一種安全的標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)裝置及測試方法與流程

本發(fā)明涉及巖土勘探
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體的說是一種工程地質(zhì)原位安全的標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)裝置及測試方法。
背景技術(shù)：
：標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)是工程地質(zhì)勘察原位測試的重要手段，標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)是用質(zhì)量為63.5kg的重錘按照規(guī)定的落距(76cm)自由下落，將標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的貫入器打入地層，根據(jù)貫入器在貫入一定深度得到的錘擊數(shù)來判定土層的性質(zhì)。傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)設(shè)備由標(biāo)準(zhǔn)貫入器、觸探桿及穿心錘組成，在測試時(shí)，將標(biāo)準(zhǔn)貫入器連接在觸探桿上放入鉆孔中，用鉆機(jī)卷揚(yáng)將穿心錘吊起，穿心錘導(dǎo)桿與觸探桿相連，通過手動(dòng)操控轉(zhuǎn)揚(yáng)使穿心錘升高76cm沿導(dǎo)向桿自由下落對(duì)標(biāo)準(zhǔn)貫入器施加貫入力。由于鉆孔孔徑遠(yuǎn)大于觸探桿直徑，在試驗(yàn)中很難保持垂直狀態(tài)，手動(dòng)操控卷揚(yáng)進(jìn)行錘擊安全風(fēng)險(xiǎn)高。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單，適用于標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)與重型動(dòng)力觸試驗(yàn)的一種安全的標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)裝置及測試方法，該裝置可與當(dāng)前xy系列鉆機(jī)或全液壓鉆機(jī)配套使用，實(shí)現(xiàn)測試的快速化、自動(dòng)化，大大降低安全風(fēng)險(xiǎn)，提高測試的可靠度。本發(fā)明提供的技術(shù)方案：所述一種安全標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)裝置，其特征在于：包括機(jī)架、機(jī)架水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)、穿心錘、導(dǎo)向桿、打墊、穿心錘升降系統(tǒng)和豎向設(shè)置在機(jī)架上的穿心錘限位導(dǎo)軌，所述穿心錘和打墊均套設(shè)在導(dǎo)向桿上，并可沿著導(dǎo)向桿上下移動(dòng)，打墊置于穿心錘下方，在打墊的下部設(shè)有與連接有貫入器的觸探桿或鉆桿連接的螺紋口，在機(jī)架的底部設(shè)有開設(shè)鉆桿槽的打墊托板，在導(dǎo)向桿上端設(shè)有穿心錘限位板，在穿心錘限位板和穿心錘上均設(shè)有與穿心錘限位導(dǎo)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(dǎo)軌滑動(dòng)連接，并可沿著穿心錘限位導(dǎo)軌上下移動(dòng)；所述機(jī)架水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)是由水平安裝在鉆機(jī)門架上的機(jī)架平移軌道、設(shè)置在機(jī)架背面的滑槽和伸縮油缸組成，所述機(jī)架通過其背部的滑槽與鉆機(jī)門架上的機(jī)架平移軌道滑動(dòng)連接，所述伸縮油缸安裝在鉆機(jī)門架的其中一側(cè)，其活塞端與機(jī)架連接，并帶動(dòng)機(jī)架沿著機(jī)架平移軌道水平移動(dòng)至導(dǎo)向桿正對(duì)鉆機(jī)的鉆孔；所述穿心錘升降系統(tǒng)是由液壓馬達(dá)、豎向設(shè)置在機(jī)架上的傳動(dòng)鏈條、分散設(shè)置在傳動(dòng)鏈條外表面的多個(gè)伸縮舌推板和設(shè)置在穿心錘側(cè)面的伸縮舌組成，在穿心錘的側(cè)面對(duì)應(yīng)安裝有伸縮舌安裝槽，所述伸縮舌通過彈性構(gòu)件安裝在伸縮舌安裝槽內(nèi)，在伸縮舌上設(shè)有伸縮舌觸控按鈕，所述傳動(dòng)鏈條通過傳動(dòng)齒輪安裝在機(jī)架上，在液壓馬達(dá)和傳動(dòng)齒輪的作用下傳動(dòng)鏈條沿著機(jī)架豎向傳送，并在豎向傳送中通過其傳動(dòng)鏈條上的伸縮舌推板推動(dòng)伸出伸縮舌安裝槽的伸縮舌帶動(dòng)穿心錘沿著導(dǎo)向桿向上移動(dòng)，在穿心錘移動(dòng)至伸縮舌觸控按鈕與導(dǎo)向桿上端的穿心錘限位板接觸時(shí)，伸縮舌收縮至伸縮舌安裝槽內(nèi)，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(dǎo)向桿向下移動(dòng)；在穿心錘向下移動(dòng)至伸縮舌觸控按鈕與導(dǎo)向桿上端的穿心錘限位板脫離時(shí)，伸縮舌伸出縮舌安裝槽，且在穿心錘從導(dǎo)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(dòng)的位置處。