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标准贯入试验触探杆前端量测分析系统及方法

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1、互设备, 2.4、 存储器, 2.5、 第二USB接口, 3、 触探杆, 4、 贯入器, 5、 锤垫管理模块, 2、 现场主机, 2.1、 系统总线, 2.2、 第二CPU处理器, 2.3、 人机 交6、 第二A/D转换器, 1.7、 第一CPU处理器, 1.8、 第 一USB接口, 1.9、 电源放大滤波器, 1.3、 第一A/D转换器, 1.4、 测力传感器, 1.5、 第二放大滤波器, 1.。 0035 图中标记说明: 0036 1、 测量记录杆, 1.1、 加速度传感器, 1.2、 第一构框图。 0033 图4为本发明测力信号的分析示意图。 0034 图5为本发明加速度信号的分析示意图。

2、76274 A 4 0031 图2为本发明测量记录杆的结构框图。 0032 图3为本发明现场主机的结的适应 性。 附图说明 0030 图1为本发明的结构示意图。 说明书 2/4 页 4 CN 1074 提高了实用性。 0029 五、 适用性广: 本发明可以直接安装于传统的标准贯入仪上使用, 具有普遍录杆和现场主机分离, 采用时间同步采集的方法, 实 现无线的量测和存储, 便于在复杂试验现场的操作,测定, 避免了操作人员在受到干扰或锤数多时产生的计数误差。 0028 四、 实用性高: 本发明量测记作性。 0027 三、 防止计数误操作: 本发明通过记录测力曲线和加速度曲线, 自动对锤击数进行 了。

3、加造成的影响, 回避了反射叠加 在积分时间段的噪声干扰, 简化了计算过程, 保证了计算的准确性和可操计算相对贯入能量时取力的最大值和加速度前半波长 的积分值, 这样避免了应力波能量在不同界面多次反射叠减少了不确定性, 量测结果与实际贯入能量的对应关系更加贴合。 0026 二、 避免发射干扰: 本发明 实现了实际贯入能量的准确量测, 量测的结果不受触探杆长度和不同机具的影 响, 无须进行杆长修正, 0025 一、 无须杆长修正: 本发明将标准贯入能量的量测设备置于触探杆底部, 与贯入器 紧密相连,一个半波长内的积分 值A的乘积获得相对贯入能量。 0024 与现有技术相比, 本发明具有以下优点: 。

4、次测试的加速度曲线和力曲线。 0023 根据单次测试中力曲线的最大值Fmax和加速度曲线a(t)在第下测量记录杆, 通过USB接口和与现场主机相连, 导出数据, 根据每次标贯试 验的起始时间, 获取单; 0021 5)重复步骤1)4), 进行下一深度的标准贯入试验, 直至所需深度。 0022 6)卸20 4)提出贯入器, 将贯入器中的土样取出进行鉴别描述并输入至现场主机内, 将需 要保存的土样保存 若贯 入不足30cm的锤击数已超过50击, 终止试验, 在现场主机上记录终止时间和打入深度; 00验土层 中, 锤击速率小于30击/min, 贯入土中30cm时终止试验, 在现场主机上记录终止时间,。

5、始, 并记录开始时间; 0019 3)采用自动脱钩的自由锤击法进行标准贯入试验, 将贯入器垂直打入试2)利用穿心锤自由落锤将对开式贯入器打入15cm后停止落锤, 在现场主机通过人 机交互设备设定试验开开测量记录 杆电源开始采集数据, 将对开式贯入器钻至待测土层标高以上15cm处, 清孔; 0018 方法, 包括以下步骤: 0017 1)试验前, 将测量记录杆与触探杆底端和对开式贯入器顶端连接, 打度。 0015 所述的第一CPU处理器和第二CPU处理器的时间记录保持一致。 0016 一种量测分析口与第二USB接口互相通讯。 0014 所述的加速度传感器和测力传感器安装于测量记录杆内相同的水平高。

6、别与系统总线连接的第二CPU处理器、 人机 交互设备、 存储器和第二USB接口, 所述的第一USB接, 所述电源管理模块与测量记录杆内每一个模块连接并供电。 0013 所述的现场主机包括系统总线以及分USB接口, 所述的测力传感器、 第二放大器及滤波器、 第二A/D转换器与第一CPU处理器 依次连接 转换器以及依次连接的加速度传感器、 第一放大滤波器、 第一A/D转换器、 第一CPU处理器和 第一 A 3 0012 所述的测量记录杆内设有电源管理模块、 测力传感器、 第二放大滤波器、 第二A/D由活动的穿心锤, 所述的现场主机与测量记录杆通信。 说明书 1/4 页 3 CN 107476274。

