本發(fā)明涉及巖土勘探
技術領域：
，具體的說是一種工程地質原位安全的標準貫入試驗裝置及測試方法。
背景技術：
：標準貫入試驗是工程地質勘察原位測試的重要手段，標準貫入試驗是用質量為63.5kg的重錘按照規(guī)定的落距(76cm)自由下落，將標準規(guī)格的貫入器打入地層，根據貫入器在貫入一定深度得到的錘擊數來判定土層的性質。傳統(tǒng)的標準貫入試驗設備由標準貫入器、觸探桿及穿心錘組成，在測試時，將標準貫入器連接在觸探桿上放入鉆孔中，用鉆機卷揚將穿心錘吊起，穿心錘導桿與觸探桿相連，通過手動操控轉揚使穿心錘升高76cm沿導向桿自由下落對標準貫入器施加貫入力。由于鉆孔孔徑遠大于觸探桿直徑，在試驗中很難保持垂直狀態(tài)，手動操控卷揚進行錘擊安全風險高。技術實現要素：本發(fā)明的目的是提供一種結構簡單，適用于標準貫入試驗與重型動力觸試驗的一種安全的標準貫入試驗裝置及測試方法，該裝置可與當前xy系列鉆機或全液壓鉆機配套使用，實現測試的快速化、自動化，大大降低安全風險，提高測試的可靠度。本發(fā)明提供的技術方案：所述一種安全標準貫入試驗裝置，其特征在于：包括機架、機架水平移動機構、穿心錘、導向桿、打墊、穿心錘升降系統(tǒng)和豎向設置在機架上的穿心錘限位導軌，所述穿心錘和打墊均套設在導向桿上，并可沿著導向桿上下移動，打墊置于穿心錘下方，在打墊的下部設有與連接有貫入器的觸探桿或鉆桿連接的螺紋口，在機架的底部設有開設鉆桿槽的打墊托板，在導向桿上端設有穿心錘限位板，在穿心錘限位板和穿心錘上均設有與穿心錘限位導軌相匹配的安裝滑槽，所述穿心錘限位板和穿心錘均通過安裝滑槽與穿心錘限位導軌滑動連接，并可沿著穿心錘限位導軌上下移動；所述機架水平移動機構是由水平安裝在鉆機門架上的機架平移軌道、設置在機架背面的滑槽和伸縮油缸組成，所述機架通過其背部的滑槽與鉆機門架上的機架平移軌道滑動連接，所述伸縮油缸安裝在鉆機門架的其中一側，其活塞端與機架連接，并帶動機架沿著機架平移軌道水平移動至導向桿正對鉆機的鉆孔；所述穿心錘升降系統(tǒng)是由液壓馬達、豎向設置在機架上的傳動鏈條、分散設置在傳動鏈條外表面的多個伸縮舌推板和設置在穿心錘側面的伸縮舌組成，在穿心錘的側面對應安裝有伸縮舌安裝槽，所述伸縮舌通過彈性構件安裝在伸縮舌安裝槽內，在伸縮舌上設有伸縮舌觸控按鈕，所述傳動鏈條通過傳動齒輪安裝在機架上，在液壓馬達和傳動齒輪的作用下傳動鏈條沿著機架豎向傳送，并在豎向傳送中通過其傳動鏈條上的伸縮舌推板推動伸出伸縮舌安裝槽的伸縮舌帶動穿心錘沿著導向桿向上移動，在穿心錘移動至伸縮舌觸控按鈕與導向桿上端的穿心錘限位板接觸時，伸縮舌收縮至伸縮舌安裝槽內，并與伸縮舌推板脫離，穿心錘停止上升，在重力作用下沿著導向桿向下移動；在穿心錘向下移動至伸縮舌觸控按鈕與導向桿上端的穿心錘限位板脫離時，伸縮舌伸出縮舌安裝槽，且在穿心錘從導向桿最上端下降至打墊的過程中，未有伸縮舌推板傳送至穿心錘移動的位置處。本發(fā)明較優(yōu)的技術方案：所述安全標準貫入試驗裝置還包括貫入深度與錘擊數檢測顯示裝置，該裝置是由帶有檢測顯示控制箱、設置在穿心錘限位板上的接近計數傳感器、設置在機架上的拉線位移傳感器、設置在檢測顯示控制箱內的檢測儲存電路、語音提示裝置及移動電源組成，所述檢測顯示控制箱固定在機架的下部，拉線位移傳感器固定在機架上部橫粱中間，其拉線端接在導向桿頂端，接頭處可相對旋轉，所述接近計數傳感器和拉線位移傳感器均通過通信電纜連接到檢測顯示控制箱。