本發(fā)明較優(yōu)的技術(shù)方案：所述安全標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)裝置還包括貫入深度與錘擊數(shù)檢測顯示裝置，該裝置是由帶有檢測顯示控制箱、設(shè)置在穿心錘限位板上的接近計(jì)數(shù)傳感器、設(shè)置在機(jī)架上的拉線位移傳感器、設(shè)置在檢測顯示控制箱內(nèi)的檢測儲(chǔ)存電路、語音提示裝置及移動(dòng)電源組成，所述檢測顯示控制箱固定在機(jī)架的下部，拉線位移傳感器固定在機(jī)架上部橫粱中間，其拉線端接在導(dǎo)向桿頂端，接頭處可相對(duì)旋轉(zhuǎn)，所述接近計(jì)數(shù)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(shù)方案：在機(jī)架上部和下部的上、下齒輪，所述上、下齒輪分別固定在機(jī)架距上下端100-150mm處，傳動(dòng)鏈條為環(huán)形鏈條，上下部位分別套設(shè)在上、下齒輪上，所述液壓馬達(dá)固定在機(jī)架上端，傳動(dòng)鏈條在液壓馬達(dá)和傳動(dòng)齒輪的帶動(dòng)下沿著機(jī)架豎向傳動(dòng)，在傳動(dòng)鏈條上均勻分布有3-5個(gè)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(dǎo)向桿向上移動(dòng)的距離與穿心錘沿著導(dǎo)向桿自重下落時(shí)間內(nèi)傳動(dòng)鏈條傳動(dòng)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(dòng)鏈條寬10mm，左側(cè)中間開與鏈條等寬槽，所述伸縮舌推板豎向安裝在傳動(dòng)鏈條上，開槽一側(cè)的橫向掛桿掛設(shè)在傳動(dòng)鏈條的連接栓上，其豎向桿貼覆在傳動(dòng)鏈條的表面，另一端的橫向掛桿伸出傳動(dòng)鏈條，并在伸縮舌伸出伸縮舌安裝槽時(shí)，置于伸縮舌下方推動(dòng)穿心錘沿著導(dǎo)向桿向上移動(dòng)。本發(fā)明較優(yōu)的技術(shù)方案：所述機(jī)架的高度為1.8-2m，為橫截面呈長方形的框架結(jié)構(gòu)，長350-400mm，寬250-280mm，所述托板伸出機(jī)架，在穿心錘不工作時(shí)，托住打墊與穿心錘，在穿心錐工作時(shí)，打墊與托板之間的間距大于試驗(yàn)行程；所述機(jī)架平移軌道有兩根，平行設(shè)置在鉆機(jī)門架的兩根豎向支撐桿之間，在機(jī)架背面的對(duì)應(yīng)設(shè)有兩個(gè)滑槽，分別與鉆機(jī)門架上的兩根機(jī)架平移軌道滑動(dòng)連接，在鉆機(jī)門架與伸縮油缸相對(duì)的一側(cè)設(shè)有限位擋板，當(dāng)機(jī)架移至限位擋板的位置時(shí)，其導(dǎo)向桿與鉆機(jī)的主動(dòng)鉆桿在同一直線上；所述穿心錘限位導(dǎo)軌有兩條，對(duì)稱設(shè)置在機(jī)架的正面，每根穿心錘限位導(dǎo)軌的橫向截面呈三角形，在兩側(cè)及背面分別設(shè)置3-4度橫梁增強(qiáng)機(jī)架的剛度，在穿心錘和穿心錘限位板兩側(cè)對(duì)應(yīng)開設(shè)有截面呈v形的安裝滑槽。本發(fā)明較優(yōu)的技術(shù)方案：所述伸縮舌的橫截面為矩形，在伸縮舌上、下面分別設(shè)有直線軸承，并通過直線軸承與開設(shè)在穿心錘上的伸縮舌安裝槽內(nèi)槽面接觸，在伸縮舌靠近穿心錘的一端開設(shè)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(dāng)伸縮舌觸控按鈕上升與穿心錘限位板接觸時(shí)，在穿心錘限位板的壓力下其下部的楔形插塊對(duì)應(yīng)插入伸縮舌推槽內(nèi)，并推動(dòng)伸縮舌伸入伸縮舌安裝槽內(nèi)；在伸縮舌觸控按鈕與穿心錘限位板脫離時(shí)，下部的楔形插塊在上部彈性按鈕的帶動(dòng)下自動(dòng)復(fù)位脫離伸縮舌推槽，伸縮舌在彈性構(gòu)件的作用下伸出伸縮舌安裝槽。