地基验槽轻便触探试验机 本发明属于土木工程施工技术领域。
土木工程(包括建筑物、构筑物)开工放线破土动工后，当基槽/坑开挖达到设计深度时，都要必不可少的进行地基验槽这一程序，实地检查这一深度处的地基容许承载力[R]是否满足设计要求。
地基验槽是土木工程施工中必不可少的程序。多年来在工程施工实践中实施这一程序时，由于缺乏能在施工现场进行轻便触探试验的设备，地基验槽时只是凭眼睛观察地基土层状态和类别，通过验槽只能得出定性结论，得不到定量数据——地基容许承载力[R]。这就是现状，也就是本发明的技术背景。
针对地基验槽现状情况，按照国家关于地基与基础这方面的设计规范和施工规范标准，为实施地基验槽程序时，提供一种便于施工现场使用的轻便触探试验机，通过轻便触探试验，使地基验槽能得到符合国家规范标准的地基承载力[R]的定量数据，使实施地基验槽这一程序建立在符合国家规范标准的科学基础上。
按由国家基本建设委员会建筑科学研究院主编、中华人民共和国国家基本建设委员会批准、中国建筑工业出版社出版的《工业与民用建筑地基基础设计规范TJ7-74(试行)》所提供的技术标准和便于在各工程施工现场使用的实用性要求，制定本发明轻便触探试验机的技术方案。轻便触探试验机主要由尖锥头、触探杆、穿心锤、锤上下往复运动的上下限位装置和使锤产生上下往复运动的传动装置等五部分组成。严格按规范技术标准：
1、尖锥头下部被定型为一个圆锥体；定尺寸为锥体外径Φ40mm、锥体高度为34.64mm、锥角为60°，尖锥头上部形状及尺寸见附图，尖锥头全高为58.64mm。尖锥头牢固的焊接在触探杆上。
2、触探杆用外径为Φ25mm的无缝钢管，管长2641.36mm，加尖锥头高度后全长2700mm；自尖锥头尖端算起，每隔300mm标记一道明显的刻度线，刻度线共五道。
3、穿心锤为钢铁制品，外形为圆柱体，外径Φ120mm，穿心芯孔直径为Φ27mm，高117.4mm，上表面如附图焊提环两个，两提环重96克，穿心锤总重为9995克(考虑到锤上有系绳存在，下落时加入绳重因素，可达规范要求的10000克)。
4、锤上下往复运动地下限装置为锤击板，用14mm厚钢板制成，外接圆尺寸为Φ80mm，板中心点处为一Φ30mm的孔，穿入触探杆后如附图牢固的焊接在触探杆上，承受锤击打，通过触探杆将锤击力传导到尖锥头上；锤上下往复运动的上限装置为限位钢销，销长60mm、销粗Φ16mm，横向穿过触探杆焊在杆身上。限位钢销的下皮与锤击板的上皮之间的净空距离为500mm。
为了满足实用性要求，本轻便触探试验机为手动设备，通过滑轮导向，用Φ8mm尼龙绳传动，由悬吊板、吊环、滑轮、柔软尼龙绳组成传动装置。用手反复拉动和放松尼龙绳，使穿心锤产生上下往复运动，对尖锥头进行击打，实现轻便触探试验。
本轻便触探试验机的技术特征是穿心锤的击打参数(锤重固定为10kg、落距固定为500mm)与尖锥头的几何形状尺寸都符合《TJ7-74》规范要求，将触探杆竖直立在土层上，每打入土层中300mm深的锤击数即为轻便触探试验所得到的试验结果数据N10，有了N10就可求得地基容许承载力[R]，因为《TJ7-74》规范中确立了轻便触探试验锤击数N10，与地基容许承载力[R]的函数关系。
规范《TJ7-74》中N10与[R]的函数关系用列表形式表达如下：
1、一般粘性土容许承载力[R]轻便触探试验锤击数N10 15 20 25 30容许承载力[R](吨/平方米) 10 14 18 22
2、粘性素填土容许承载力[R]轻便触探试验锤击数N10 10 20 30 40容许承载力[R](吨/平方米) 8 11 13 15
本发明有以下明显的有益效果：
一、如[技术背景]中所述，多年来在工程施工实践中实施地基验槽这一程序时，由于缺乏能在施工现场进行轻便触探试验的设备，地基验槽时只是凭眼睛观察地基土层状态和类别，通过验槽只能得出定性结论，得不到定量数据——地基容许承载力[R].本发明的地基验槽轻便触探试验机能直接在每个实施地基验槽程序的基槽内，就地作轻便触探试验，得出符合国家规范标准的地基容许承载力[R]的定量数据，使验槽程序建立在符合国家规范标准的科学基础上。
二、本发明是实施地基验槽程序、确定地基容许承载力[R]的专用设备，填补了这一特定领域里的空白。
三、每项土木工程施工都要实施地基验槽这一程序，本发明是实施这一程序的专用设备，每个施工现场都要用到它，这就决定了其实用性必须很强。为此，本发明的构造特征是：它是手动设备，无动力设备、不要电源，构造简单轻便，便于携带、搬运，实施轻便触探试验时，操作简单、安全。
说明书附图和摘要附图是[地基验槽轻便触探试验机]的构造图。图中：1是尖锥头；2是触探杆；3是锤击板；4是穿心锤；5是限位钢销；6是滑轮，共两个；7是滑轮U形吊环，Φ10mm，U形的两个端头车丝，用螺帽固定在8上；8是滑轮悬吊板，板厚6mm、宽120mm、长150mm，板中心点处有一Φ26mm的孔，2上端从此孔中穿过使板牢固的焊接在2的杆身上，板上有四个Φ12mm的小孔，固定7用；9是柔软绳索，用Φ8mm尼龙绳，本发明为手动设备，9起传动作用。
本发明是轻便触探试验机，是实施地基验槽程序的专用设备，本发明的构造特征是它是手动设备，构造简单，如附图：由尖锥头、触探杆、穿心锤、锤上下往复运动的上下限位装置和使锤产生上下往复运动的传动装置等五部分组成。其中锤上下往复运动的上下限位装置由3、5组成；使锤产生上下往复运动的传动装置由6、7、8、9组成。
本轻便触探试验机由1-9、共9个零部件组成，其中2、6、9三项市场上有现成成品可供使用，但2上要加设刻度标记，其余六项零部件均为钢铁制品，要按本说明书及附图的要求加工制做，组装成品时，4首先穿入2中，1、3、5、8按附图焊接固定在2上；然后7固定在8上，6悬吊在7上，9对折成两股分别穿过两个6系接在4的两个吊环上。全部加工、制作程序完毕，成为成品。
在制作本手动设备过程中，要特别注意以下五点：
(1)、2上的五道刻度要保证距离尺寸准确、标记既明显又牢固；(2)、要保证4的成品重量为9995克±1克，锤下落击打时考虑到有系绳9的部分重量因素(5克)的存在，使下落状态时锤的重量准确为10000克，严格符合规范标准；(3)、要保证3至5的净空距离为500mm±0.1mm，严格符合规范标准；(4)、1的侧面要保证为平整光洁的表面，并要注意1的几何形状和尺寸的精确度在±0.1mm内；(5)、6的轴承内要加润滑油，使其滚动磨擦系数降到最低限度，保证4在向下运动时为自由下落状态。
在本设备制作、保管和使用过程中注意了以上各点，本发明就能在地基验槽这一特定领域里在发挥其功能时处于最佳状态。