本發(fā)明較優(yōu)的技術方案：在機架上部和下部的上、下齒輪，所述上、下齒輪分別固定在機架距上下端100-150mm處，傳動鏈條為環(huán)形鏈條，上下部位分別套設在上、下齒輪上，所述液壓馬達固定在機架上端，傳動鏈條在液壓馬達和傳動齒輪的帶動下沿著機架豎向傳動，在傳動鏈條上均勻分布有3-5個伸縮舌推板，兩相鄰伸縮舌推板之間的距離等于或大于穿心錘沿著導向桿向上移動的距離與穿心錘沿著導向桿自重下落時間內傳動鏈條傳動的位移之和；所述伸縮舌推板為t形掛鉤，t形掛鉤的橫向掛桿寬度比傳動鏈條寬10mm，左側中間開與鏈條等寬槽，所述伸縮舌推板豎向安裝在傳動鏈條上，開槽一側的橫向掛桿掛設在傳動鏈條的連接栓上，其豎向桿貼覆在傳動鏈條的表面，另一端的橫向掛桿伸出傳動鏈條，并在伸縮舌伸出伸縮舌安裝槽時，置于伸縮舌下方推動穿心錘沿著導向桿向上移動。本發(fā)明較優(yōu)的技術方案：所述機架的高度為1.8-2m，為橫截面呈長方形的框架結構，長350-400mm，寬250-280mm，所述托板伸出機架，在穿心錘不工作時，托住打墊與穿心錘，在穿心錐工作時，打墊與托板之間的間距大于試驗行程；所述機架平移軌道有兩根，平行設置在鉆機門架的兩根豎向支撐桿之間，在機架背面的對應設有兩個滑槽，分別與鉆機門架上的兩根機架平移軌道滑動連接，在鉆機門架與伸縮油缸相對的一側設有限位擋板，當機架移至限位擋板的位置時，其導向桿與鉆機的主動鉆桿在同一直線上；所述穿心錘限位導軌有兩條，對稱設置在機架的正面，每根穿心錘限位導軌的橫向截面呈三角形，在兩側及背面分別設置3-4度橫梁增強機架的剛度，在穿心錘和穿心錘限位板兩側對應開設有截面呈v形的安裝滑槽。本發(fā)明較優(yōu)的技術方案：所述伸縮舌的橫截面為矩形，在伸縮舌上、下面分別設有直線軸承，并通過直線軸承與開設在穿心錘上的伸縮舌安裝槽內槽面接觸，在伸縮舌靠近穿心錘的一端開設有伸縮舌推槽，所述伸縮舌觸控按鈕是由下部的楔形插塊和上部的彈性按鈕組成，當伸縮舌觸控按鈕上升與穿心錘限位板接觸時，在穿心錘限位板的壓力下其下部的楔形插塊對應插入伸縮舌推槽內，并推動伸縮舌伸入伸縮舌安裝槽內；在伸縮舌觸控按鈕與穿心錘限位板脫離時，下部的楔形插塊在上部彈性按鈕的帶動下自動復位脫離伸縮舌推槽，伸縮舌在彈性構件的作用下伸出伸縮舌安裝槽。本發(fā)明較優(yōu)的技術方案：所述穿心錘在導向桿上的位移距離為760-800mm，在穿心錘上設有保險栓；所述打墊的厚度為50-60mm；所述穿心錘限位板為中間開設有圓孔的環(huán)形板，其圓孔的直徑小于導向桿的外徑，在導向桿上端對應開設有環(huán)形凹槽，穿心錘限位板通過其中間的圓孔套設在導向桿上端的環(huán)形凹槽內，并可沿著導向桿水平轉動。