本發(fā)明較優(yōu)的技術(shù)方案：所述穿心錘在導(dǎo)向桿上的位移距離為760-800mm，在穿心錘上設(shè)有保險(xiǎn)栓；所述打墊的厚度為50-60mm；所述穿心錘限位板為中間開設(shè)有圓孔的環(huán)形板，其圓孔的直徑小于導(dǎo)向桿的外徑，在導(dǎo)向桿上端對(duì)應(yīng)開設(shè)有環(huán)形凹槽，穿心錘限位板通過其中間的圓孔套設(shè)在導(dǎo)向桿上端的環(huán)形凹槽內(nèi)，并可沿著導(dǎo)向桿水平轉(zhuǎn)動(dòng)。本發(fā)明較優(yōu)的技術(shù)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(jié)構(gòu)，其中央位置開設(shè)有內(nèi)徑為45-53mm圓形通孔，在其上部和下部的兩側(cè)分別對(duì)稱開設(shè)有深度20-30mm的v形安裝滑槽，且每側(cè)的上、下兩個(gè)v形安裝滑槽在同一直線上，高度均為50mm；所述穿心錘兩側(cè)上、下v形安裝滑槽之間的部位對(duì)應(yīng)切除，形成一個(gè)兩側(cè)內(nèi)凹、縱向截面為工字型的圓柱體結(jié)構(gòu)，在每個(gè)v形安裝滑槽的兩v形面上對(duì)稱安裝有滑動(dòng)鋼珠，并在穿心錘與穿心錘限位導(dǎo)軌滑動(dòng)連接時(shí)，通過滑動(dòng)鋼珠與穿心錘限位導(dǎo)軌接觸。本發(fā)明提供的一種利用上述安全標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)裝置進(jìn)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(nèi)進(jìn)行加載運(yùn)行調(diào)試，確保各部件運(yùn)行正常，反復(fù)調(diào)整穿心錘限位板與伸縮舌觸控按鈕的相對(duì)位置，確保穿心錘的落距為760±20mm；(2)在鉆機(jī)門架上安裝兩根平行的機(jī)架平移軌道，將機(jī)架通過滑槽與伸縮油缸固定安裝在鉆機(jī)門架上，并能左右在滑動(dòng)，將伸縮油缸固定在門架的其中一側(cè)，且確保伸縮油缸達(dá)到最大行程95％時(shí)，導(dǎo)向桿與鉆機(jī)主動(dòng)鉆桿同心，并在機(jī)架位移至鉆機(jī)主動(dòng)鉆桿同心位置時(shí)的另一側(cè)安裝有限位擋板，保持機(jī)架處于垂直狀態(tài)，用高壓油管將液壓馬達(dá)和伸縮油缸通過閥門與鉆機(jī)液壓源相連；(3)當(dāng)鉆機(jī)鉆進(jìn)到某一預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)深度時(shí)，停止鉆進(jìn)，將鉆機(jī)的鉆桿及鉆頭提出鉆孔，并將標(biāo)貫入器連接到鉆桿上，用鉆機(jī)卷揚(yáng)將其吊入到鉆孔內(nèi)，邊放邊接鉆桿，當(dāng)?shù)筋A(yù)定標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)深度時(shí)，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(dòng)機(jī)架沿著機(jī)架平移軌道運(yùn)動(dòng)至限位擋板的位置，致使導(dǎo)向桿與鉆機(jī)主動(dòng)鉆桿同心時(shí)封閉油缸油路，啟動(dòng)液壓馬達(dá)，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(biāo)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(shí)能向下移動(dòng)；(5)開啟檢測顯示控制箱的電源后，按壓一次復(fù)位健，啟動(dòng)液壓馬達(dá)并調(diào)節(jié)油壓，液壓馬達(dá)通過上、下齒輪帶動(dòng)鏈條傳動(dòng)，分布在鏈條上的伸縮舌推板向上推伸縮舌，帶動(dòng)穿心錘向上移動(dòng)，當(dāng)移動(dòng)高度達(dá)到760mm時(shí)，觸控鈕使伸縮舌回縮，穿心錘沿導(dǎo)向桿自由下落擊打打墊，并通過打墊和鉆桿對(duì)貫入器施加貫入力，完成穿心錘擊打標(biāo)準(zhǔn)貫入器的工作；(6)在擊打過程中，通過檢測顯示控制箱內(nèi)檢測儲(chǔ)存電路中的單板機(jī)設(shè)置程序控制與記錄，穿心錘每靠近接近計(jì)數(shù)傳感器一次錘擊數(shù)n自動(dòng)增加一次，以錘擊數(shù)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(shè)置在檢測顯示控制箱上的液晶顯示窗，自動(dòng)實(shí)時(shí)顯示實(shí)時(shí)錘擊數(shù)n與貫入量h(cm)，當(dāng)貫入深度h首次達(dá)到或超過15cm時(shí)，檢測顯示控制箱內(nèi)置揚(yáng)聲器發(fā)出語音提示”預(yù)打完成”，同時(shí)顯示窗n、h值歸零重新開始記數(shù)顯示，當(dāng)再次記錄的h值達(dá)到或超過30cm時(shí)，結(jié)束試驗(yàn)，數(shù)據(jù)自動(dòng)存儲(chǔ)，同時(shí)語音提示本次試驗(yàn)結(jié)束；(7)試驗(yàn)結(jié)束后，關(guān)閉液壓馬達(dá)，卸掉連接鉆桿后，使液壓馬達(dá)慢速反轉(zhuǎn)，讓穿心錘下落到托板上，啟動(dòng)伸縮油缸，讓機(jī)架回到左側(cè)待用位置，用鉆機(jī)卷揚(yáng)將鉆孔內(nèi)鉆桿吊出，卸下標(biāo)貫器洗凈備用，并用塑料袋留擾動(dòng)樣。