【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及靜力觸探實驗領域，尤其是一種適用于不同特性軟土的靜力觸探實驗用裝置及方法。
技術介紹
1、本部分的陳述僅僅是提供了與本專利技術相關的
技術介紹
信息，不必然構成在先技術。
2、靜力觸探作為一種原位測試技術，利用準靜力以恒定的貫入速率將一規格和形狀的圓錐探頭通過一系列探桿壓入土中，同時貫入過程中探頭受到的阻力，根據測得的貫入阻力大小來間接判定土的物理力學性質。該技術適用于軟土、一般黏性土、粉土、砂土和含有少量碎石的土，其原理基于土體對探頭的貫入阻力的測量。當探頭以恒定速率壓入土中時，會受到來自土體的錐尖阻力和側壁摩擦阻力，其大小與土體的物理力學性質密切相關，通過測量這些阻力值，可間接判定土層的性質。
3、靜力觸探在軟土探查中的應用，雖然具有許多優點，如快速、連續、較精確地直接測得土的貫入阻力指標以獲取土體性質，且所需作業空間較小，對于小范圍土體勘探具有優勢，但同時亦存在一定的缺陷，例如：
4、實驗裝置均是固定的，不夠靈活，拆卸比較復雜，不利于對實驗土體的更換，也不能進行含水率改變的相關實驗；
5、因為實驗裝置主要應用于實驗室，實驗室的地面是平整的，如此實驗裝置無需調平，但將開挖出來的土體帶去實驗室，需要時間，而土體是較軟的，不易長途運輸，影響到靜力觸探的準確性，目前的需求是在開挖現場直接進行實驗，但開挖現場場地是不夠平整的，現場環境較為復雜，利用現有的裝置無法進行調平，從而影響測試結果的準確性和可靠性。
技術實現思路
1、針對
2、為了實現上述目的，本專利技術是通過如下的技術方案來實現：
3、一種適用于不同特性軟土的靜力觸探實驗用裝置，包括箱體，箱體內設置實驗土體，箱體內設置載荷施加組件，載荷施加組件朝向實驗土體施加載荷，載荷施加組件能夠與實驗土體分離以更換實驗土體，箱體可拆卸支撐水槽，水槽與導水管連通，導水管貫入實驗土體中，導水管設置多個滲水孔，水通過水槽和導水管流向實驗土體中以改變實驗土體的含水率，箱體支撐多向移動機構，多向移動機構與靜力觸探探桿連接以改變靜力觸探探桿探入實驗土體中的位置，并帶動靜力觸探探桿探入實驗土體。
4、如上所述的一種適用于不同特性軟土的靜力觸探實驗用裝置，所述多向移動機構安裝于所述箱體的頂部，多向移動機構包括十字型移動機構和升降機構，十字型移動機構與升降機構連接，升降機構固定于箱體，所述靜力觸探探桿穿過十字型移動機構設置并與十字型移動機構可拆卸連接。
5、如上所述的一種適用于不同特性軟土的靜力觸探實驗用裝置，所述十字型移動機構的滑塊設置外伸板，靜力觸探探桿環向設置套環，套環設置安裝孔，緊固件穿過安裝孔與滑塊可拆卸連接，因為靜力觸探探桿固定于十字型移動機構后在十字型移動機構移動過程中，靜力觸探探桿容易與十字型移動機構發生干涉，為此十字型移動機構與靜力觸探探桿可拆卸連接，在十字型移動機構對靜力觸探探桿的位置調整之前，可將靜力觸探探桿拆下。
6、如上所述的一種適用于不同特性軟土的靜力觸探實驗用裝置，所述箱體內部設置支撐沿，所述水槽的周側設置耳邊，支撐沿支撐水槽的耳邊。
7、如上所述的一種適用于不同特性軟土的靜力觸探實驗用裝置，所述載荷施加組件包括動力機構和固定柱，動力機構與固定柱相對設置于實驗土體對立的兩側，實驗土體的周側與固定板和動力板接觸，動力機構與動力板連接，固定柱與固定板連接，實驗土體的底部和周側設置密封膜，密封膜與固定板、動力板接觸，以避免實驗過程水的流失。
8、如上所述的一種適用于不同特性軟土的靜力觸探實驗用裝置，所述箱體底部設置底板，底板與箱體之間設置調平旋鈕、支撐柱和支撐鉸鏈，支撐柱連接底板與箱體，調平旋鈕能夠調整底板的水平度，調平旋鈕與支撐鉸鏈位于支撐柱的兩側。
