限高不低于2.2m环境下的标准贯入试验。
[0039]如图1所示，在上述实施例的基础上，进一步地，标准贯入锤击装置还包括触探杆
7、锤体8和固定板9;导向杆I和连接架6均为两个;固定板9固定在触探杆7的上端;两个导向杆I相对地设置在固定板9上;提锤器5的两侧分别通过一个连接架6与一个导向杆I滑动连接;限位凸起2设置在其中一个导向杆I的上端，且触发杆3与靠近限位凸起2的连接架6转动连接。
[0040]其中，锤体8的结构形式可以为多种，例如，锤体8包括子锤和两个连接板83;子锤的两端分别通过一个连接板83与一个导向杆I滑动连接。
[0041]本实施例中，提锤器5通过连接架6与导向杆I滑动连接，提锤器5将锤体8提升76cm时，限位凸起2作用于触发杆3，锤体8与提锤器5分离，锤体8下落至固定板9上，并作用于触探杆7向下的力，触探杆7向下移动一端距离，提锤器5向下提起锤体8，依次循环。
[0042]本实施例中，将导线杆设置为两个，提锤器5的两侧分别通过连接架6与导向杆I滑动连接，这样的结构设置可使得提锤器5和锤体8在向上和向下移动的过程中受力均匀，从而保持装置在使用过程中的稳定性。
[0043]如图1所示，在上述实施例的基础上，进一步地，锤体8包括第一子锤81、第二子锤82以及连接板83;第一子锤81与第二子锤82通过连接板83连接；第一子锤81和第二子锤82均与一个导向杆I滑动连接;连接板83上设置有提引口 10;提引口 10的侧壁上设置有卡设钢珠的凹槽;提锤器5的侧壁上设置有槽口，槽口内设置有钢珠;提锤器5上设置有穿设提引杆4的穿孔，穿孔与槽口连通;当提引杆4在提锤器5内向下移动时，所提引杆4用于将钢珠朝提锤器5外挤压，以将钢珠卡合在提引口 10内。
[0044]其中，提引杆4的结构形式可以为多种，例如，提引杆4为上粗下细的锥形。又如，提引杆4上部分较粗，下部分较细，且两部分的连接处呈锥形。
[0045]本实施例中，提锤器5向下移动至锤体8时，提引杆4将钢珠朝提锤器5外积压，从而将钢珠卡合在提引口 10内，锤体8与提锤器5固定。提锤器5向上提起锤体8，当触发杆3碰触到限位凸起2时，提引杆4在提锤器5内被向上拉动，钢珠滚回至提锤器5内，锤体8落下。
[0046]本实施例中，将锤体8设置为第一子锤81、第二子锤82和连接板83，从而降低了锤体8的高度，进而降低了本装置整体的高度。另外，第一子锤81和第二子锤82分别与一个导向杆I滑动连接，从而可使第一子锤81和第二子锤82在向上移动的过程中保持稳定，进而提高本装置在使用过程中的稳定性。
[0047]图2为本实用新型实施例提供的标准贯入锤击装置中连接架的结构示意图，如图1和图2所示，在上述实施例的基础上，进一步地，靠近限位凸起2的连接架6上设置有转轴15;触发杆3与转轴15转动连接。
[0048]本实施例中，通过转轴15将触发杆3与连接架6转动连接，结构简单，方便加工。
[0049]如图1和图2所示，在上述实施例的基础上，进一步地，每个连接架6均包括两个滑动板61;两个滑动板61均与提锤器5固定连接;两个滑动板61分别位于导向杆I的两侧;滑动板61靠近导向杆I的板面上设置有滑设第一滚珠11的第一滑槽;导向杆I的外壁上设置有滑轨，第一滚珠11滑设在第一滑槽内。
[0050]本实施例中，将连接架6设置为两个滑动板61，且两个滑动板61均通过第一滚珠11与导向架滑动连接，通过第一滚珠11的滚动实现滑动板61在导向杆I上的滑动，这样的设置可减小滑动板61在导向杆I上移动时受到的摩擦力，从而可将锤体8快速提起，提高了本装置的工作效率。
[0051]如图1所示，在上述实施例的基础上，进一步地，提锤器5的上端与滑动板61的下部固定连接;连接板83的两端分别与第一子锤81和第二子锤82的底部连接。
[0052]本实施例中，将提锤器5的上端固定在滑动板61的下部，连接板83的两端分别与第一子锤81和第二子锤82的底部连接，当提锤器5与锤体8固定时，滑动板61的下端刚好与第一子锤81或者第二子锤82的上端接触，这样可充分降低提锤器5和锤体8固定一起移动时两者的整体高度，从而进一步降低导向杆I的高度。
[0053]如图1所示，在上述实施例的基础上，进一步地，第一子锤81和第二子锤82的内壁上均设置有滑设第二滚珠12的第二滑槽;第二滚珠12滑设在第二滑槽内。
[0054]本实施例中，第一子锤81和第二子锤82分别通过第二滚珠12与导向杆I滑动连接，通过第二滚珠12的滚动实现第一子锤81和第二子锤82的滑动，这样的设置可减小滑动板61在导向杆I上移动时受到的摩擦力，从而可将锤体8快速提起，提高了本装置的工作效率。