本發(fā)明較優(yōu)的技術(shù)方案：所述檢測顯示控制箱可通過按鍵設(shè)置顯示常用的形式。如:預(yù)打0-15cm的擊數(shù)，0-10cm擊數(shù)、10-20cm擊數(shù)、20-30cm擊數(shù)等。本發(fā)明較優(yōu)的技術(shù)方案：在步驟(1)中還需要反復(fù)調(diào)整計(jì)數(shù)傳感器的位置，保證既能正常計(jì)數(shù)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(jī)配套使用，可以安裝在鉆機(jī)門架上，并能左右滑動(dòng)，機(jī)架移動(dòng)到導(dǎo)向桿與鉆機(jī)主動(dòng)鉆桿在同一直線上時(shí)，啟動(dòng)液壓馬達(dá)通過上齒輪與下齒輪帶動(dòng)鏈條正轉(zhuǎn)，分布在鏈條上的掛鉤通過伸縮舌帶動(dòng)穿心錘向上移動(dòng)，當(dāng)移動(dòng)高度達(dá)到760mm時(shí)，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(duì)貫入器施加貫入力。穿心錘向上移動(dòng)時(shí)，當(dāng)計(jì)數(shù)傳感器第一次檢測到穿心錘到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)系統(tǒng)清零，以計(jì)數(shù)通道作參比變量記錄貫入量，通過編程使顯示屏實(shí)時(shí)顯示貫入0-150、150-250、250-350、350-450mm的擊數(shù)或其它需要的型式，當(dāng)記錄到的貫入總量≥450mm結(jié)束試驗(yàn)。本發(fā)明可以與現(xiàn)有的xy系列鉆機(jī)或全液壓鉆機(jī)配套使用，結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，自動(dòng)貫入，自動(dòng)記錄，實(shí)時(shí)顯示，實(shí)用性強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)測試的快速化、自動(dòng)化，大大降低安全風(fēng)險(xiǎn)，提高測試的可靠度。附圖說明圖1是本發(fā)明的正面結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明中穿心錘的伸縮舌結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明中穿心錘的結(jié)構(gòu)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(jī)門架安裝正面結(jié)構(gòu)示意圖；圖8是本發(fā)明與鉆機(jī)門架安裝側(cè)面結(jié)構(gòu)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(dòng)鋼珠，1-4—保險(xiǎn)栓，2—打墊，2-1—螺紋口，3—導(dǎo)向桿，4—導(dǎo)向環(huán)，5—接近傳感器，6—拉線位移傳感器，7—機(jī)架，7-1—托板，8—鏈條，9—掛鉤，10—上齒輪，11—下齒輪，12—滑動(dòng)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(dá)，18—檢測顯示控制箱，19—穿心錘限位導(dǎo)軌，20—鉆機(jī)門架，21—機(jī)架平移軌道，22—貫入器，23—鉆桿，24—限位擋板，25—鉆孔，26—鉆機(jī)卷揚(yáng)機(jī)，27—鉆機(jī)天車，28—門架斜撐，29—鉆機(jī)機(jī)臺(tái)。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。如圖1和圖2所述的一種安全標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)裝置，其特征在于：包括機(jī)架7、機(jī)架水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)、穿心錘1、導(dǎo)向桿3、打墊2、穿心錘升降系統(tǒng)和豎向設(shè)置在機(jī)架7上的穿心錘限位導(dǎo)軌19。