[发明专利]一种用于原位测试的颗粒分析装置及方法

说明书

本发明提供一种用于原位测试的颗粒分析装置，包括：用于筛分试样的筛分装置、用于烘干筛网上筛上物的加热装置、用于实时检测筛网上筛上物重量的传感装置和用于实时收集传感装置检测重量数据的采集装置。其中，筛分装置包括：振动装置、筛盖和至少一个筛网，筛盖和筛网固定于振动装置上；加热装置与筛网相连接，采集装置通过传感装置和筛网相连接。采用本发明的颗粒分析装置对地层进行颗粒分析，免于人工取样，避免了因人工取样对试验数据的影响，进一步的提高了试验数据的精度。同时，本发明的颗粒分析装置可以直接在现场实时进行颗粒分析，快速地取得试验数据，可及时修正工程的相关技术指标，提高了工程的进度。

技术领域

本发明涉及土工试验设备技术领域，特别涉及一种用于原位测试的颗粒分析装置及方法。

背景技术

岩土工程中，为了评价施工场所岩土的性能，往往需要通过物理性指标试验和力学性指标试验等土工试验来获取岩土的各项性能指标。其中颗粒分析试验是一项重要的试验。

在现有技术中，土工试验中颗粒分析试验主要为室内试验法，室内试验法是通过人工取一定数量的样品进行试验，中间的取样过程受取样人的主观影响较大，这对后续的试验数据有着不良的影响，同时，试样无法完全代表整个地质土壤的情况。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为了解决传统土工试验中，颗粒分析只能在室内进行且试样代表性差的问题，本发明提供一种用于原位测试的颗粒分析装置及方法。

(二)技术方案

为了达到上述的目的，本发明采用的主要技术方案包括：

一种用于原位测试的颗粒分析装置，包括：筛分装置、加热装置、传感装置和采集装置；所述用于筛分试样的筛分装置包括：振动装置、筛盖、筛盘和至少一个筛网；所述筛盖和筛网固定于所述振动装置上；所述加热装置与所述筛网相连接，用于烘干所述筛网上的筛上物；所述传感装置用于实时检测所述筛网上筛上物的重量，所述采集装置通过所述传感装置和所述筛网相连接，所述采集装置实时获取所述筛网上筛上物的重量。

进一步的，所述若干筛网按筛孔孔径由大到小的顺序依次从上到下水平排列，所述筛盖置于所述筛网最上层，所述筛盘置于所述筛网的最下层。

进一步的，所述筛分装置还包括筛下物出口和筛下物收集设备；

所述筛下物出口位于所述筛盘的下部，所述筛下物出口和所述筛下物收集设备相连接。

进一步的，所述筛盖上设置有用于筛分试样进入的试样进口和进水口。

更进一步的，所述筛分装置还包括喷淋装置，所述喷淋装置用于提供水流冲击所述筛网的筛面；

所述喷淋装置通过所述进水口和所述筛盖相连接。

一种用于原位测试的颗粒分析装置的使用方法，包括如下步骤：

S01：在需要进行颗粒分析的土层上确定好取样位置及需要取样土层的厚度，将钻孔设备设置在取样位置，启动所述钻孔设备，当钻孔的深度达到所需取样土层的位置时，停止钻孔，并保持钻机泵继续运转，待钻孔内所有浆液排出钻孔和所述钻孔设备，停止所述钻机泵；

S02：通过管道将钻井侧壁上的出浆口与所述试样进口相连接，将所述筛下物收集设备与钻孔设备的钻杆相连接；

S03：启动所述钻孔设备、所述筛分装置、所述传感装置和所述采集装置，当钻孔的深度达到所需土层的厚度时，停止钻孔，并保持钻机泵继续运转，待钻孔内所有浆液都进入所述颗粒分析装置后，关闭钻机泵；

S04：待所述采集装置显示所述最下层筛网上的筛上物的连续两次的重量差小于第一阈值时，停止所述筛分装置；