[实用新型]便携式全自动T型触探仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种便携式全自动T型触探仪。

背景技术

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T型触探试验等。

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。

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 T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

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T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。

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T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。

本实用新型的便携式全自动T型触探仪基于T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。

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10cm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。

此外，该探头的横截面的高度与宽度比值小于或者等于1。

较佳地，该探头的横截面为圆形。

较佳地，该探头横截面为椭圆形。

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。

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。

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。

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。

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。