所述機(jī)架7的高度為1.8-2m，為橫截面呈長方形的框架結(jié)構(gòu)，長350-400mm，寬250-280mm，在機(jī)架7底部設(shè)有托板7-1，并在托板7-1上開設(shè)有鉆桿槽，托板7-1可以拆卸，在安裝穿心錘1和打墊2時(shí)，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(jī)架水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)是由水平安裝在鉆機(jī)門架20上的機(jī)架平移軌道21、設(shè)置在機(jī)架7背面的滑槽12和伸縮油缸13組成，所述機(jī)架7通過其背部的滑槽12與鉆機(jī)門架20上的機(jī)架平移軌道21滑動(dòng)連接，所述伸縮油缸13安裝在鉆機(jī)門架20的其中一側(cè)，其活塞端與機(jī)架7連接，并帶動(dòng)機(jī)架7沿著機(jī)架平移軌道21水平移動(dòng)至導(dǎo)向桿3正對(duì)鉆機(jī)的鉆孔25。所述機(jī)架平移軌道21有兩根，平行設(shè)置在鉆機(jī)門架20的兩根豎向支撐桿之間，在機(jī)架7背面的對(duì)應(yīng)設(shè)有兩個(gè)滑槽12，分別與鉆機(jī)門架20上的兩根機(jī)架平移軌道21滑動(dòng)連接，在鉆機(jī)門架20與伸縮油缸13相對(duì)的一側(cè)設(shè)有限位擋板24，當(dāng)機(jī)架7移至限位擋板24的位置時(shí)，其導(dǎo)向桿3與鉆機(jī)的鉆桿23在同一直線上；所述穿心錘限位導(dǎo)軌19有兩條，對(duì)稱設(shè)置在機(jī)架7的正面，每根穿心錘限位導(dǎo)軌19的橫向截面呈三角形，在兩側(cè)及背面分別設(shè)置3-4度橫梁增強(qiáng)機(jī)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(shè)在導(dǎo)向桿3上，并可沿著導(dǎo)向桿3上下移動(dòng)，打墊2置于穿心錘1下方，在打墊2的下部設(shè)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(dǎo)向桿3上端設(shè)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(jié)構(gòu)，其中央位置開設(shè)有內(nèi)徑為45-53mm圓形通孔，在其上部和下部的兩側(cè)分別對(duì)稱開設(shè)有深度20-30mm的v形安裝滑槽1-1，且每側(cè)的上、下兩個(gè)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(cè)上、下v形安裝滑槽1-1之間的部位對(duì)應(yīng)切除，形成一個(gè)兩側(cè)內(nèi)凹、縱向截面為工字型的圓柱體結(jié)構(gòu)。所述穿心錘1在導(dǎo)向桿3上的位移距離為760-800mm，在穿心錘1上設(shè)有保險(xiǎn)栓1-4，在穿心錘不進(jìn)行錘擊時(shí)，可以避免穿心錘沿著導(dǎo)向桿3移動(dòng)；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(shè)有圓孔的環(huán)形板，其圓孔的直徑小于導(dǎo)向桿3的外徑，在導(dǎo)向桿3上端對(duì)應(yīng)開設(shè)有環(huán)形凹槽，穿心錘限位板4通過其中間的圓孔套設(shè)在導(dǎo)向桿3上端的環(huán)形凹槽內(nèi)，并可沿著導(dǎo)向桿3水平轉(zhuǎn)動(dòng)，在穿心錘限位板4兩側(cè)也開設(shè)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(jī)架7上的兩根平行的穿心錘限位導(dǎo)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(dǎo)軌19滑動(dòng)連接，并可沿著穿心錘限位導(dǎo)軌19上下移動(dòng)；為了方便滑動(dòng)，如圖6所示，在穿心錘1的每個(gè)v形安裝滑槽1-1的兩v形面上對(duì)稱安裝有滑動(dòng)鋼珠1-3，使穿心錘1與穿心錘限位導(dǎo)軌19滑動(dòng)連接時(shí)，通過滑動(dòng)鋼珠1-3與穿心錘限位導(dǎo)軌19接觸。所述穿心錘1在不工作時(shí)，打墊2置于托板7-1上，并通過穿心錘上設(shè)置的保險(xiǎn)栓1-4鎖??；穿心錐1工作時(shí)，打墊2與托板7-1之間的間距大于試驗(yàn)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(dá)17、豎向設(shè)置在機(jī)架7上的傳動(dòng)鏈條8、分散設(shè)置在傳動(dòng)鏈條8外表面的3-5個(gè)伸縮舌推板9和設(shè)置在穿心錘側(cè)面的伸縮舌16組成，在機(jī)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(jī)架距上下端100-150mm處，傳動(dòng)鏈條8為環(huán)形鏈條，上下部位分別套設(shè)在上、下齒輪10、11上。