[发明专利]一种改进型动力锥及路基强度评价指标计算方法

说明书

本发明的改进型动力锥，包括扶手、导向杆、落锤、砧板、贯入杆和锥头，特征在于：贯入杆的柱形腔的内壁上贴有对贯入杆竖向受力测量的应变片，柱形腔下方的锥头上固定有对锥头的速度和加速度进行测量的加速度传感器。本发明的动力锥的路基强度评价指标计算方法，包括：a).线缆连接；b).贯入试验；c).信号采集；d).计算锤击传递到锥头的能量；e).计算锥头阻力；f).计算单次贯入深度；g).贯入深度曲线制作；h).贯入阻力曲线制作。本发明的动力锥及路基强度评价指标计算方法，经四个应变片测量出锥头受力，经加速度传感器测量出锥头在贯入过程中的速度，可以说实现对锤击次数、贯入深度和锥头所受阻力的测量。

技术领域

本发明涉及一种动力锥及路基强度评价方法，更具体的说，尤其涉及一种改进型动力锥及路基强度评价指标计算方法。

背景技术

在路基、路面的强度快速测定或评估过程中，需要使用动力锥贯入仪(DCP)，动力锥贯入仪在贯入试验中，所需深度的击打数称为动力锥贯入指数(DCPI)，可将其用作路基或路面的强度指标。在贯入试验过程中，贯入深度需人工读取获得，这便使得同一位置所测的DCPI具有较大的差异性，使得路基强度评价结果存在一定偏差，不能对路基强度进行精准评估。

现有的动力锥贯入仪测试结果以锤击次数为横坐标、贯入深度为纵坐标形成贯入曲线，这种贯入曲线仅能表征锤击次数与贯入深度之间关系，而不能反应出不同贯入深度(即路基的不同深度)与锥头所受阻力之间的关系，即不能对路基的不同深度的强度进行分析和评估。

发明内容

本发明为了克服上述技术问题的缺点，提供了一种改进型动力锥及路基强度评价指标计算方法。

本发明的改进型动力锥，包括扶手、导向杆、落锤、砧板、贯入杆和锥头，扶手固定于导向杆的上端，导向杆的下端固定于砧板上，落锤的中央开设有通孔，导向杆穿入落锤的中央通孔中；贯入杆的上端与砧板相固定，锥头以尖端朝下的形式固定于贯入杆的下端；其特征在于：所述贯入杆的下端与锥头的连接处设置有柱形腔，柱形腔的内壁上贴有对贯入杆竖向受力测量的应变片，柱形腔下方的锥头上固定有对锥头的速度和加速度进行测量的加速度传感器。

本发明的改进型动力锥，包括应变信号线和加速度信号线，贯入杆的中央沿其长度方向开设有走线通道，贯入杆的上端开设有与走线通道相连通的出线孔；应变信号线、加速度信号线的下端分别与应变片和加速度传感器相连接，应变信号线和加速度信号线经走线通道和出线孔穿出；应变信号线和加速度信号线的末端设置有线缆插头。

本发明的改进型动力锥，所示贯入杆的上部和下部分别为上套筒和下套筒，出线孔开设于上套筒上，柱形腔形成于下套筒中。

本发明的改进型动力锥，包括运算放大电路、应变片电桥电路、信号采集电路和计算机，应变片的数量为四个，应变片电桥电路的输入端经应变信号线与应变片相连接，运算放大电路的输入端经加速度信号线与加速度传感器相连接，应变片电桥电路和运算放大电路的输出端均与信号采集电路的输入端相连接，信号采集电路的输出端与计算机经通讯线相连接。

本发明的改进型动力锥的路基强度评价指标计算方法，其特征在于，通过以下步骤来实现：

a).线缆连接，利用信号线缆将加速度信号线与运算放大电路的输入端相连接，利用信号线缆将应变信号线与应变片电桥电路的输入端相连接，利用通讯线缆将信号采集电路的输入端与计算机的通讯接口相连接；并保证信号线缆的长度足够长，以保证信号线缆不影响贯入杆的贯入试验；

b).贯入试验，在路基上选取待试验位置，保持贯入杆成竖直方向，一人手扶扶手，一人手握手柄将落锤抬升至最高点并释放，以使落锤经自由落体实现对砧板进行锤击，以实现锥头的贯入；

c).信号采集，在落锤对砧板的每次锤击过程中，计算机采集每次贯入试验过程中的应变片输出的作用力F(t)和加速度传感器输出的加速度V(t)，t为单次贯入的持续时间；