CN110082150A - 一种土木工程施工用取样测量装置及其测量方法 - Google Patents

一种土木工程施工用取样测量装置及其测量方法 Download PDF

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Abstract

一种土木工程施工用取样测量装置，包括施工机动车、安装在施工机动车上的升降装置、固设在升降装置底部的支撑架以及安装在支撑架上的取样装置和夯实测量装置，本装置具有如下优点：利用取样液压缸和取样环刀的配合可以快速实现取样，取样操作方便,通过夯实测量液压缸和夯实模具的配合便于压紧取样土块，并可以通过在夯实测量液压缸的下端安装测量压板，对土块压紧后的承受力进行测量，便于实现对土样的测量，本发明还提供了一种土木工程施工用取样测量装置的测量方法，操作简单、方便，且能准确模仿夯实后的土样状况，数据测量采集准确。

Description

一种土木工程施工用取样测量装置及其测量方法
技术领域
本发明涉及土木工程施工技术领域，具体涉及一种土木工程施工用取样测量装置及其测量方法。
背景技术
土木工程是建造各类工程设施的科学技术的统称。任何一项工程设施总是不可避免地受到自然界或人为的作用(习惯上称为荷载)。为了确保安全，各种工程设施必须具有抵抗上述各种荷载综合作用的能力。
土木工程在建设时需要对地质进行勘察，尤其是大型土木工程需要对地质的各个方面进行检测，如地貌、土质物理分层、土质分类(岩土、软土、黄土、膨胀土等)、土质成分、含水量、地下水腐蚀影响、气候风化以及建筑材料搭配等等都需要经过仔细的分析与检测；根据土质的不同需要采取不同的建设方案。很多土木工程施工都需要打桩，还需要进行桩基静载试验，测量单桩承载力、沉降量等。现有的土木工程对于土质进行检测时，可以合理分析出其内部含水率、无机物、有机盐成分含量数据等等,然而这些数据测量耗费时间长，且无法直观给出我们想要的土质特性；无法准确判断地质土的承受力、粘度是否足够我们进行土木工程建设施工，且现有的土质检测装置土样采集较为繁琐。因此，我们需要提出一种直观，便于操作且可以快速实现对土质承受力检测的土木工程施工用取样测量装置及其测量方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种土木工程施工用取样测量装置，可以快速实现对土质承受力的检测。
本方案的目的是采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种土木工程施工用取样测量装置，包括施工机动车1、安装在施工机动车1上的升降装置、固设在升降装置上的支撑架以及安装在支撑架上的取样装置和夯实测量装置；
优选的，升降装置包括安装在施工机动车1上且上部设有储油箱2、油压泵3以及设有调节液压缸4的支撑板5，支撑板5的上部通过滑柱7和滑套8滑动安装有连接杆9，调节液压缸4的输出端与连接杆9相连接，连接杆9的一端下部安装有支撑架、另一端安装有配重块6；
优选的，支撑架包括安装在连接杆9下部的上固定板10，上固定板10的下部通过多个支撑柱11安装有下固定板12，下固定板12上开设有便于取样环刀19通过的通孔13，其中一个支撑柱11上安装有控制面板15；
优选的，取样装置安装在上固定板10的下表面，包括取样液压缸16及安装在取样液压缸16输出端的取样环刀19，取样环刀19的内部滑动安装有退料板32，退料板32的上部安装有贯穿于取样环刀19顶部的退料杆18，上固定板10的下部还安装有用于抵挡退料杆18的支撑架17，取样液压缸16的输出端穿过支撑架17与取样环刀19相连接；