如圖3所示，在穿心錘1的側(cè)面對(duì)應(yīng)安裝有伸縮舌安裝槽1-2，所述伸縮舌16通過彈性構(gòu)件15(一般采用彈簧)安裝在伸縮舌安裝槽1-2內(nèi)，所述伸縮舌16的橫截面為矩形，在伸縮舌16上、下面分別設(shè)有直線軸承16-1，并通過直線軸承16-1與開設(shè)在穿心錘1上的伸縮舌安裝槽1-2內(nèi)槽面接觸，在伸縮舌16靠近穿心錘1的一端開設(shè)有伸縮舌推槽16-2，在伸縮舌16上設(shè)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(dá)17固定在機(jī)架7上端，傳動(dòng)鏈條8在液壓馬達(dá)17和傳動(dòng)齒輪的帶動(dòng)下沿著機(jī)架7豎向傳動(dòng)，并在豎向傳送中通過其傳動(dòng)鏈條8上的伸縮舌推板9推動(dòng)伸出伸縮舌安裝槽1-2的伸縮舌16帶動(dòng)穿心錘1沿著導(dǎo)向桿3向上移動(dòng)，在穿心錘1移動(dòng)至伸縮舌觸控按鈕14與導(dǎo)向桿上端的穿心錘限位板4接觸時(shí)，在穿心錘限位板4的壓力下其下部的楔形插塊14-1對(duì)應(yīng)插入伸縮舌推槽16-2內(nèi)，推動(dòng)伸縮舌16伸入伸縮舌安裝槽1-2內(nèi)，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(dǎo)向桿3向下移動(dòng)；在穿心錘1向下移動(dòng)至伸縮舌觸控按鈕14與導(dǎo)向桿上端的穿心錘限位板4脫離時(shí)，下部的楔形插塊14-1在上部彈性按鈕14-2的帶動(dòng)下自動(dòng)復(fù)位脫離伸縮舌推槽16-2，伸縮舌16在彈性構(gòu)件15的作用下伸出伸縮舌安裝槽1-2，且在穿心錘1從導(dǎo)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(dòng)的位置處。為了確保在穿心錘1從導(dǎo)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(dòng)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(dǎo)向桿3向上移動(dòng)的距離與穿心錘1在自重條件下沿著導(dǎo)向桿3最上端下降至打墊2的時(shí)間內(nèi)液壓馬達(dá)以測試允許的最大轉(zhuǎn)速帶動(dòng)鏈條8移動(dòng)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(dòng)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(dòng)鏈條8上，其中一側(cè)的橫向掛桿掛設(shè)在傳動(dòng)鏈條8的孔隙中，其豎向桿貼覆在傳動(dòng)鏈條8的表面，另一端的橫向掛桿伸出傳動(dòng)鏈條8，并在伸縮舌16伸出伸縮舌安裝槽1-2時(shí)，置于伸縮舌16下方推動(dòng)穿心錘1沿著導(dǎo)向桿3向上移動(dòng)。如圖1和圖2所示，所述安全標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)裝置還包括貫入深度與錘擊數(shù)檢測顯示裝置，該裝置是由帶有檢測顯示控制箱18、設(shè)置在穿心錘限位板4上的接近計(jì)數(shù)傳感器5、設(shè)置在機(jī)架7上的拉線位移傳感器6、設(shè)置在檢測顯示控制箱18內(nèi)的檢測儲(chǔ)存電路、語音提示裝置及移動(dòng)電源組成，所述檢測顯示控制箱18固定在機(jī)架7的下部，拉線位移傳感器6固定在機(jī)架7上部橫粱中間，其拉線端接在導(dǎo)向桿3頂端，接頭處可相對(duì)旋轉(zhuǎn)，所述接近計(jì)數(shù)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(shù)檢測顯示裝置主要是用于檢測和顯示貫入深度和錘擊計(jì)數(shù)，由接近計(jì)數(shù)傳感器5、拉線位移傳感器6、檢測儲(chǔ)存電路及移動(dòng)電源組成，檢測顯示控制箱18可以固定在機(jī)架左側(cè)下部。所述接近計(jì)數(shù)傳感器5主要用于檢測錘擊數(shù)，通過程序設(shè)定計(jì)數(shù)傳感器5第一次檢測到穿心錘到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)系統(tǒng)清零，之后穿心錘1每次上升至最高位與接近計(jì)數(shù)傳感器5靠近時(shí)，接近計(jì)數(shù)傳感器5將計(jì)數(shù)信號(hào)傳遞給檢測顯示控制箱18，進(jìn)行計(jì)數(shù)，每靠近一次擊數(shù)增加1次；拉線位移傳感器6主要用來檢測貫入深度，當(dāng)穿心錘1錘擊打墊2時(shí)，導(dǎo)向桿3向下移動(dòng)帶動(dòng)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(jì)數(shù)通道作參比變量記錄相對(duì)應(yīng)擊數(shù)時(shí)的貫入量。