本發(fā)明較優(yōu)的技術方案：所述穿心錘重63.5kg，采用直徑為220-230mm、高度為300-320mm的圓柱體結構，其中央位置開設有內徑為45-53mm圓形通孔，在其上部和下部的兩側分別對稱開設有深度20-30mm的v形安裝滑槽，且每側的上、下兩個v形安裝滑槽在同一直線上，高度均為50mm；所述穿心錘兩側上、下v形安裝滑槽之間的部位對應切除，形成一個兩側內凹、縱向截面為工字型的圓柱體結構，在每個v形安裝滑槽的兩v形面上對稱安裝有滑動鋼珠，并在穿心錘與穿心錘限位導軌滑動連接時，通過滑動鋼珠與穿心錘限位導軌接觸。本發(fā)明提供的一種利用上述安全標準貫入試驗裝置進行測試的方法，其特征在于具體步驟如下：(1)將裝置的各組件按圖紙裝配好，在室內進行加載運行調試，確保各部件運行正常，反復調整穿心錘限位板與伸縮舌觸控按鈕的相對位置，確保穿心錘的落距為760±20mm；(2)在鉆機門架上安裝兩根平行的機架平移軌道，將機架通過滑槽與伸縮油缸固定安裝在鉆機門架上，并能左右在滑動，將伸縮油缸固定在門架的其中一側，且確保伸縮油缸達到最大行程95％時，導向桿與鉆機主動鉆桿同心，并在機架位移至鉆機主動鉆桿同心位置時的另一側安裝有限位擋板，保持機架處于垂直狀態(tài)，用高壓油管將液壓馬達和伸縮油缸通過閥門與鉆機液壓源相連；(3)當鉆機鉆進到某一預定標準貫入試驗深度時，停止鉆進，將鉆機的鉆桿及鉆頭提出鉆孔，并將標貫入器連接到鉆桿上，用鉆機卷揚將其吊入到鉆孔內，邊放邊接鉆桿，當到預定標準貫入試驗深度時，鉆桿高出孔口地面0.5-1m；(4)給伸縮油缸供壓，通過伸縮油缸推動機架沿著機架平移軌道運動至限位擋板的位置，致使導向桿與鉆機主動鉆桿同心時封閉油缸油路，啟動液壓馬達，使穿心錘上升一定的高度，并用合適長度的鉆桿連接打墊與標貫器上的鉆桿，保持打墊與托板之間的高度0.55-1.2m，軟土取大值，且穿心錘在與鉆桿連接時能向下移動；(5)開啟檢測顯示控制箱的電源后，按壓一次復位健，啟動液壓馬達并調節(jié)油壓，液壓馬達通過上、下齒輪帶動鏈條傳動，分布在鏈條上的伸縮舌推板向上推伸縮舌，帶動穿心錘向上移動，當移動高度達到760mm時，觸控鈕使伸縮舌回縮，穿心錘沿導向桿自由下落擊打打墊，并通過打墊和鉆桿對貫入器施加貫入力，完成穿心錘擊打標準貫入器的工作；(6)在擊打過程中，通過檢測顯示控制箱內檢測儲存電路中的單板機設置程序控制與記錄，穿心錘每靠近接近計數傳感器一次錘擊數n自動增加一次，以錘擊數n作為參比變量記錄拉線位移傳感器測得的貫入量值，通過設置在檢測顯示控制箱上的液晶顯示窗，自動實時顯示實時錘擊數n與貫入量h(cm)，當貫入深度h首次達到或超過15cm時，檢測顯示控制箱內置揚聲器發(fā)出語音提示”預打完成”，同時顯示窗n、h值歸零重新開始記數顯示，當再次記錄的h值達到或超過30cm時，結束試驗，數據自動存儲，同時語音提示本次試驗結束；(7)試驗結束后，關閉液壓馬達，卸掉連接鉆桿后，使液壓馬達慢速反轉，讓穿心錘下落到托板上，啟動伸縮油缸，讓機架回到左側待用位置，用鉆機卷揚將鉆孔內鉆桿吊出，卸下標貫器洗凈備用，并用塑料袋留擾動樣。本發(fā)明較優(yōu)的技術方案：所述檢測顯示控制箱可通過按鍵設置顯示常用的形式。如:預打0-15cm的擊數，0-10cm擊數、10-20cm擊數、20-30cm擊數等。本發(fā)明較優(yōu)的技術方案：在步驟(1)中還需要反復調整計數傳感器的位置，保證既能正常計數又有安全間隙；并分別測定傳統(tǒng)方法與本方法在打墊上的能量，確保該裝置中穿心錘落入打墊上的能量與傳統(tǒng)方法中穿心錘落入打墊上能量差不大于1％。