优选的，夯实测量装置固设在上固定板10的下表面，包括夯实测量液压缸20、安装在夯实测量液压缸20输出端的铁质方块21、与铁质方块21为可拆卸连接的夯实装置或测量装置；
优选的，夯实装置包括通过锁紧螺栓24与铁质方块21为可拆卸连接的第一套块22、安装在第一套块底部的夯实压板23以及与夯实压板23配套使用的夯实模具25，支撑架的底部设有对夯实模具25起限位作用的模具凹槽14；
优选的，夯实压板23的边长比夯实模具25内腔的边长窄2-5mm；
优选的，测量装置包括第二套块29和安装在第二套块29底部的测量压板30，第二套块29上设有用于铁质方块21卡入的凹槽且凹槽底部嵌设有用于将第二套块29与铁质方块21可拆卸连接同时将测量压板30与第二套块29可拆卸连接的永磁铁31；
优选的，夯实模具25包括成对设置且通过组装螺栓27组装在一起的两组半模具26，模具凹槽14的内部四个拐角上分别开设有便于土渣排出的漏孔28；
本发明还采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种土木工程施工用取样测量装置的测量方法，具体包括以下步骤：
S1、驾驶施工机动车至指定需要土质取样检测的地方，调整好方向和位置后停车；
S2、通过操控调节液压缸的伸缩对连接杆的高度进行调节，将下固定板与取样地面之间的间距调节至5-15cm；
S3、调节稳定后，通过控制面板上的按钮控制取样液压缸伸长，然后利用取样环刀取样，再控制取样液压缸的输出端缩短从而带动土样上升，将取样环刀从通孔中穿出后，找一收集盆放在取样环刀的下方，保持取样液压缸继续缩短，直至退料杆抵触到支撑架，支撑架通过退料杆传递给退料板一个向下的力，在退料板的推动下将土样推出直至土样全部落入到收集盆中；
S4、将取到的土样放到夯实模具中，将夯实压板通过第一套块安装在铁质方块上，并利用锁紧螺栓锁紧；然后启动夯实测量液压缸，使夯实测量液压缸的输出端伸长，通过可回缩伸长循环下压操作3-5次，直至将土样夯实压紧在夯实模具中；
S5、将夯实模具从模具凹槽内取出，再将组装螺栓拆除，然后将夯实模具拆分开来，并将夯实模具内部夯实后的土样块取出并单独放置在模具凹槽的内部中心，然后将夯实装置卸掉，并更换为测量装置；
S6、记录夯实后土样块的高度尺寸，通过控制夯实测量液压缸的压力控制阀将夯实测量液压缸的压力调节最小，然后启动夯实测量液压缸并使夯实测量液压缸的输出端伸长，当夯实测量液压缸的输出端接触到土样块后，通过控制压力控制阀，使夯实测量液压缸的输出端以一定的速率给土样块施加压力，直至土样块崩溃，此刻记录土样块崩溃的最大抗压力值，完成测量。
本发明提出的一种土木工程施工用取样测量装置具有如下优点：
1、利用取样液压缸和取样环刀的配合可以快速实现取样，取样操作方便。
2、通过夯实测量液压缸和夯实模具的配合便于压紧取样土块，并可以通过在夯实测量液压缸的下端安装测量压板，对土块压紧后的承受力进行测量，便于实现对土样的测量。
本发明还提供了一种土木工程施工用取样测量装置的测量方法，操作简单、方便，且能准确模仿夯实后的土样状况，数据测量采集准确。
以上说明仅是本发明技术方案的概述，为了能更清楚了解本发明的技术手段，可依照说明书的内容予以实施，并且为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
图1为本发明一种土木工程施工用取样测量装置的整体示意图；
图2为本发明一种土木工程施工用取样测量装置(不包括施工机动车和升降装置)的结构示意图；
图3为本发明一种土木工程施工用取样测量装置的下固定板的俯视图；
图4为本发明一种土木工程施工用取样测量装置的夯实模具的示意图；
图5为本发明一种土木工程施工用取样测量装置的取样环刀及退料杆的安装示意图；
