一种新型静力触探试验器的制作方法

本实用新型涉及地质勘测试验设备技术领域，特别涉及一种新型静力触探试验器。

背景技术：

原位测试技术对土体扰动较少，高精度现场原位测试能够有效获得土体参数。孔压静力触探试验(cptu)作为近些年传入中国的原位测试技术，在地质勘察中得到了广泛应用。孔压静力触探试验是通过采用准静力以恒定贯入速率将圆锥探头压入土中，同时测量并记录贯入过程中的探头阻力、侧摩阻力和孔隙水压力来反算土体参数的一种原位测试方法。孔压静力触探试验具有测量速度快、数据连续、再现性较好、操作省时具有经济性等特点；在原有的试验设备中，没有相关的水平调节装置，在地面不平的环境下，试验设备无法保持在同一水平面上，导致试验的数据稍有些误差，给工作人员试验带来了极大的不便。

技术实现要素：

为了弥补以上不足，本实用新型提供了一种新型静力触探试验器，旨在解决现有的无法调节高度使试验设备保持在同一水平面的问题。

本实用新型是这样实现的：

一种新型静力触探试验器，其特征在于，包括

试验箱，所述试验箱由箱体、重力板、隔离板、加载板、顶层土工布、加热棒、置土腔、储水腔、低层土工布、排水腔和排水孔组成，所述箱体的内部固定设置有所述隔离板，且将所述箱体内部的下方分隔为所述储水腔，所述储水腔的内部设置有所述加热棒，所述隔离板的两侧固定连接有所述加载板，所述隔离板的顶部设置有所述重力板，所述重力板的顶部呈对称开设有所述排水孔，且位于所述重力板的一侧，所述加载板的底部设置有所述顶层土工布，在靠近所述隔离板的底部设置有所述低层土工布，所述顶层土工布和所述低层土工布之间间隔为所述置土腔，且将所述低层土工布的下方分隔为所述排水腔；

调节底座，所述调节底座、升降柱、连接板、移动板、支座、第一齿轮、l型板、支撑柱、第一驱动电机、第二齿轮、凹槽、齿条和底座组成，所述支撑柱的底部焊接于所述底座顶部，所述支撑柱的顶部安装有所述第一驱动电机，所述第一驱动电机的输出端固定连接有所述第二齿轮，所述支撑柱的一侧固定连接有所述l型板，所述l型板的一侧固定连接有所述支座，所述第一齿轮通过支杆与所述支座转动连接，所述移动板的一侧设置有所述齿条，且所述移动板通过所述齿条与所述第二齿轮齿啮连接，所述移动板的另一侧开设有所述凹槽，所述第一齿轮与所述凹槽的内部齿啮连接，所述移动板的另一侧固定连接有所述连接板，所述连接板的一侧固定连接有所述升降柱；

触探装置，所述触探装置由第一探杆、第二探杆、力传感器、温度传感器、孔压传感器和探头组成，所述第一探杆的一端插接于所述第二探杆内，所述第二探杆从上至下分别安装有所述力传感器、所述温度传感器和所述孔压传感器，所述第二探杆的底端螺纹连接有所述探头。