本發(fā)明的工作原理:本發(fā)明的錘擊裝置需同鉆機配套使用，可以安裝在鉆機門架上，并能左右滑動，機架移動到導向桿與鉆機主動鉆桿在同一直線上時，啟動液壓馬達通過上齒輪與下齒輪帶動鏈條正轉，分布在鏈條上的掛鉤通過伸縮舌帶動穿心錘向上移動，當移動高度達到760mm時，觸控鈕使伸縮舌回縮，穿心錘沿滑軌自由下落擊打打墊，通過打墊、鉆桿對貫入器施加貫入力。穿心錘向上移動時，當計數傳感器第一次檢測到穿心錘到達最高點時系統(tǒng)清零，以計數通道作參比變量記錄貫入量，通過編程使顯示屏實時顯示貫入0-150、150-250、250-350、350-450mm的擊數或其它需要的型式，當記錄到的貫入總量≥450mm結束試驗。本發(fā)明可以與現有的xy系列鉆機或全液壓鉆機配套使用，結構簡單，使用方便，自動貫入，自動記錄，實時顯示，實用性強，實現測試的快速化、自動化，大大降低安全風險，提高測試的可靠度。附圖說明圖1是本發(fā)明的正面結構示意圖；圖2是本發(fā)明的側面結構示意圖；圖3是本發(fā)明中穿心錘的伸縮舌結構示意圖；圖4是本發(fā)明中穿心錘的結構示意圖；圖5是圖4的縱向剖視圖；圖6是圖5中a-a橫截面圖；圖7是本發(fā)明與鉆機門架安裝正面結構示意圖；圖8是本發(fā)明與鉆機門架安裝側面結構示意圖；圖中：1—穿心錘，1-1—安裝滑槽，1-2—伸縮舌安裝槽，1-3—滑動鋼珠，1-4—保險栓，2—打墊，2-1—螺紋口，3—導向桿，4—導向環(huán)，5—接近傳感器，6—拉線位移傳感器，7—機架，7-1—托板，8—鏈條，9—掛鉤，10—上齒輪，11—下齒輪，12—滑動槽，13—伸縮由缸，14—觸碰扭，14-1—楔形插塊，14-2—彈性按鈕，15—托板，16—伸縮舌，16-1—直線軸承，16-2—伸縮舌推槽，17—液壓馬達，18—檢測顯示控制箱，19—穿心錘限位導軌，20—鉆機門架，21—機架平移軌道，22—貫入器，23—鉆桿，24—限位擋板，25—鉆孔，26—鉆機卷揚機，27—鉆機天車，28—門架斜撐，29—鉆機機臺。具體實施方式下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。如圖1和圖2所述的一種安全標準貫入試驗裝置，其特征在于：包括機架7、機架水平移動機構、穿心錘1、導向桿3、打墊2、穿心錘升降系統(tǒng)和豎向設置在機架7上的穿心錘限位導軌19。所述機架7的高度為1.8-2m，為橫截面呈長方形的框架結構，長350-400mm，寬250-280mm，在機架7底部設有托板7-1，并在托板7-1上開設有鉆桿槽，托板7-1可以拆卸，在安裝穿心錘1和打墊2時，將托板7-1取下，安裝好穿心錘1和打墊2后，將托板7-1安裝好用于支撐穿心錘1和打墊2。如圖7和圖8所示，所述機架水平移動機構是由水平安裝在鉆機門架20上的機架平移軌道21、設置在機架7背面的滑槽12和伸縮油缸13組成，所述機架7通過其背部的滑槽12與鉆機門架20上的機架平移軌道21滑動連接，所述伸縮油缸13安裝在鉆機門架20的其中一側，其活塞端與機架7連接，并帶動機架7沿著機架平移軌道21水平移動至導向桿3正對鉆機的鉆孔25。