[发明专利]一种基于可变能量动力触探的标定罐系统

说明书

本发明公开了一种基于可变能量动力触探的标定罐系统，包括：可变能量动力触探装置、标定罐、数据采集装置以及压力施加装置；其中，所述标定罐包括上部刚性罐、下部刚性罐、具有开孔的刚性顶盖、具有通孔压力加载梁以及连接上部刚性罐、下部刚性罐和压力加载梁的连接单元；所述刚性顶盖与上部刚性罐的内周形状和尺寸相匹配，由此可移动地嵌入在上部刚性罐之中；所述数据采集装置包括设置在下部刚性罐之内的土压力传感器；所述压力施加装置包括穿心千斤顶以及与之连通的液压泵，穿心千斤顶设置在所述压力加载梁与所述刚性顶盖之间。

技术领域

本发明涉及岩土工程技术领域，更具体涉及一种基于可变能量动力触探的标定罐系统。

背景技术

由于岩土工程参数受到复杂多变自然环境影响以及岩土参数将直接影响工程设计质量，因此如何准确合理确定岩土工程参数是岩土工程中的关键问题。

岩土工程原位测试技术是直接在天然工程场地进行试验而获取工程参数的技术，相比于钻孔取样进行室内试验，其具有简便快捷，土体扰动小的优点，是获取岩土工程参数的有效方法。动力触探是利用一定质量的重锤以一定落距自由落下，将与探杆相连的标准探头打入土中一定深度所需的锤击数来判断土体力学性质的技术。常规动力触探的锤击能量为一固定标准值，势能装置笨重不便于携带，因此出现了可变能量动力触探装置。

但是，通过原位测试参数需要转换为土体参数，且建立基于原位测试参数的工程设计方法，需要大量原位测试数据和土体参数数据，相关原位测试技术经济成本和时间成本都较高，并且无法控制变量，研究单一参数的影响。

因此，需要新的方法和系统装置，以更加方便、经济和准确地进行动力触探。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述问题，由此提供一种基于可变能量动力触探的标定罐系统以及基于该系统的动力触探方法。

本发明通过设计特定结构的标定罐，并将其结合可变能量动力触探仪，使得能够模拟特定条件下天然场地的土体应力状态，实时测量土压力状态和贯入阻力等参数，检测施加压力方式便捷简单，提高了制样效率，缩短了试验周期。

根据本发明的一方面，提供一种基于可变能量动力触探的标定罐系统，包括：

可变能量动力触探装置10、标定罐20、数据采集装置30以及压力施加装置40；

其中，所述标定罐20包括上部刚性罐21、下部刚性罐22、具有开孔230的刚性顶盖23、具有通孔240压力加载梁24以及连接上部刚性罐21、下部刚性罐22和压力加载梁24的连接单元25；所述刚性顶盖23与上部刚性罐21的内周形状和尺寸相匹配，由此可移动地嵌入在上部刚性罐21之中；

所述数据采集装置30包括设置在下部刚性罐22之内的土压力传感器31；

所述压力施加装置40包括穿心千斤顶41以及与之连通的液压泵42，穿心千斤顶41设置在所述压力加载梁24与所述刚性顶盖23之间；

所述可变能量动力触探装置10包括主机11、钻杆12以及探头13，所述主机11固定在所述压力加载梁24上，使得所述钻杆12以及探头13能够穿过所述通孔240、所述穿心千斤顶41以及所述开孔230进入所述上部刚性罐21和下部刚性罐22之中。

根据本发明的一个实施方案，其中所述可变能量动力触探装置10为Panda2可变能量动力触探仪。

根据本发明的一个实施方案，其中上部刚性罐21、下部刚性罐22以及刚性顶盖23由钢材料制成。

根据本发明的一个实施方案，其中所述上部刚性罐21和下部刚性罐22之间通过卡槽连接，由此限制水平方向上的移动。

根据本发明的一个实施方案，其中所述土压力传感器31具有多个，布置下部刚性罐22的内壁以及底部的至少之一上。