在本实用新型的一种实施例中，所述箱体的顶部一侧安装有两个第二驱动电机，所述第二驱动电机的输出端固定连接有传动齿轮。

在本实用新型的一种实施例中，所述第一探杆的另一端贯穿所述箱体的顶部一侧与两个所述传动齿轮之间齿啮连接。

在本实用新型的一种实施例中，所述第二探杆的另一端分别贯穿所述加载板和所述顶层土工布并延伸至所述置土腔的内部。

在本实用新型的一种实施例中，所述升降柱的顶部固定连接于所述箱体的底部。

在本实用新型的一种实施例中，所述箱体的顶部设置有保护罩，且所述第二驱动电机和所述传动齿轮均位于所述保护罩内。

在本实用新型的一种实施例中，所述箱体的两侧均开设有进水孔。

在本实用新型的一种实施例中，所述箱体的两侧均安装有出水管，所述出水管的外表面设置有控制阀。

本实用新型的有益效果是：本实用新型通过上述设计得到的一种新型静力触探试验器，试验前，观察箱体的四边是否在同一水平面上，当某一处需要调节高度时，开启第二驱动电机顺时针转动并带动第二齿轮顺时针转动，使移动板上升，移动板在上升的过程中带动第一齿轮逆时针转动，并且移动板还会带动连接板和支撑柱上升，从而实现某一处调节高度的效果，相反地，也可使某一处下降高度，第二驱动电机逆时针转动并带动第二齿轮逆时针转动使移动板下降，移动板会带动连接板和支撑柱下降，移动板在下降的过程中还会带动第一齿轮逆时针转动，从而实现某一处调节高度的效果，往复上述运动，达到调节高度的目的，使箱体保持在同一水平高度避免产生误差；试验时，开启第一驱动电机，在此过程中两个第一驱动电机保持反方向转动，使两个传动齿轮反方向转动，能够让触探装置上升或者下降，在倒入泥浆前使触探装置上升，铺设低层土工布并且在底部保留排水腔，倒入泥浆至置土腔中，静置一定时间后，在泥浆顶部铺设顶层土工布，并吊装放入加载板，按需在加载板的顶部放置加载块，在此期间，泥浆受重力影响其中的水分流入排水腔，最后等待土体固结完毕形成试样，试样时，启动第二驱动电机转动传动齿轮，降下触探装置探头缓慢贯入土体中，工作人员记录试验过程的数据，试验结束后，升起触探装置，卸除重力板和顶部加载板，移除顶层土工布，挖除土体，清理排水腔的积水，完成整个试验；试验过程中，土体在不同温度条件下得到不同土体在不同温度是的孔压静力触探试验解译参数，孔压静力触探试验解译参数与温度的关系，需要调节土体的温度时，通过进水孔进水至储水腔，开启加热棒加热即可。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1是本实用新型实施方式提供的一种新型静力触探试验器的结构示意图；

图2是本实用新型实施方式提供的调节底座的俯视图；

图3是本实用新型实施方式提供的移动板的左视图；

图4是本实用新型实施方式提供的移动板的右视图。

图中：1-试验箱、101-箱体、102-重力板、103-隔离板、104-加载板、105-顶层土工布、106-加热棒、107-置土腔、108-储水腔、109-低层土工布、110-排水腔、111-排水孔、2-调节底座、201-升降柱、202-连接板、203-移动板、204-支座、205-第一齿轮、206-l型板、207-支撑柱、208-第一驱动电机、209-第二齿轮、210-凹槽、211-齿条、212-底座、3-触探装置、31-第一探杆、32-第二探杆、33-力传感器、34-温度传感器、35-孔压传感器、36-探头、4-保护罩、5-传动齿轮、6-第二驱动电机、7-进水孔、8-控制阀、9-出水管。

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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设备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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

实施例

请参阅图1-4，本实用新型提供一种技术方案：一种新型静力触探试验器，包括试验箱1、调节底座2和触探装置3。

请参阅图1，试验箱1由箱体101、重力板102、隔离板103、加载板104、顶层土工布105、加热棒106、置土腔107、储水腔108、低层土工布109、排水腔110和排水孔111组成，箱体101的内部固定设置有隔离板103，且将箱体101内部的下方分隔为储水腔108，储水腔108的内部设置有加热棒106，隔离板103的两侧固定连接有加载板104，隔离板103的顶部设置有重力板102，重力板102的顶部呈对称开设有排水孔111，且位于重力板102的一侧，加载板104的底部设置有顶层土工布105，在靠近隔离板103的底部设置有低层土工布109，顶层土工布105和低层土工布109之间间隔为置土腔107，且将低层土工布109的下方分隔为排水腔110。

请参阅图2-4，调节底座2、升降柱201、连接板202、移动板203、支座204、第一齿轮205、l型板206、支撑柱207、第一驱动电机208、第二齿轮209、凹槽210、齿条211和底座212组成，支撑柱207的底部焊接于所述底座212顶部，支撑柱207的顶部安装有第一驱动电机208，第一驱动电机208的输出端固定连接有第二齿轮209，支撑柱207的一侧固定连接有l型板206，l型板206的一侧固定连接有支座204，第一齿轮205通过支杆与支座204转动连接，移动板203的一侧设置有齿条211，且移动板203通过齿条211与第二齿轮209齿啮连接，移动板203的另一侧开设有凹槽210，第一齿轮205与凹槽210的内部齿啮连接，移动板203的另一侧固定连接有连接板202，连接板202的一侧固定连接有升降柱201，通过第一驱动电机208的顺时针和逆时针转动使移动板203上升或者下降，并且移动板203带动连接板202和支撑柱207上升或者下降，便于工作人员调节箱体101的高度使箱体101保持同一水平面上，以免影响试验的结果。