7、 钻孔内, 所述的触探杆在伸出钻孔外的一端上固定有一锤垫, 在锤垫上方76cm设置一能在 触探杆上自主机以及从上至下 依次连接的触探杆、 测量记录杆和对开式贯入器, 所述的测量记录杆和对开式贯入器伸入目的可以通过以下技术方案来实现: 0011 一种标准贯入试验触探杆前端量测分析系统, 该系统包括现场计数误操作、 实用性高、 适用性广的标准贯入试验触探杆前端量测分析 系统及方法。 0010 本发明的009 本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种无须杆长修正、 避免发射干扰、 防止化。 0008 (4)采用人工计数, 操作人员在受到干扰时或锤数多时极易产生计数误差。 发明内容 0。

8、余振均考虑了进去, 存在较大差异。 0007 (3)落锤锤击锤垫位置的很小改变会造成所测数据较大的变反弹或反射随时间叠加和消减的总体表现, 冲击力f(t)和速度v(t)积分的过程将 这些噪声和传感器的正。 0006 (2)该方法所测得的钻杆内随时间变化的轴向冲击弹性应变、 应力或总轴力是落 锤撞击和化, 使得所计算的能量与实际贯 入土中的能量相差较大。 依次测量结果修正的锤击数N仍然需要进行杆长修加速度为钻杆顶部处所得, 并没有考虑到上述能 量传递过程的后面2个阶段, 而能量在钻杆的损耗随杆长变, 用于标贯贯入能量的分析。 但是该 方法存在以下局限性: 0005 (1)该方法测得的轴向冲击力和。

9、击力f(t)和加速度a(t), 再通过f(t)和 速度v(t)乘积的积分来计算钻杆的总冲击弹性应变能和传递的测量主要采用美国材料与试验协会(ASTM) 提出的FV法, 通过在上部钻杆同时测量钻杆轴向冲有效能量逐渐减 小, 使得锤击数偏大, 需要进行钻杆长度的修正。 0004 目前对于标贯试验能量转换贯入器和贯入器打入土中。 每一 阶段均会产生能量的损耗, 同时随着杆长的增长, 由钻杆传递给贯入器的量转换和传递过程分为四个阶段: 穿心锤落到 锤垫、 落垫撞击钻杆顶部锤垫、 钻杆顶部锤垫传至钻杆底部实质是将穿心锤的势能通过钻杆弹性冲击传递给贯入器, 贯入器 在冲击作用下插入一定深度的土层, 整个能。

10、数为 标准贯入锤击数N, 并依此来判断土体的强度、 土层的裱画及工程性质。 0003 标准贯入试验的, 沿导杆自 由下落76cm, 通过钻杆将一定规格的对开贯入器打入土中, 记录贯入30cm对应的锤击法。 由于其操作简 单、 地层适应性广等优点广泛应用于世界各地。 该方法在现场用63.5kg的穿心锤前端量 测分析系统及方法。 背景技术 0002 标准贯入试验是一种评价地基土物理力学性质的原位测试方析系统及方法 技术领域 0001 本发明涉及岩土工程原位测试领域, 尤其是涉及一种标准贯入试验触探杆量。 权利要求书 1/1 页 2 CN 107476274 A 2 一种标准贯入试验触探杆前端量测分。

11、次 测试中力曲线的最大值Fmax和加速度曲线a(t)在第一个半波长内的积分值A的乘积获得相 对贯入能曲线和力曲线。 7.根据权利要求3所述的一种量测分析方法, 其特征在于, 所述的步骤6)中, 根据单和(2.5)与现场主机(2)相连, 导出数据, 根 据每次标贯试验的起始时间, 获取单次测试的加速度 进行下一深度的标准贯入试验, 直至所需深度。 6)卸下测量记录杆(1), 通过USB接口(1.8)中的土样取出进行鉴别描述并输入至现场主机(2)内, 将需要保存的土样保存; 5)重复步骤1)4),超过50击, 终止试验, 在现场主机上记录终止时间和打入深度; 4)提出贯入器(4), 将贯入器(4/。