图6为本发明一种土木工程施工用取样测量装置的测量装置的示意图。
【主要标记】
1、施工机动车；2、储油箱；3、油压泵；4、调节液压缸；5、支撑板；6、配重块；7、滑柱；8、滑套；9、连接杆；10、上固定板；11、支撑柱；12、下固定板；13、通孔；14、模具凹槽；15、控制面板；16、取样液压缸；17、支撑架；18、退料杆；19、取样环刀；20、夯实测量液压缸；21、铁质方块；22、第一套块；23、夯实压板；24、锁紧螺栓；25、夯实模具；26、半模具；27、组装螺栓；28、漏孔；29、第二套块；30、测量压板；31、永磁铁；32、退料板。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定目的所采用的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实例，对依据本发明提出的一种土木工程施工用取样测量装置其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图的方位或位置关系，仅是为了便有描述本发明和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本发明的限制。
请参阅图1至图6，一种土木工程施工用取样测量装置，包括施工机动车、安装在施工机动车上的升降装置、安装在升降装置底部的支撑架以及安装在支撑架内的取样装置和夯实测量装置，在工作过程中，施工机动车1带动取样测量装置移动。
请参阅图1，升降装置包括安装在施工机动车1一端的支撑板5，支撑板5的上部通过滑柱7和滑套8滑动安装有连接杆9，支撑板5的上部设有调节液压缸4，调节液压缸4的输出端与连接杆9固接，所述连接杆9的一端下部安装有支撑架，连接杆9的另一端安装有配重块6，支撑板5的上部还安装有给调节液压缸4、取样液压缸16以及夯实测量液压缸20提供液压能的储油箱2和油压泵3，所述施工机动车1上配置有用于给所述油压泵3供电的蓄电池；
请参阅图2，支撑架包括安装在连接杆9下部的上固定板10，上固定板10的下部通过多个支撑柱11安装有下固定板12，下固定板12上开设有便于取样环刀19通过的通孔13，上固定板10的下表面还安装有取样装置和夯实测量装置，其中一个支撑柱11上还安装有用于控制调节液压缸4、取样液压缸16以及夯实测量液压缸20的控制面板15；
请同时参阅图5，取样装置包括取样液压缸16及与取样液压缸16输出端连接的取样环刀19，取样环刀19的内部滑动安装有退料板32，所述退料板32的上部安装有贯穿于取样环刀19顶部的退料杆18，所述上固定板10的下部还安装有用于抵挡退料杆18的支撑架17，取样液压缸16的输出端穿过支撑架17底部与取样环刀19相连接；当取样环刀19取样完毕，取样液压缸16的输出端带动取样环刀19上升，当退料杆18接触支撑架17时，支撑架17给退料杆18施加向下的推力，使退料板32将取样环刀19内的土样推出环刀；
请参阅图2，夯实测量装置安装在上固定板10的下表面，夯实测量装置包括夯实测量液压缸20、安装在夯实测量液压缸20的输出端的铁质方块21、与铁质方块21为可拆卸连接的夯实装置或测量装置，夯实装置包括通过锁紧螺栓与铁质方块为可拆卸连接的第一套块22、安装在第一套块22下方的夯实压板23以及与夯实压板23配套使用的夯实模具25，夯实压板23设置为方形板且其边长比夯实模具25内腔边长窄2-5mm；锁紧螺栓24可防止第一套块22在下压返回时脱出，请参阅图3，支撑架底部的下固定板12上设有对夯实模具25起限位作用的模具凹槽14；
