[实用新型]一种深层动力触探能量测试装置

说明书

本实用新型公开了一种深层动力触探能量测试装置，包括重锤、导杆、锤座、第一探杆、冲击力测试单元、加速度测试单元、第二探杆和动探头，所述重锤的中心设有圆形通孔，重锤套在所述导杆上并能自由下落；所述锤座位于导杆下部，所述导杆与所述第一探杆连接，所述搭载机构的上端与第四接头连接，下端通过第五接头与第二探杆连接；所述加速度传感器通过第二导线与采集仪及主机连接；所述第二探杆与动探头连接。该装置结构简单、安装方便牢固，能避免孔内岩屑、水流等恶劣环境对传感器的干扰，能够适用于超过传感器量程瞬时能量的冲击。

技术领域

本实用新型涉及工程勘察领域，具体涉及一种深层动力触探能量测试装置。

背景技术

动力触探是工程勘察领域广泛应用的一种原位测试方法，主要用于确定砂土、碎石类土的承载力、变形模量等岩土参数。

动力触探采用孔口自由落锤冲击方式，冲击锤的能量通过探杆传递到探头。探杆为细长杆，当勘探地层较深时，探杆的变形及探杆与孔壁间的摩擦对冲击能量的损耗较大，现行规范规定埋深20m以内的可通过查表确定杆长修正系数，对动力触探击数进行修正，进而确定岩土参数、埋深大于20m的动力触探杆长修正缺乏可参照的标准。

通过测试动力触探杆不同位置的有效冲击能量，能够确定杆长修正系数，进而对动力触探击数进行修正并获取岩土参数，进而实现深层动力触探。目前的能量测试装置主要是在动力触探杆间安装一连接件，在连接件的外壁安装传感器，这种装置仅能应用于地面以上动力触探能量测试。在地面以下钻孔内，受钻孔孔壁碰撞、孔内岩屑、水流等恶劣环境的影响，传感器容易从连接件上脱落或损坏，无法进行地面以下钻孔内的动力触探能量测试，同时该类装置无冲击能量缓冲模块，当冲击瞬时能量超过传感器的量程时，即使在地面以上测量，传感器也容易受损破坏。

实用新型内容

本实用新型针对上述现有技术的不足，提供一种使用安全、能有效缓冲冲击能量、计算方便的深层动力触探能量测试装置。

为此，本实用新型的技术方案如下：

一种深层动力触探能量测试装置，包括重锤、导杆、锤座、第一探杆、冲击力测试单元、加速度测试单元、第二探杆和动探头，所述重锤的中心设有圆形通孔，重锤套在所述导杆上并能自由下落；所述锤座位于导杆下部，所述导杆与所述第一探杆连接；所述冲击力测试单元包括第三接头、缓冲垫、冲击力传感器、第四接头和固定螺栓，所述固定螺栓从下到上依次穿过所述第四接头的中孔、冲击力传感器的中孔、缓冲垫的中孔，并与第三接头连接；所述冲击力传感器通过第一导线与采集仪及主机连接；所述第一探杆与第三接头连接；所述加速度测试单元包括加速度传感器的搭载机构和加速度传感器，所述加速度传感器安装在所述搭载机构内的安装孔中；所述搭载机构的上端与第四接头连接，下端通过第五接头与第二探杆连接；所述加速度传感器通过第二导线与采集仪及主机连接；所述第二探杆与动探头连接。

其中，所述导杆通过第一接头与第一探杆连接；所述第一探杆通过第二接头与第三接头连接；所述搭载机构的下端通过第五接头与所述第二探杆连接。

优选的是，所述重锤通过线缆悬挂在钻机上，且能够升降。

优选的是，进行测试时，所述重锤距离锤座76cm并自由下落。

一种上述的深层动力触探能量测试装置进行深层动力触探冲击能量测试的方法，利用钻机将重锤提升到距离锤座一定高度，然后使所述重锤脱离钻机的线缆，向下自由降落并击打锤座，通过采集仪和主机采集并记录冲击力和加速度数据，利用公式：

对动力触探冲击能量进行计算，

其中：v(t)根据公式：

进行计算，

式中：

E为动力触探有效冲击能量，