所述機架平移軌道21有兩根，平行設置在鉆機門架20的兩根豎向支撐桿之間，在機架7背面的對應設有兩個滑槽12，分別與鉆機門架20上的兩根機架平移軌道21滑動連接，在鉆機門架20與伸縮油缸13相對的一側設有限位擋板24，當機架7移至限位擋板24的位置時，其導向桿3與鉆機的鉆桿23在同一直線上；所述穿心錘限位導軌19有兩條，對稱設置在機架7的正面，每根穿心錘限位導軌19的橫向截面呈三角形，在兩側及背面分別設置3-4度橫梁增強機架的綱度。如圖4和圖5所示，所述穿心錘1和打墊2均套設在導向桿3上，并可沿著導向桿3上下移動，打墊2置于穿心錘1下方，在打墊2的下部設有與連接有貫入器22的觸探桿或鉆桿23連接的螺紋口2-1，穿心錘1和打墊2均通過打墊托板7-1托住，在導向桿3上端設有穿心錘限位板4。所述穿心錘1重63.5kg，采用直徑為220-230mm、高度為300-320mm的圓柱體結構，其中央位置開設有內徑為45-53mm圓形通孔，在其上部和下部的兩側分別對稱開設有深度20-30mm的v形安裝滑槽1-1，且每側的上、下兩個v形安裝滑槽1-1在同一直線上，高度均為50mm；所述穿心錘1兩側上、下v形安裝滑槽1-1之間的部位對應切除，形成一個兩側內凹、縱向截面為工字型的圓柱體結構。所述穿心錘1在導向桿3上的位移距離為760-800mm，在穿心錘1上設有保險栓1-4，在穿心錘不進行錘擊時，可以避免穿心錘沿著導向桿3移動；所述打墊2的厚度為50-60mm；所述穿心錘限位板4為中間開設有圓孔的環(huán)形板，其圓孔的直徑小于導向桿3的外徑，在導向桿3上端對應開設有環(huán)形凹槽，穿心錘限位板4通過其中間的圓孔套設在導向桿3上端的環(huán)形凹槽內，并可沿著導向桿3水平轉動，在穿心錘限位板4兩側也開設有截面呈v形的安裝滑槽1-1。所述穿心錘限位板4和穿心錘1上的v形的安裝滑槽1-1與機架7上的兩根平行的穿心錘限位導軌19相匹配，所述穿心錘限位板4和穿心錘1均通過安裝滑槽1-1與穿心錘限位導軌19滑動連接，并可沿著穿心錘限位導軌19上下移動；為了方便滑動，如圖6所示，在穿心錘1的每個v形安裝滑槽1-1的兩v形面上對稱安裝有滑動鋼珠1-3，使穿心錘1與穿心錘限位導軌19滑動連接時，通過滑動鋼珠1-3與穿心錘限位導軌19接觸。所述穿心錘1在不工作時，打墊2置于托板7-1上，并通過穿心錘上設置的保險栓1-4鎖住；穿心錐1工作時，打墊2與托板7-1之間的間距大于試驗行程，鉆桿23穿過托板7-1上的鉆桿連接孔與打墊2上的螺紋口連接。如圖1和圖2所示，所述穿心錘升降系統(tǒng)是由液壓馬達17、豎向設置在機架7上的傳動鏈條8、分散設置在傳動鏈條8外表面的3-5個伸縮舌推板9和設置在穿心錘側面的伸縮舌16組成，在機架7上部和下部的上、下齒輪10、11，所述上、下齒輪10、11分別固定在機架距上下端100-150mm處，傳動鏈條8為環(huán)形鏈條，上下部位分別套設在上、下齒輪10、11上。如圖3所示，在穿心錘1的側面對應安裝有伸縮舌安裝槽1-2，所述伸縮舌16通過彈性構件15(一般采用彈簧)安裝在伸縮舌安裝槽1-2內，所述伸縮舌16的橫截面為矩形，在伸縮舌16上、下面分別設有直線軸承16-1，并通過直線軸承16-1與開設在穿心錘1上的伸縮舌安裝槽1-2內槽面接觸，在伸縮舌16靠近穿心錘1的一端開設有伸縮舌推槽16-2，在伸縮舌16上設有伸縮舌觸控按鈕14，所述伸縮舌觸控按鈕14是由下部的楔形插塊14-1和上部的彈性按鈕14-2組成。