请参阅图6，测量装置包括第二套块29和安装在第二套块29底部的测量压板30，第二套块29上设有用于与铁质方块21卡入的凹槽且凹槽底部嵌设有永磁铁31，通过凹槽和永磁铁31的设计，不仅便于将第二套块(29)与铁质方块(21)实现可拆卸连接，还便于将测量压板30以可拆卸连接的方式安装在铁质方块21上，从而实现更换测量压板30的作用；
所述第一套块22或者第二套块29均与夯实模具25的大小相匹配，当需要对土样进行夯实时，夯实测量液压缸20、铁质方块21配合第一套块21以及与第一套块21相匹配的夯实压板23使用，当需要对土样进行强度测量时，夯实测量液压缸20、铁质方块21需配合第二套块29以及测量压板30一起使用；
请参阅图3和图4，夯实模具25包括成对设置且通过组装螺栓27组装在一起两组半模具26，模具凹槽14的内部四个拐角上分别开设有便于排出土渣的漏孔28，通过两组半模具26的设计，便于取出夯实后的土样块，且在取出土样块时，不会对土样块造成损伤，漏孔28便于在测量结束后，排出土渣；
在前述土木工程施工用取样测量装置的基础上，本发明提出了一种土木工程施工用取样测量装置的测量方法，具体包括以下步骤：
S1、驾驶施工机动车至指定需要土质取样检测的地方，调整好方向和位置后停车；
S2、通过操控调节液压缸的伸缩对连接杆的高度进行调节，将下固定板与取样地面之间的间距调节至5-15cm；
S3、调节稳定后，通过控制面板上的按钮控制取样液压缸伸长，然后利用取样环刀取样，再控制取样液压缸的输出端以一定的速率慢慢缩短从而带动土样上升，将取样环刀从通孔中穿出后，找一收集盆放在取样环刀的下方，保持取样液压缸继续缩短，直至退料杆抵触到支撑架，支撑架通过退料杆传递给退料板一个向下的力，在退料板的推动下将土样推出直至土样全部落入到收集盆中；
S4、将取到的土样放到夯实模具中，将夯实压板通过第一套块安装在铁质方块上，并利用锁紧螺栓锁紧；然后启动夯实测量液压缸，使夯实测量液压缸的输出端伸长，通过可回缩伸长循环下压操作3-5次，直至将土样夯实压紧在夯实模具中；
S5、将夯实模具从模具凹槽内取出，再将组装螺栓拆除，然后将夯实模具拆分开来，并将夯实模具内部夯实后的土样块取出并单独放置在模具凹槽的内部中心，然后将夯实装置卸掉，并更换为测量装置；
S6、记录夯实后土样块的高度尺寸，通过控制夯实测量液压缸的压力控制阀将夯实测量液压缸的压力调节最小，然后启动夯实测量液压缸并使夯实测量液压缸的输出端伸长，当夯实测量液压缸的输出端接触到土样块后，通过控制压力控制阀，使夯实测量液压缸的输出端以一定的速率给土样块施加压力，直至土样块崩溃，此刻记录土样块崩溃的最大抗压力值，完成测量。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种土木工程施工用取样测量装置，其特征在于：包括施工机动车(1)、安装在施工机动车(1)上的升降装置、固设在升降装置上的支撑架以及安装在支撑架上的取样装置和夯实测量装置。
2.根据权利要求1所述的一种土木工程施工用取样测量装置，其特征在于：升降装置包括安装在施工机动车(1)上且上部设有储油箱(2)、油压泵(3)以及设有调节液压缸(4)的支撑板(5)，支撑板(5)的上部通过滑柱(7)和滑套(8)滑动安装有连接杆(9)，调节液压缸(4)的输出端与连接杆(9)相连接，连接杆(9)的一端下部安装有支撑架、另一端安装有配重块(6)。
3.根据权利要求2所述的一种土木工程施工用取样测量装置，其特征在于：支撑架包括安装在连接杆(9)下部的上固定板(10)，上固定板(10)的下部通过多个支撑柱(11)安装有下固定板(12)，下固定板(12)上开设有便于取样环刀(19)通过的通孔(13)，其中一个支撑柱(11)上安装有控制面板(15)。