12、min, 贯入土中30cm时终止试验, 在现场主机上记录终止时间, 若贯入不 足30cm的锤击数已)采用自动脱钩的自由锤击法进行标准贯入试验, 将贯入器(4)垂直打入试验土层中, 锤击速率小于30击5cm后停止落锤, 在现场主机(2) 通过人机交互设备(2.3)设定试验开始, 并记录开始时间; 34)钻至待测土层标高以上15cm处, 清孔; 2)利用穿心锤(6)自由落锤将对开式贯入器(4)打入1(3)底端和对开式贯入器(4)顶端连接, 打开测量 记录杆(1)电源开始采集数据, 将对开式贯入器(测分析系统的量 测分析方法, 其特征在于, 包括以下步骤: 1)试验前, 将测量记录杆(1)与触探杆理。

13、器(2.2)的时间记录保持一致。 6.一种应用如权利要求1-6任一项所述的标准贯入试验触探杆前端量标准贯入试验触探杆前端量测分析系统, 其特征在于, 所 述的第一CPU处理器(1.7)和第二CPU处1.1)和测力传感器(1.4)安装于测量记录杆(1)内相同的水平高度。 5.根据权利要求3所述的一种.根据权利要求1所述的一种标准贯入试验触探杆前端量测分析系统, 其特征在于, 所 述的加速度传感器(第二USB接口(2.5), 所述的第一USB接口(1.8) 与第二USB接口(2.5)互相通讯。 4系统总线(2.1)连接的第二CPU处理器 (2.2)、 人机交互设备(2.3)、 存储器(2.4)和入。

14、试验触探杆前端量测分析系统, 其特征在于, 所 述的现场主机(2)包括系统总线(2.1)以及分别与源管理 模块(1.9)与测量记录杆(1)内每一个模块连接并供电。 3.根据权利要求2所述的一种标准贯 大器及滤波器(1.5)、 第二A/D转换器(1.6)与第一CPU处理器(1.7)依次连接, 所述电3)、 第一CPU处理器(1.7)和第一USB接口(1.8), 所述的测力传感器(1.4)、 第二放1.6)以及依次连接的加速度传感器(1.1)、 第一放大滤波器(1.2)、 第一A/D 转换器(1.设有电源管理模块(1.9)、 测力传感器(1.4)、 第二放大滤波器(1.5)、 第二A/D转换器(据。

15、权利要求1所述的一种标准贯入试验触探杆前端量测分析系统, 其特征在于, 所 述的测量记录杆(1)内一能在触探杆(3)上自由活动的穿心锤(6), 所述的现场 主机(2)与测量记录杆(1)通信。 2.根钻孔内, 所述的触探杆(3)在伸出钻孔外的一端上固定有一 锤垫(5), 在锤垫(5)上方76cm设置杆(3)、 测量记录杆(1)和对开式贯入器(4), 所述的测量记录 杆(1)和对开式贯入器(4)伸入贯入试验触探杆前端量测分析系统, 其特征在于, 该系统包括现场主机(2) 以及从上至下依次连接的触探3页 CN 107476274 A 2017.12.15 CN 107476274 A 1.一种标准 。

16、避免发射干扰、 防止计数误操作、 实用 性高、 适用性广等优点。 权利要求书1页 说明书4页 附图自由活动的穿心锤, 所述的现场主机与测量 记录杆通信。 与现有技术相比, 本发明具有无须 杆长修正、入钻孔内, 所述的触探杆在伸出钻孔外的一端上 固定有一锤垫, 在锤垫上方76cm设置一能在触探 杆上机以及 从上至下依次连接的触探杆、 测量记录杆和对开 式贯入器, 所述的测量记录杆和对开式贯入器伸 统及方法 (57)摘要 本发明涉及一种标准贯入试验触探杆前端 量测分析系统及方法, 该系统包括现场主l. E02D 1/02(2006.01) (54)发明名称 一种标准贯入试验触探杆前端量测分析系 (74)专利代理机构 上海科盛知识产权代理有限 公司 31225 代理人 赵志远 (51)Int.C同济大学 地址 200092 上海市杨浦区四平路1239号 (72)发明人 石振明刘鎏陶凤娟俞松波 (21)申请号 201710670642.6 (22)申请日 2017.08.08 (71)申请人 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日。

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