9、如上所述的一種適用于不同特性軟土的靜力觸探實驗用裝置，所述箱體的底部超出側壁設置，箱體底部設置調平氣泡，通過觀察調平氣泡。
10、如上所述的一種適用于不同特性軟土的靜力觸探實驗用裝置，所述水槽底部設置有多個v型槽，v型槽的底部與所述的導水管連通；
11、導水管插入所述實驗土體的部分設置有多個滲水孔，相鄰兩滲水孔之間間隔距離設置，從實驗土體的頂部至底部，滲水孔的內徑逐步減小。
12、如上所述的一種適用于不同特性軟土的靜力觸探實驗用裝置，所述實驗土體頂部設置蓋板，蓋板的尺寸大于實驗土體的尺寸，蓋板設置觸探孔和注水孔，所述導水管穿過注水孔設置。
13、第二方面，本專利技術還提供了一種適用于不同特性軟土的靜力觸探實驗方法，采用所述的一種適用于不同特性軟土的靜力觸探實驗用裝置，包括如下內容：
14、箱體內設置實驗土體；
15、箱體內設置載荷施加組件，載荷施加組件與實驗土體接觸；
16、水通過導水管流向實驗土體中，以改變實驗土體的含水率，設定時間后，多向移動機構帶動靜力觸探探桿朝向實驗土體移動，實現一次靜力觸探實驗，改變載荷施加組件繼續向實驗土體施加作用力，進行多次靜力觸探實驗，以得出含水率相同、不同載荷下的靜力觸探實驗數據；
17、針對同一種實驗土體，保持對實驗土體施加的作用力大小，改變含水率，進行靜力觸探實驗，以利于得出相同載荷、不同含水率條件下的靜力觸探實驗數據；
18、更換實驗土體，保持實驗土體的含水率，保持對實驗土體施加的作用力大小，進行靜力觸探實驗，以利于得出不同土質、相同特性參數下的靜力觸探實驗數據；
19、載荷施加組件朝向實驗土體施加作用力，以改變土體的孔隙率，固定含水率、載荷，進行觸探實驗，得出不同孔隙率下的靜力觸探實驗數據。
20、上述本專利技術的有益效果如下：
21、(1)本申請通過多向移動機構，能夠帶動靜力觸探探桿移動，改變靜力觸探探桿的位置，以對實驗土體進行多次實驗，升降組件帶動靜力觸探探桿移動以帶動靜力觸探探桿貫入實驗土體中，實現探桿的貫入與提取，水槽活動設置，利于取出，方便對實驗土體的更換，水槽通過導水管向實驗土體供水，以改變實驗土體的含水率，載荷施加組件的設置可實現不同載荷下的實驗；而且整體實驗不依靠人工經驗，通過靜力觸探探桿直接獲取試驗數據，保證實驗的準確性和可靠性。
22、(2)本申請中在蓋板上設置了多個觸探孔，通過更換蓋板，實現不同測量范圍、測量間距的靜力觸探實驗。
23、(3)本申請在實驗裝置的底部設置有底板，安裝兩個調平旋鈕、兩個支撐鉸鏈，調平旋鈕對角設置，通過調整調平旋鈕，配合觀察調平氣泡，保證實驗土體在水平狀態下，進而保證靜力觸探探桿能夠以垂直的角度貫入實驗土體中，保證靜力觸探探桿觸探結果的準確度。
24、(4)本申請提供了載荷施加機構，在實驗箱體內安裝兩個液壓板、兩個支撐板，并分別通過液本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種適用于不同特性軟土的靜力觸探實驗用裝置，其特征在于，包括箱體，箱體內設置實驗土體，箱體內設置載荷施加組件，載荷施加組件朝向實驗土體施加載荷，載荷施加組件能夠與實驗土體分離以更換實驗土體，箱體可拆卸支撐水槽，水槽與導水管連通，導水管貫入實驗土體中，導水管設置多個滲水孔，水通過水槽和導水管流向實驗土體中以改變實驗土體的含水率，箱體支撐多向移動機構，多向移動機構與靜力觸探探桿連接以改變靜力觸探探桿探入實驗土體中的位置，并帶動靜力觸探探桿探入實驗土體。