4.根据权利要求3所述的一种土木工程施工用取样测量装置，其特征在于：取样装置安装在上固定板(10)的下表面，包括取样液压缸(16)及安装在取样液压缸(16)输出端的取样环刀(19)，取样环刀(19)的内部滑动安装有退料板(32)，退料板(32)的上部安装有贯穿于取样环刀(19)顶部的退料杆(18)，上固定板(10)的下部还安装有用于抵挡退料杆(18)的支撑架(17)，取样液压缸(16)的输出端穿过支撑架(17)与取样环刀(19)相连接。
5.根据权利要求3所述的一种土木工程施工用取样测量装置，其特征在于：夯实测量装置固设在上固定板(10)的下表面，包括夯实测量液压缸(20)、安装在夯实测量液压缸(20)输出端的铁质方块(21)、与铁质方块(21)为可拆卸连接的夯实装置或测量装置。
6.根据权利要求5所述的一种土木工程施工用取样测量装置，其特征在于：夯实装置包括通过锁紧螺栓(24)与铁质方块(21)为可拆卸连接的第一套块(22)、安装在第一套块底部的夯实压板(23)以及与夯实压板(23)配套使用的夯实模具(25)，支撑架的底部设有对夯实模具(25)起限位作用的模具凹槽(14)。
7.根据权利要求6所述的一种土木工程施工用取样测量装置，其特征在于：夯实压板(23)的边长比夯实模具(25)内腔的边长窄2-5mm。
8.根据权利要求5所述的一种土木工程施工用取样测量装置，其特征在于：测量装置包括第二套块(29)和安装在第二套块(29)底部的测量压板(30)，第二套块(29)上设有用于铁质方块(21)卡入的凹槽且凹槽底部嵌设有用于将第二套块(29)与铁质方块(21)可拆卸连接同时将测量压板(30)与第二套块(29)可拆卸连接的永磁铁(31)。
9.根据权利要求6所述的一种土木工程施工用取样测量装置，其特征在于：夯实模具(25)包括成对设置且通过组装螺栓(27)组装在一起的两组半模具(26)，模具凹槽(14)的内部四个拐角上分别开设有便于土渣排出的漏孔(28)。
10.一种土木工程施工用取样测量装置的测量方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
S1、驾驶施工机动车至指定需要土质取样检测的地方，调整好方向和位置后停车；
S2、通过操控调节液压缸的伸缩对连接杆的高度进行调节，将下固定板与取样地面之间的间距调节至5-15cm；
S3、调节稳定后，通过控制面板上的按钮控制取样液压缸伸长，然后利用取样环刀取样，再控制取样液压缸的输出端缩短从而带动土样上升，将取样环刀从通孔中穿出后，找一收集盆放在取样环刀的下方，保持取样液压缸继续缩短，直至退料杆抵触到支撑架，支撑架通过退料杆传递给退料板一个向下的力，在退料板的推动下将土样推出直至土样全部落入到收集盆中；
S4、将取到的土样放到夯实模具中，将夯实压板通过第一套块安装在铁质方块上，并利用锁紧螺栓锁紧；然后启动夯实测量液压缸，使夯实测量液压缸的输出端伸长，通过可回缩伸长循环下压操作3-5次，直至将土样夯实压紧在夯实模具中；
S5、将夯实模具从模具凹槽内取出，再将组装螺栓拆除，然后将夯实模具拆分开来，并将夯实模具内部夯实后的土样块取出并单独放置在模具凹槽的内部中心，然后将夯实装置卸掉，并更换为测量装置；
S6、记录夯实后土样块的高度尺寸，通过控制夯实测量液压缸的压力控制阀将夯实测量液压缸的压力调节最小，然后启动夯实测量液压缸并使夯实测量液压缸的输出端伸长，当夯实测量液压缸的输出端接触到土样块后，通过控制压力控制阀，使夯实测量液压缸的输出端以一定的速率给土样块施加压力，直至土样块崩溃，此刻记录土样块崩溃的最大抗压力值，完成测量。
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