實(shí)施例：本發(fā)明實(shí)施例中的安全標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)裝置包括機(jī)架7、機(jī)架水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)、穿心錘1、導(dǎo)向桿3、打墊2、穿心錘升降系統(tǒng)和貫入深度與錘擊數(shù)檢測顯示裝置；所述機(jī)架水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)是由水平安裝在鉆機(jī)門架20上的機(jī)架平移軌道21、設(shè)置在機(jī)架7背面的滑槽12和伸縮油缸13組成。機(jī)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(cè)設(shè)置穿心錘限位導(dǎo)軌19，穿心錘限位導(dǎo)軌19橫截面呈三角形，在兩側(cè)及背面分別設(shè)置3-4度橫梁增強(qiáng)機(jī)架的剛度。穿心錘重63.5kg，橫截面呈外徑220-230mm，內(nèi)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(gè)角設(shè)兩顆直徑6-8mm滑動(dòng)鋼珠1-3，確保穿心錘上下運(yùn)動(dòng)時(shí)只有滑動(dòng)鋼珠與穿心錘限位導(dǎo)軌19接觸。導(dǎo)向桿3外徑42-50mm，長度能保證穿心錘上下移功760-800mm，下端設(shè)有打墊2，打墊2厚50-60mm，上端設(shè)有穿心錘限位板4，穿心錘限位板4與導(dǎo)向桿3可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)但不能上下移動(dòng)，穿心錘限位板4沿任一直徑兩端分別設(shè)置v形導(dǎo)向滑槽。穿心錘升降系統(tǒng)由液壓馬達(dá)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(gòu)成，上、下齒輪10、11固定在機(jī)架距上下端100-150mm處，液壓馬達(dá)17固定在機(jī)架7上端，轉(zhuǎn)動(dòng)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(cè)均布3-5個(gè)；伸縮舌16橫截面呈矩形，高25mm、寬20mm、長65mm，距左側(cè)30mm右側(cè)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(shè)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(nèi)，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(dòng)25mm，當(dāng)觸控鈕14到最底時(shí)，伸縮舌16剛好與錘側(cè)壁平齊。所述貫入深度與錘擊數(shù)檢測顯示裝置是由帶有檢測顯示控制箱18、設(shè)置在穿心錘限位板4上的接近計(jì)數(shù)傳該裝置是由帶有檢測顯示控制箱18、設(shè)置在穿心錘限位板4上的接近計(jì)數(shù)傳感器5、設(shè)置在機(jī)架7上的拉線位移傳感器6、設(shè)置在檢測顯示控制箱18內(nèi)的檢測儲(chǔ)存電路、語音提示裝置及移動(dòng)電源組成，穿心錘向上移動(dòng)時(shí)，當(dāng)計(jì)數(shù)傳感器5第一次檢測到穿心錘到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)系統(tǒng)清零，以計(jì)數(shù)通道作參比變量記錄貫入量，通過編程使顯示屏實(shí)時(shí)顯示貫入0-150、150-250、250-350、350-450mm的擊數(shù)或其它需要型式，當(dāng)記錄到的貫入總量≥450mm結(jié)束試驗(yàn)。實(shí)施例中的安全標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)裝置與xy-100型鉆機(jī)配合使用，xy-100型鉆機(jī)設(shè)有門架，在門架高于立軸的適當(dāng)高度設(shè)置兩道橫粱，在兩道橫梁上分別安裝機(jī)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(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)裝置的各組件按圖紙裝配好，并在室內(nèi)進(jìn)行加載運(yùn)行調(diào)試，確保各部件運(yùn)行正常，反復(fù)調(diào)整限位穿心錘限位板4與觸控鈕14的相對(duì)位置，確保穿心錘1的落距為760±20mm；反復(fù)調(diào)整計(jì)數(shù)傳感器5位置，保證既能正常計(jì)數(shù)