專利名稱：落錘式路基剛度檢測(cè)儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種快速無損檢測(cè)路基壓實(shí)剛度的裝置。
目前國(guó)內(nèi)外檢測(cè)路基碾壓合格與否有下列一些方法①環(huán)刀取樣法，該法用環(huán)刀在碾過的路基上挖坑取樣，測(cè)出其當(dāng)前含水量下的干密度，然后與該類土最優(yōu)含水量下的最大干密度相比得出路基的壓實(shí)度，該法的不足之處是費(fèi)時(shí)且有損于路基面；②灌砂法，此方法是在碾過的路基上挖坑，用標(biāo)準(zhǔn)砂灌入測(cè)出其體積，并稱出挖出土的質(zhì)量，計(jì)算出該土的密實(shí)度，然后與該類土最大干密度相比得出路基的壓實(shí)度，該法的不足之處與環(huán)刀取樣法相同；③K30法，這是一種測(cè)試地基靜態(tài)剛度系數(shù)的裝置，它的缺點(diǎn)是費(fèi)時(shí)，每測(cè)一個(gè)點(diǎn)花費(fèi)的時(shí)間在40分鐘左右，此外還有一些檢測(cè)方法如貫入法，重錘擊實(shí)法等。在鐵路建設(shè)方面，路基的評(píng)定通常采用K30法來測(cè)定地基的剛度系數(shù)。然而按照我國(guó)當(dāng)前高速鐵路發(fā)展的規(guī)模和速度，K30法檢測(cè)的速度顯然跟不上，所以研制一種我國(guó)自行生產(chǎn)的能快速無損地檢測(cè)路基剛度系數(shù)的裝置是非常迫切必要的。
本實(shí)用新型的目的是提供一種落錘式路基剛度檢測(cè)儀，它能夠快速，準(zhǔn)確地檢測(cè)出地基的剛度，并且對(duì)地基無任何損壞。
為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案如下落錘在沖擊檢測(cè)的路基時(shí)，沖擊力和位移的峰值一定程度上反映了一定深度范圍土的特性。經(jīng)過反復(fù)的實(shí)驗(yàn)和用有限元仿真計(jì)算，我們確定了儀器的參數(shù)，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(zhì)量和落距，數(shù)據(jù)采集與處理的方法以及對(duì)系統(tǒng)的標(biāo)定等。我們把FMAX／SMAX定義為土的動(dòng)剛度系數(shù)，此類試驗(yàn)方法稱為動(dòng)剛度測(cè)試法。另外通過不同種類土的剛度試驗(yàn)，我們把不同類土的K30試驗(yàn)和動(dòng)剛度試驗(yàn)法的Kd值相比較，發(fā)現(xiàn)不同類型土的Kd值與其K30測(cè)定的地基剛度系數(shù)有很好相關(guān)性。根據(jù)上述原理，本落錘式路基剛度檢測(cè)儀包括承載板、力傳感器、落錘、導(dǎo)向桿、彈簧、信號(hào)處理裝置組成，此外在承載板表面上還設(shè)置有一個(gè)加速度傳感器，記錄落錘沖擊過程位移的大小，所述力傳感器和加速度傳感器通過導(dǎo)線與信號(hào)處理裝置相連，并且在導(dǎo)向桿的頂部設(shè)置有一個(gè)脫鉤裝置，用于懸掛和松開落錘。該裝置能檢測(cè)細(xì)粒土，粗粒土，級(jí)配碎石土，卵石土的動(dòng)剛度。它的研制成功，是路基工程檢測(cè)領(lǐng)域的一大進(jìn)步。


圖1所示為根據(jù)實(shí)用新型的落錘式路基剛度檢測(cè)儀的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1．脫鉤裝置．2．落錘．3．導(dǎo)向桿．4．彈簧．5．力傳感器，記錄錘沖擊過程力的大?。?．加速度傳感器，記錄錘沖擊過程位移的大?。?．承載板．8．信號(hào)處理裝置下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)地說明。
1．平整場(chǎng)地要盡可能保持壓實(shí)土的原狀態(tài)，特別要注意大顆粒松動(dòng)問題，承載板下地面有凹下部分，可用沙土墊平；2．把承載板放置于測(cè)試位置上，并用定銷固定；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(cè)點(diǎn)，檢測(cè)人員等資料；6．松開脫鉤；此時(shí)面板上顯示的數(shù)值即為動(dòng)地基剛度Kd和錘擊位移值，同時(shí)顯示其沖擊過程中的力和位移曲線。儀器有查詢、瀏覽、數(shù)據(jù)傳輸功能。通過RS232傳輸裝置可傳送到微機(jī)上，可自動(dòng)生成檢測(cè)報(bào)告。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)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(cè)人員2個(gè)即可。
2．檢測(cè)速度快整個(gè)檢測(cè)過程操作簡(jiǎn)單，只需十幾分鐘。
3．準(zhǔn)確本裝置是經(jīng)過大量的對(duì)比實(shí)驗(yàn)和反復(fù)的修正，經(jīng)鑒定，此裝置有很好的重復(fù)性，對(duì)軟硬土的分辨率很高。
權(quán)利要求1．一種落錘式路基剛度檢測(cè)儀，包括承載板、力傳感器、落錘、導(dǎo)向桿、彈簧、信號(hào)處理裝置，其特征在于，在承載板表面上還設(shè)置有一個(gè)加速度傳感器，記錄落錘沖擊過程位移的大小，所述力傳感器和加速度傳感器通過導(dǎo)線與信號(hào)處理裝置相連，并且在導(dǎo)向桿的頂部設(shè)置一個(gè)脫鉤裝置，用于懸掛和松開落錘。
專利摘要一種落錘式路基剛度檢測(cè)儀包括承載板、力傳感器、落錘、導(dǎo)向桿、彈簧、信號(hào)處理裝置,此外在承載板表面上還設(shè)置有一個(gè)加速度傳感器,記錄落錘沖擊過程位移的大小,力傳感器和加速度傳感器通過導(dǎo)線與信號(hào)處理裝置相連,并且在導(dǎo)向桿的頂部設(shè)置有一個(gè)脫鉤裝置,用于懸掛和松開落錘。
文檔編號(hào)G01N3/30GK2413279SQ0023152
公開日2001年1月3日 申請(qǐng)日期2000年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2000年3月23日
發(fā)明者史存林, 葉陽升, 祝玉奎, 張千里, 熊建珍 申請(qǐng)人:鐵道部科學(xué)研究院鐵道建筑研究所