[发明专利]一种动力触探自动测试仪器及实现方法

说明书

本发明公开了一种动力触探自动测试仪器，包括锤座，锤座底部可拆卸安装有钻杆，钻杆底部安装有探头，锤座顶部安装有导杆，导杆上活动安装有穿心锤，锤座底部设有数据处理模块以及与数据处理模块连接的激光测距模块和加速度模块；用于测量锤座底部与地面之间的距离数据，并将测量的所述距离数据发送至数据处理模块，穿心锤多次锤击锤座，每次锤击后都会测量距离数据，数据处理模块根据数个距离数据计算出触探深度；加速度模块用于测量每次锤击后钻杆向下运动的加速度和速度，并将测得数据发送至数据处理模块，数据处理模块根据加速度和速度数据判断当次锤击是否为有效锤击。本发明能够自动测量、判断、记录、处理数据并且效率和精度高。

技术领域

本发明涉及岩土工程勘察技术领域，特别是一种动力触探自动测试仪器及实现方法。

背景技术

动力触探和标准贯入试验是岩土工程勘察和地基基础检测中一种常用的原位测试方法，其中动力触探根据落锤的质量不同细分为轻型(10kg)、中型(28kg)、重型(63.5kg)、超重型(120kg)。该类测试均根据大量的试验数据形成的工程经验(已形成国家标准GB50021-2001(2009年版)和一些地方标准)建立了不同类型触探测试的锤击数N值、贯入深度△H和土层密实度、承载力、液化指标的相关联系，对地层进行工程地质分层及定性评价。

目前，测试所得的关键数据，锤击数N值、贯入深度△H以及钻杆的倾斜度、钻杆的总长度L均采用人工卷尺(皮尺)测量，现场人工计数，编录并查表修正。此种方式过程繁琐、耗费人力精力、时间成本较高，而且人工记录容易出现错漏和误差，针对规范要求的钻杆倾斜度要求测量不及时或不能及时发现，并且经济成本较高，效率明显不足，精度得不到保证。

发明内容

本发明所要解决的技术问题便是针对上述现有技术的不足，提供一种自动测量、判断、记录、处理数据并且效率和精度高的一种动力触探自动测试仪器及实现方法。

为了实现以上目的，本发明的技术方案如下：

一种动力触探自动测试仪器，包括锤座，所述锤座底部可拆卸安装有钻杆，钻杆底部安装有探头，锤座顶部安装有导杆，导杆上活动安装有穿心锤，所述锤座底部设有数据处理模块以及与数据处理模块连接的激光测距模块和加速度模块；

所述激光测距模块的激光束竖直向下，用于测量锤座底部与地面之间的距离数据，并将测量的所述距离数据发送至数据处理模块，穿心锤多次锤击锤座，每次锤击后都会测量距离数据，数据处理模块根据数个距离数据计算出触探深度；

所述加速度模块的主测轴竖直向下，用于测量每次锤击后钻杆向下运动的加速度和速度，并将测得的加速度和速度数据发送至数据处理模块，数据处理模块根据加速度和速度数据判断当次锤击是否为有效锤击。

优选地，所述激光测距模块包括三个，三个所述激光测距模块以钻杆轴线为中心呈环形均匀分布安装在锤座底部，每次锤击后的所述距离数据为三个激光测距模块所测量数据的平均值。

优选地，所述数据处理模块根据加速度和速度判断当前锤击是否为有效锤击，具体是指将加速度和速度与预先设定的加速度阈值和速度阈值进行比较，加速度和速度均大于阈值，则判断为有效锤击；反之则为无效锤击。

优选地，所述锤座底部还设有与数据处理模块连接的定位模块，用于测量钻孔的位置坐标，并将测量的位置坐标发送至数据处理模块，数据处理模块根据预存的坐标数据判断钻孔位置坐标是否发生偏移。

优选地，所述锤座上还设有与数据处理模块连接的通讯模块，用于将数据处理模块中得到的测量数据及计算数据发送至上位机。

优选地，所述钻杆上设有反光板，反光板中心开有与钻杆匹配的通孔，反光板朝向锤座的面上设有以钻杆轴线为原点的数条同心圆线，数条同心圆线的半径等间距增大，所述激光测距模块的激光是竖直向下照射在最内圈的同心圆线上，根据激光测距模块照射的激光点是否在同心圆线上，判断钻杆是否发生倾斜。