2.根據權利要求1所述的一種適用于不同特性軟土的靜力觸探實驗用裝置，其特征在于，所述多向移動機構安裝于所述箱體的頂部，多向移動機構包括十字型移動機構和升降機構，十字型移動機構與升降機構連接，升降機構固定于箱體，所述靜力觸探探桿穿過十字型移動機構設置并與十字型移動機構可拆卸連接。
3.根據權利要求2所述的一種適用于不同特性軟土的靜力觸探實驗用裝置，其特征在于，所述十字型移動機構的滑塊設置外伸板，靜力觸探探桿環向設置套環，套環設置安裝孔，緊固件穿過安裝孔與滑塊可拆卸連接。
4.根據權利要求1所述的一
5.根據權利要求1所述的一種適用于不同特性軟土的靜力觸探實驗用裝置，其特征在于，所述載荷施加組件包括動力機構和固定柱，動力機構與固定柱相對設置于實驗土體對立的兩側，實驗土體的周側與固定板和動力板接觸，動力機構與動力板連接，固定柱與固定板連接，實驗土體的底部和周側設置密封膜。
6.根據權利要求1所述的一種適用于不同特性軟土的靜力觸探實驗用裝置，其特征在于，所述箱體底部設置底板，底板與箱體之間設置調平旋鈕、支撐柱和支撐鉸鏈，支撐柱連接底板與箱體，調平旋鈕能夠調整底板的水平度，調平旋鈕與支撐鉸鏈位于支撐柱的兩側。
7.根據權利要求6所述的一種適用于不同特性軟土的靜力觸探實驗用裝置，其特征在于，所述箱體的底部超出側壁設置，箱體底部設置調平氣泡，通過觀察調平氣泡。
8.根據權利要求1所述的一種適用于不同特性軟土的靜力觸探實驗用裝置，其特征在于，所述水槽底部設置有多個V型槽，V型槽的底部與所述的導水管連通；
9.根據權利要求1所述的一種適用于不同特性軟土的靜力觸探實驗用裝置，其特征在于，所述實驗土體頂部設置蓋板，蓋板的尺寸大于實驗土體的尺寸，蓋板設置觸探孔和注水孔，所述導水管穿過注水孔設置。
10.一種適用于不同特性軟土的靜力觸探實驗方法，其特征在于，采用根據權利要求1-9中任一項所述的一種適用于不同特性軟土的靜力觸探實驗用裝置，包括如下內容：
...【技術特征摘要】
1.一種適用于不同特性軟土的靜力觸探實驗用裝置，其特征在于，包括箱體，箱體內設置實驗土體，箱體內設置載荷施加組件，載荷施加組件朝向實驗土體施加載荷，載荷施加組件能夠與實驗土體分離以更換實驗土體，箱體可拆卸支撐水槽，水槽與導水管連通，導水管貫入實驗土體中，導水管設置多個滲水孔，水通過水槽和導水管流向實驗土體中以改變實驗土體的含水率，箱體支撐多向移動機構，多向移動機構與靜力觸探探桿連接以改變靜力觸探探桿探入實驗土體中的位置，并帶動靜力觸探探桿探入實驗土體。
2.根據權利要求1所述的一種適用于不同特性軟土的靜力觸探實驗用裝置，其特征在于，所述多向移動機構安裝于所述箱體的頂部，多向移動機構包括十字型移動機構和升降機構，十字型移動機構與升降機構連接，升降機構固定于箱體，所述靜力觸探探桿穿過十字型移動機構設置并與十字型移動機構可拆卸連接。
3.根據權利要求2所述的一種適用于不同特性軟土的靜力觸探實驗用裝置，其特征在于，所述十字型移動機構的滑塊設置外伸板，靜力觸探探桿環向設置套環，套環設置安裝孔，緊固件穿過安裝孔與滑塊可拆卸連接。
4.根據權利要求1所述的一種適用于不同特性軟土的靜力觸探實驗用裝置，其特征在于，所述箱體內部設置支撐沿，所述水槽的周側設置耳邊，支撐沿支撐水槽的耳邊。
5.根據權利要求1所述的一種適用于不同特...
【專利技術屬性】
技術研發人員：楊青原，李輝，李衛，張勇，單紅日，田永強，陳聰，王繼剛，孫明浩，張寶華，郭玉鵬，金楷然，
申請(專利權)人：濟青高速鐵路有限公司，
類型：發明
國別省市：
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