所述液壓馬達17固定在機架7上端，傳動鏈條8在液壓馬達17和傳動齒輪的帶動下沿著機架7豎向傳動，并在豎向傳送中通過其傳動鏈條8上的伸縮舌推板9推動伸出伸縮舌安裝槽1-2的伸縮舌16帶動穿心錘1沿著導向桿3向上移動，在穿心錘1移動至伸縮舌觸控按鈕14與導向桿上端的穿心錘限位板4接觸時，在穿心錘限位板4的壓力下其下部的楔形插塊14-1對應插入伸縮舌推槽16-2內，推動伸縮舌16伸入伸縮舌安裝槽1-2內，并與伸縮舌推板9脫離，穿心錘停止上升，在重力作用下沿著導向桿3向下移動；在穿心錘1向下移動至伸縮舌觸控按鈕14與導向桿上端的穿心錘限位板4脫離時，下部的楔形插塊14-1在上部彈性按鈕14-2的帶動下自動復位脫離伸縮舌推槽16-2，伸縮舌16在彈性構件15的作用下伸出伸縮舌安裝槽1-2，且在穿心錘1從導向桿3最上端下降至打墊2的過程中，未有伸縮舌推板9傳送至穿心錘1移動的位置處。為了確保在穿心錘1從導向桿3最上端下降至打墊2的過程中，沒有伸縮舌推板9傳送至穿心錘1移動的位置處，兩相鄰伸縮舌推板9之間的距離等于穿心錘1沿著導向桿3向上移動的距離與穿心錘1在自重條件下沿著導向桿3最上端下降至打墊2的時間內液壓馬達以測試允許的最大轉速帶動鏈條8移動的距離之和。為了方便安裝和拆卸，所述伸縮舌推板9可以采用t形掛鉤，t形掛鉤的橫向掛桿直徑與傳動鏈條8上空隙直徑相同，所述伸縮舌推板9豎向安裝在傳動鏈條8上，其中一側的橫向掛桿掛設在傳動鏈條8的孔隙中，其豎向桿貼覆在傳動鏈條8的表面，另一端的橫向掛桿伸出傳動鏈條8，并在伸縮舌16伸出伸縮舌安裝槽1-2時，置于伸縮舌16下方推動穿心錘1沿著導向桿3向上移動。如圖1和圖2所示，所述安全標準貫入試驗裝置還包括貫入深度與錘擊數檢測顯示裝置，該裝置是由帶有檢測顯示控制箱18、設置在穿心錘限位板4上的接近計數傳感器5、設置在機架7上的拉線位移傳感器6、設置在檢測顯示控制箱18內的檢測儲存電路、語音提示裝置及移動電源組成，所述檢測顯示控制箱18固定在機架7的下部，拉線位移傳感器6固定在機架7上部橫粱中間，其拉線端接在導向桿3頂端，接頭處可相對旋轉，所述接近計數傳感器5和拉線位移傳感器6均通過通信電纜連接到檢測顯示控制箱18。所述貫入深度與錘擊數檢測顯示裝置主要是用于檢測和顯示貫入深度和錘擊計數，由接近計數傳感器5、拉線位移傳感器6、檢測儲存電路及移動電源組成，檢測顯示控制箱18可以固定在機架左側下部。所述接近計數傳感器5主要用于檢測錘擊數，通過程序設定計數傳感器5第一次檢測到穿心錘到達最高點時系統(tǒng)清零，之后穿心錘1每次上升至最高位與接近計數傳感器5靠近時，接近計數傳感器5將計數信號傳遞給檢測顯示控制箱18，進行計數，每靠近一次擊數增加1次；拉線位移傳感器6主要用來檢測貫入深度，當穿心錘1錘擊打墊2時，導向桿3向下移動帶動拉線伸長，從而使拉線位移傳感器6感知到貫入量的變化，檢測顯示系統(tǒng)以錘擊計數通道作參比變量記錄相對應擊數時的貫入量。