落錘式路基剛度檢測儀的製作方法

2024-02-18 01:26:15

專利名稱：落錘式路基剛度檢測儀的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種快速無損檢測路基壓實剛度的裝置。
目前國內外檢測路基碾壓合格與否有下列一些方法①環刀取樣法，該法用環刀在碾過的路基上挖坑取樣，測出其當前含水量下的幹密度，然後與該類土最優含水量下的最大幹密度相比得出路基的壓實度，該法的不足之處是費時且有損於路基面；②灌砂法，此方法是在碾過的路基上挖坑，用標準砂灌入測出其體積，並稱出挖出土的質量，計算出該土的密實度，然後與該類土最大幹密度相比得出路基的壓實度，該法的不足之處與環刀取樣法相同；③K30法，這是一種測試地基靜態剛度係數的裝置，它的缺點是費時，每測一個點花費的時間在40分鐘左右，此外還有一些檢測方法如貫入法，重錘擊實法等。在鐵路建設方面，路基的評定通常採用K30法來測定地基的剛度係數。然而按照我國當前高速鐵路發展的規模和速度，K30法檢測的速度顯然跟不上，所以研製一種我國自行生產的能快速無損地檢測路基剛度係數的裝置是非常迫切必要的。
本實用新型的目的是提供一種落錘式路基剛度檢測儀，它能夠快速，準確地檢測出地基的剛度，並且對地基無任何損壞。
為達到上述目的，本實用新型的技術解決方案如下落錘在衝擊檢測的路基時，衝擊力和位移的峰值一定程度上反映了一定深度範圍土的特性。經過反覆的實驗和用有限元仿真計算，我們確定了儀器的參數，如力和加速度傳感器的量程及精度，承載板的大小，阻尼材料的選型，落錘的質量和落距，數據採集與處理的方法以及對系統的標定等。我們把FMAX／SMAX定義為土的動剛度係數，此類試驗方法稱為動剛度測試法。另外通過不同種類土的剛度試驗，我們把不同類土的K30試驗和動剛度試驗法的Kd值相比較，發現不同類型土的Kd值與其K30測定的地基剛度係數有很好相關性。根據上述原理，本落錘式路基剛度檢測儀包括承載板、力傳感器、落錘、導向杆、彈簧、信號處理裝置組成，此外在承載板表面上還設置有一個加速度傳感器，記錄落錘衝擊過程位移的大小，所述力傳感器和加速度傳感器通過導線與信號處理裝置相連，並且在導向杆的頂部設置有一個脫鉤裝置，用於懸掛和鬆開落錘。該裝置能檢測細粒土，粗粒土，級配碎石土，卵石土的動剛度。它的研製成功，是路基工程檢測領域的一大進步。


圖1所示為根據實用新型的落錘式路基剛度檢測儀的結構示意圖。
圖中1．脫鉤裝置．2．落錘．3．導向杆．4．彈簧．5．力傳感器，記錄錘衝擊過程力的大小．6．加速度傳感器，記錄錘衝擊過程位移的大小．7．承載板．8．信號處理裝置下面將結合附圖對本實用新型的一個實施例進行詳細地說明。
1．平整場地要儘可能保持壓實土的原狀態，特別要注意大顆粒鬆動問題，承載板下地面有凹下部分，可用沙土墊平；2．把承載板放置於測試位置上，並用定銷固定；3．把落錘固定在脫鉤裝置上；4．開啟儀器；5．在鍵盤上輸入土的類型，日期，天氣，測點，檢測人員等資料；6．鬆開脫鉤；此時面板上顯示的數值即為動地基剛度Kd和錘擊位移值，同時顯示其衝擊過程中的力和位移曲線。儀器有查詢、瀏覽、數據傳輸功能。通過RS232傳輸裝置可傳送到微機上，可自動生成檢測報告。
本實用新型的優點如下1．重量輕，便攜整套儀器的重量在25公斤左右，外包裝為輪式推拉箱，檢測人員2個即可。
2．檢測速度快整個檢測過程操作簡單，只需十幾分鐘。
3．準確本裝置是經過大量的對比實驗和反覆的修正，經鑑定，此裝置有很好的重複性，對軟硬土的解析度很高。
權利要求1．一種落錘式路基剛度檢測儀，包括承載板、力傳感器、落錘、導向杆、彈簧、信號處理裝置，其特徵在於，在承載板表面上還設置有一個加速度傳感器，記錄落錘衝擊過程位移的大小，所述力傳感器和加速度傳感器通過導線與信號處理裝置相連，並且在導向杆的頂部設置一個脫鉤裝置，用於懸掛和鬆開落錘。
專利摘要一種落錘式路基剛度檢測儀包括承載板、力傳感器、落錘、導向杆、彈簧、信號處理裝置,此外在承載板表面上還設置有一個加速度傳感器,記錄落錘衝擊過程位移的大小,力傳感器和加速度傳感器通過導線與信號處理裝置相連,並且在導向杆的頂部設置有一個脫鉤裝置,用於懸掛和鬆開落錘。
文檔編號G01N3/30GK2413279SQ0023152
公開日2001年1月3日 申請日期2000年3月23日 優先權日2000年3月23日
發明者史存林, 葉陽升, 祝玉奎, 張千裡, 熊建珍 申請人:鐵道部科學研究院鐵道建築研究所