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(dāng)二者能量差不大于1％時(shí)無需調(diào)整；當(dāng)二者能量差大于1％時(shí)，微增落距或錘重，使二者打擊的能量差不大于1％；(2)將機(jī)架7通過背兩道滑槽12固定在門架上機(jī)架平移軌道21上，并能沿著機(jī)架平移軌道21左右在滑動(dòng)，將伸縮油缸13左端固定在門架的左側(cè)，使油缸13達(dá)到最大行程95％時(shí)，導(dǎo)向桿3與主動(dòng)鉆桿同心，在機(jī)架7右側(cè)設(shè)置限位擋板24，保持機(jī)架處于垂直狀態(tài)，可以在機(jī)架兩個(gè)方向上安裝水準(zhǔn)器查看，用油管將液壓馬達(dá)17、伸縮油缸13通過閥門與鉆機(jī)液壓源相連；(3)當(dāng)鉆機(jī)鉆進(jìn)到某一預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)深度時(shí)，停止鉆進(jìn)，將鉆機(jī)的鉆桿及鉆頭提出鉆孔，并將標(biāo)準(zhǔn)貫入器22連接到鉆桿23上，用鉆機(jī)卷揚(yáng)機(jī)26將其吊入到鉆孔25內(nèi)，邊放邊接鉆桿，當(dāng)?shù)筋A(yù)定標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)深度時(shí)，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(dòng)機(jī)架7沿著機(jī)架平移軌道21運(yùn)動(dòng)至限位擋板24的位置，致使導(dǎo)向桿3與鉆機(jī)主動(dòng)鉆桿23同心時(shí)封閉油缸油路，啟動(dòng)液壓馬達(dá)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(biāo)準(zhǔn)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(jù)需要，讓液壓馬達(dá)17適量反轉(zhuǎn)，穿心錘1在與鉆桿23連接時(shí)能向下移動(dòng)；(5)開啟檢測顯示控制箱18的電源后，按壓一次復(fù)位健，啟動(dòng)液壓馬達(dá)17并調(diào)節(jié)油壓，液壓馬達(dá)17通過上、下齒輪10、11帶動(dòng)鏈條8傳動(dòng)，分布在鏈條上的伸縮舌推板9向上推伸縮舌16，帶動(dòng)穿心錘1向上移動(dòng)，當(dāng)移動(dòng)高度達(dá)到760mm時(shí)，觸控鈕14使伸縮舌16回縮，穿心錘1沿導(dǎo)向桿3自由下落擊打打墊2，并通過打墊2和鉆桿23對(duì)貫入器22施加貫入力，完成穿心錘1擊打標(biāo)準(zhǔn)貫入器的工作；(6)在擊打過程中，通過接近計(jì)數(shù)傳感器5和拉線位移傳感器6將錘擊次數(shù)以及貫入位移檢測后傳到檢測顯示控制箱18內(nèi)，通過控制箱內(nèi)的檢測儲(chǔ)存電路自動(dòng)實(shí)時(shí)記錄并顯示實(shí)錘擊數(shù)n與貫入量h(cm)，當(dāng)貫入深度h首次達(dá)到或超過15cm時(shí)，檢測顯示控制箱內(nèi)置揚(yáng)聲器發(fā)出語音提示”預(yù)打完成”，同時(shí)n、h值歸零重新開始記數(shù)顯示，當(dāng)記錄的h值達(dá)到或超過30cm時(shí)，結(jié)束試驗(yàn)，數(shù)據(jù)自動(dòng)存儲(chǔ)，同時(shí)語音提示本次試驗(yàn)結(jié)束；顯示窗除顯示實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)外，可通過按鍵設(shè)置顯示常用的三種形式；形式一貫入范圍(cm)0-15cm15-45cm實(shí)際貫入量(cm)貫入擊數(shù)(擊)形式二形式三注:某個(gè)范圍的貫入擊數(shù)是指貫入量在其貫入范圍內(nèi)實(shí)際擊數(shù)。(7)試驗(yàn)結(jié)束后，關(guān)閉液壓馬達(dá)17，卸掉連接鉆桿23后，使液壓馬達(dá)17慢速反轉(zhuǎn)，讓穿心錘1下落到托板7-1上，啟動(dòng)伸縮油缸13，讓機(jī)架7回到左側(cè)待用位置，用鉆機(jī)卷揚(yáng)機(jī)26將鉆孔25內(nèi)鉆桿23吊出，卸下標(biāo)準(zhǔn)貫入器22洗干凈備用，并用塑料袋留擾動(dòng)樣。(8)標(biāo)準(zhǔn)貫入器22完全吊出后，鉆機(jī)繼續(xù)鉆進(jìn)，再次貫入試驗(yàn)前要按壓一次復(fù)位健。采用本試驗(yàn)裝置的優(yōu)點(diǎn)是：模塊設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，安全性能高，自動(dòng)貫入，自動(dòng)記錄，實(shí)時(shí)顯示，實(shí)用性強(qiáng)。當(dāng)前第1頁12