實施例：本發(fā)明實施例中的安全標準貫入試驗裝置包括機架7、機架水平移動機構、穿心錘1、導向桿3、打墊2、穿心錘升降系統(tǒng)和貫入深度與錘擊數檢測顯示裝置；所述機架水平移動機構是由水平安裝在鉆機門架20上的機架平移軌道21、設置在機架7背面的滑槽12和伸縮油缸13組成。機架高1.8-2m，橫截面呈長方形，長350-400mm，寬250-280mm，前面沿高度方向兩側設置穿心錘限位導軌19，穿心錘限位導軌19橫截面呈三角形，在兩側及背面分別設置3-4度橫梁增強機架的剛度。穿心錘重63.5kg，橫截面呈外徑220-230mm，內徑45-53mm的圓環(huán)，高度300-320mm，沿某一直徑的兩端切一深度20-30mm的v形滑槽，上下兩端各保留50mm滑槽外，其余部分垂直徑兩端切去滑槽厚度，通過滑槽截面外形呈“工”字形，每個角設兩顆直徑6-8mm滑動鋼珠1-3，確保穿心錘上下運動時只有滑動鋼珠與穿心錘限位導軌19接觸。導向桿3外徑42-50mm，長度能保證穿心錘上下移功760-800mm，下端設有打墊2，打墊2厚50-60mm，上端設有穿心錘限位板4，穿心錘限位板4與導向桿3可相對轉動但不能上下移動，穿心錘限位板4沿任一直徑兩端分別設置v形導向滑槽。穿心錘升降系統(tǒng)由液壓馬達17、上齒輪10、下齒輪11、鏈條8、伸縮舌16、觸控鈕14及伸縮舌推板9構成，上、下齒輪10、11固定在機架距上下端100-150mm處，液壓馬達17固定在機架7上端，轉動軸與上齒輪10同軸連接或通過齒輪組連接，鏈條8繞上下齒輪首尾相連，伸縮舌推板9呈t字形，沿鏈條外側均布3-5個；伸縮舌16橫截面呈矩形，高25mm、寬20mm、長65mm，距左側30mm右側10mm段中間開寬5-7mm槽，在穿心錘1距上端面50mm與通過滑槽的直徑垂直的半徑處開設有伸縮舌安裝槽1-2，其截面高25mm、寬20mm、深75mm，將伸縮舌16安裝在伸縮舌安裝槽1-2內，伸縮舌舌體21上下端布有直線軸承，通過軸承22與錘體接觸，孔底布有彈簧，正常狀態(tài)伸縮舌伸出20mm，可伸縮長度20mm；觸控鈕14安裝在伸縮舌開槽段的上方，其上部為圓柱形，直徑10-15mm，下部呈楔形(截面為三角形)，厚4.5-5.0mm，上端布有彈簧可上下移動25mm，當觸控鈕14到最底時，伸縮舌16剛好與錘側壁平齊。所述貫入深度與錘擊數檢測顯示裝置是由帶有檢測顯示控制箱18、設置在穿心錘限位板4上的接近計數傳該裝置是由帶有檢測顯示控制箱18、設置在穿心錘限位板4上的接近計數傳感器5、設置在機架7上的拉線位移傳感器6、設置在檢測顯示控制箱18內的檢測儲存電路、語音提示裝置及移動電源組成，穿心錘向上移動時，當計數傳感器5第一次檢測到穿心錘到達最高點時系統(tǒng)清零，以計數通道作參比變量記錄貫入量，通過編程使顯示屏實時顯示貫入0-150、150-250、250-350、350-450mm的擊數或其它需要型式，當記錄到的貫入總量≥450mm結束試驗。