[0055]如图1所示，在上述实施例的基础上，进一步地，固定板9的上表面设置有锤垫13;锤垫13位于触探杆7的正上方。
[0056]本实施例中，固定板9的上表面设置锤垫13，可将锤体8作用与固定板9的力集中在锤垫13上，而锤垫13位于触探杆7的正上方，锤垫13可将其受到的作用力直接集中地作用于触探杆7，提高本装置试验结果的精准度。
[0057]如图1所示，在上述实施例的基础上，进一步地，提引口 10呈倒锥台形;锤垫13呈圆柱形，且锤垫13的截面面积大于提引口 10的下端面面积。
[0058]本实施例中，锤垫13的截面面积大于提引口10的下端面面积，可将进一步将锤体8的作用力集中传递给触探杆7，从而进一步提高本装置试验结果的精准度。
[0059]如图1所示，在上述实施例的基础上，进一步地，标准贯入锤击装置还包括卷扬机；卷扬机与提锤器5连接，用于提升或者下降提锤器5。
[0060]其中，在提锤器5的上端可设置钢丝绳14，卷扬机的一端与钢丝绳14连接。
[0061]本实施例中，通过卷扬机提升或者下降提锤器5，结构简单，方便操作。
[0062]最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
【主权项】
1.一种标准贯入锤击装置，其特征在于，包括:导向杆、限位凸起、触发杆、提引杆、提锤器以及连接架； 所述提锤器通过所述连接架与所述导向杆滑动连接;所述限位凸起设置在所述导向杆的上端;所述提引杆的一端穿设在所述提锤器上，另一端与所述触发杆的一端转动连接;所述触发杆与所述连接架转动连接，所述触发杆的另一端用于与所述限位凸起接触，以带动所述提引杆在所述提锤器中向上拉动或者向下推动，以使所述提锤器与锤体分离或固定。2.根据权利要求1所述的标准贯入锤击装置，其特征在于，还包括触探杆、锤体和固定板;所述导向杆和所述连接架均为两个； 所述固定板固定在所述触探杆的上端;两个所述导向杆相对地设置在所述固定板上；所述提锤器的两侧分别通过一个所述连接架与一个所述导向杆滑动连接;所述限位凸起设置在其中一个所述导向杆的上端，且所述触发杆与靠近所述限位凸起的所述连接架转动连接。3.根据权利要求2所述的标准贯入锤击装置，其特征在于，所述锤体包括第一子锤、第二子锤以及连接板； 所述第一子锤与所述第二子锤通过所述连接板连接;所述第一子锤和所述第二子锤均与一个所述导向杆滑动连接;所述连接板上设置有提引口；所述提引口的侧壁上设置有卡设钢珠的凹槽;所述提锤器的侧壁上设置有槽口，所述槽口内设置有所述钢珠;所述提锤器上设置有穿设所述提引杆的穿孔，所述穿孔与所述槽口连通； 当所述提引杆在所述提锤器内向下移动时，所述提引杆用于将所述钢珠朝所述提锤器外挤压，以将所述钢珠卡合在所述提引口内。4.根据权利要求3所述的标准贯入锤击装置，其特征在于，靠近所述限位凸起的所述连接架上设置有转轴;所述触发杆与所述转轴转动连接。5.根据权利要求4所述的标准贯入锤击装置，其特征在于，每个所述连接架均包括两个滑动板； 两个所述滑动板均与所述提锤器固定连接;两个所述滑动板分别位于所述导向杆的两侦h所述滑动板靠近所述导向杆的板面上设置有滑设第一滚珠的第一滑槽;所述导向杆的外壁上设置有滑轨，所述第一滚珠滑设在所述第一滑槽内。6.根据权利要求5所述的标准贯入锤击装置，其特征在于，所述提锤器的上端与所述滑动板的下部固定连接;所述连接板的两端分别与所述第一子锤和所述第二子锤的底部连接。7.根据权利要求5所述的标准贯入锤击装置，其特征在于，所述第一子锤和所述第二子锤的内壁上均设置有滑设第二滚珠的第二滑槽;所述第二滚珠滑设在所述第二滑槽内。8.根据权利要求3所述的标准贯入锤击装置，其特征在于，所述固定板的上表面设置有锤垫;所述锤垫位于所述触探杆的正上方。9.根据权利要求8所述的标准贯入锤击装置，其特征在于，所述提引口呈倒锥台形;所述锤垫呈圆柱形，且所述锤垫的截面面积大于所述提引口的下端面面积。10.根据权利要求1-9任一项所述的标准贯入锤击装置，其特征在于，还包括卷扬机； 所述卷扬机与所述提锤器连接，用于提升或者下降所述提锤器。
【文档编号】E02D1/00GK205475176SQ201620017309
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年1月8日
【发明人】梁耀哲, 王国江, 张涛, 张振拴, 杨志红, 褚少辉, 张艳玲, 杨亚欣
【申请人】河北省建筑科学研究院, 张家口国泰岩土工程技术有限公司