请参阅图1，触探装置3由第一探杆31、第二探杆32、力传感器33、温度传感器34、孔压传感器35和探头36组成，第一探杆31的一端插接于第二探杆32内，第二探杆32从上至下分别安装有力传感器33、温度传感器34和孔压传感器35，第二探杆32的底端螺纹连接有探头36。

请参阅图1，箱体101的顶部一侧安装有两个第二驱动电机6，第二驱动电机6的输出端固定连接有传动齿轮5，第一探杆31的另一端贯穿箱体101的顶部一侧与两个传动齿轮5之间齿啮连接，第二探杆32的另一端分别贯穿加载板104和顶层土工布105并延伸至置土腔107的内部，通过两个第二驱动电机6带动传动齿轮5相反的方向转动，便于快速使触探装置3上升或者下降，提升了试验的效率。

请参阅图1，升降柱201的顶部固定连接于箱体101的底部。

请参阅图1，箱体101的顶部设置有保护罩4，且第二驱动电机6和传动齿轮5均位于保护罩4内，避免第二驱动电机6布满灰尘，并且防止水分不慎进入第二驱动电机6发生触电的危险。

请参阅图1，箱体101的两侧均开设有进水孔7，箱体101的两侧均安装有出水管9，出水管9的外表面设置有控制阀8，需要调节温度时，通过进水孔7向储水腔108注入水，通过加热棒106的加热，可以使土体充分加热保持一定的温度，使用完毕后，通过控制阀8从出水管9排出即可，方便可靠。

该一种新型静力触探试验器的工作原理：试验前，观察箱体101的四边是否在同一水平面上，当某一处需要调节高度时，开启第二驱动电机6顺时针转动并带动第二齿轮209顺时针转动，使移动板203上升，移动板203在上升的过程中带动第一齿轮205逆时针转动，并且移动板203还会带动连接板202和支撑柱207上升，从而实现某一处调节高度的效果，相反地，也可使某一处下降高度，第二驱动电机6逆时针转动并带动第二齿轮209逆时针转动使移动板203下降，移动板203会带动连接板202和支撑柱207下降，移动板203在下降的过程中还会带动第一齿轮205逆时针转动，从而实现某一处调节高度的效果，往复上述运动，达到调节高度的目的，使箱体101保持在同一水平高度避免产生误差；试验时，开启第一驱动电机208，在此过程中两个第一驱动电机208保持反方向转动，使两个传动齿轮5反方向转动，能够让触探装置3上升或者下降，在倒入泥浆前使触探装置3上升，铺设低层土工布109并且在底部保留排水腔110，倒入泥浆至置土腔107中，静置一定时间后，在泥浆顶部铺设顶层土工布105，并吊装放入加载板104，按需在加载板104的顶部放置加载块，在此期间，泥浆受重力影响其中的水分流入排水腔110，最后等待土体固结完毕形成试样，试样时，启动第二驱动电机6转动传动齿轮5，降下触探装置3探头36缓慢贯入土体中，工作人员记录试验过程的数据，试验结束后，升起触探装置3，卸除重力板102和顶部加载板104，移除顶层土工布105，挖除土体，清理排水腔110的积水，完成整个试验；试验过程中，土体在不同温度条件下得到不同土体在不同温度是的孔压静力触探试验解译参数，孔压静力触探试验解译参数与温度的关系，需要调节土体的温度时，通过进水孔7进水至储水腔108，开启加热棒106加热即可。

需要说明的是，第一驱动电机208、第二驱动电机6、力传感器33、温度传感器34和孔压传感器35具体的型号规格需根据该装置的实际规格等进行选型确定，具体选型计算方法采用本领域现有技术，故不再详细赘，

第一驱动电机208、第二驱动电机6的供电及其原理和力传感器33、温度传感器34、孔压传感器35的通信及其原理对本领域技术人员来说是清楚的，在此不予详细说明。

以上所述仅为本实用新型的优选实施方式而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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