實施例中的安全標準貫入試驗裝置與xy-100型鉆機配合使用，xy-100型鉆機設有門架，在門架高于立軸的適當高度設置兩道橫粱，在兩道橫梁上分別安裝機架平移軌道21，本發(fā)明的具體測試過程如下：(1)將上述的安全標準貫入試驗裝置的各組件按圖紙裝配好，并在室內進行加載運行調試，確保各部件運行正常，反復調整限位穿心錘限位板4與觸控鈕14的相對位置，確保穿心錘1的落距為760±20mm；反復調整計數傳感器5位置，保證既能正常計數又有安全間隙；分別測定傳統(tǒng)方法與本方法在打墊上的能量，當二者能量差不大于1％時無需調整；當二者能量差大于1％時，微增落距或錘重，使二者打擊的能量差不大于1％；(2)將機架7通過背兩道滑槽12固定在門架上機架平移軌道21上，并能沿著機架平移軌道21左右在滑動，將伸縮油缸13左端固定在門架的左側，使油缸13達到最大行程95％時，導向桿3與主動鉆桿同心，在機架7右側設置限位擋板24，保持機架處于垂直狀態(tài)，可以在機架兩個方向上安裝水準器查看，用油管將液壓馬達17、伸縮油缸13通過閥門與鉆機液壓源相連；(3)當鉆機鉆進到某一預定標準貫入試驗深度時，停止鉆進，將鉆機的鉆桿及鉆頭提出鉆孔，并將標準貫入器22連接到鉆桿23上，用鉆機卷揚機26將其吊入到鉆孔25內，邊放邊接鉆桿，當到預定標準貫入試驗深度時，鉆桿23高出孔口地面0.5-1m；(4)給伸縮油缸13供壓，通過伸縮油缸13推動機架7沿著機架平移軌道21運動至限位擋板24的位置，致使導向桿3與鉆機主動鉆桿23同心時封閉油缸油路，啟動液壓馬達17，使穿心錘1上升一定的高度，并用合適長度的鉆桿連接打墊2與標準貫入器22上的鉆桿，保持打墊2與托板7-1之間的高度0.55-1.2m(如圖8所示)，軟土取大值，可根據需要，讓液壓馬達17適量反轉，穿心錘1在與鉆桿23連接時能向下移動；(5)開啟檢測顯示控制箱18的電源后，按壓一次復位健，啟動液壓馬達17并調節(jié)油壓，液壓馬達17通過上、下齒輪10、11帶動鏈條8傳動，分布在鏈條上的伸縮舌推板9向上推伸縮舌16，帶動穿心錘1向上移動，當移動高度達到760mm時，觸控鈕14使伸縮舌16回縮，穿心錘1沿導向桿3自由下落擊打打墊2，并通過打墊2和鉆桿23對貫入器22施加貫入力，完成穿心錘1擊打標準貫入器的工作；(6)在擊打過程中，通過接近計數傳感器5和拉線位移傳感器6將錘擊次數以及貫入位移檢測后傳到檢測顯示控制箱18內，通過控制箱內的檢測儲存電路自動實時記錄并顯示實錘擊數n與貫入量h(cm)，當貫入深度h首次達到或超過15cm時，檢測顯示控制箱內置揚聲器發(fā)出語音提示”預打完成”，同時n、h值歸零重新開始記數顯示，當記錄的h值達到或超過30cm時，結束試驗，數據自動存儲，同時語音提示本次試驗結束；顯示窗除顯示實時數據外，可通過按鍵設置顯示常用的三種形式；形式一貫入范圍(cm)0-15cm15-45cm實際貫入量(cm)貫入擊數(擊)形式二形式三注:某個范圍的貫入擊數是指貫入量在其貫入范圍內實際擊數。(7)試驗結束后，關閉液壓馬達17，卸掉連接鉆桿23后，使液壓馬達17慢速反轉，讓穿心錘1下落到托板7-1上，啟動伸縮油缸13，讓機架7回到左側待用位置，用鉆機卷揚機26將鉆孔25內鉆桿23吊出，卸下標準貫入器22洗干凈備用，并用塑料袋留擾動樣。(8)標準貫入器22完全吊出后，鉆機繼續(xù)鉆進，再次貫入試驗前要按壓一次復位健。采用本試驗裝置的優(yōu)點是：模塊設計，結構簡單，使用方便，安全性能高，自動貫入，自動記錄，實時顯示，實用性強。當前第1頁12