[發明專利]地質勘探用擴孔裝置

有效

• 申請號: 200810039665.8
• 申請日: 2008-06-26
• 公開（公告）號: CN101314944A
• 公開（公告）日: 2008-12-03
• 發明（設計）人: 張正發
• 申請（專利權）人: 上海市城市建設設計研究院
• 主分類號: E02D1/02
• 分類號: E02D1/02
• 代理公司: 上海恩田旭誠知識產權代理有限公司
• 代理人: 劉峰

技術領域

本發明涉及地質勘探技術領域，尤其涉及一種用于工程地質勘察的擴孔裝置。

背景技術

靜力觸探是工程地質勘察原位測試工作中的一種項目。隨著城市建設規模不斷擴大，高樓大廈拔地而起，特大型橋樑、高架立交不斷建成，大型工廠、企業建設不斷擴大，基礎設施要求提高，工程地質勘察的技術相應提高，靜力觸探貫入的技術要求深度也就要不斷提高。隨著貫入深度的增加，孔壁對探桿的摩阻力也增加，總貫入力也就增加，因此要完成深孔靜探就更加費人力、費物力、費時間，成本開資增大。要達到順利完成深孔靜探貫入，就必須在貫入技術上進行創新，來滿足工程地質勘察的技術要求。

擴孔器是用于靜力觸探貫入工作中的一種有效增加貫入深度的輔助器械。其目的是在靜探孔貫入時，利用擴孔器擴孔來實現擴大孔徑、減少土層對探桿的側壁摩阻力的技術目的，使深孔靜力觸探能一次性貫入完成，或有效地增加一次性貫入深度。

擴孔器的作用是通過擴孔器的擴孔在孔壁與探桿之間產生間隙，以減少土層對桿的摩阻力。但現有擴孔器只能將探桿與孔壁之間的土進行擾動，不能有效地進行擴孔和護孔壁，不能使探桿與孔壁產生間隙來達到減少摩阻力的目的。因此，現有技術中阻力較大的深孔的靜力觸探不能一次性完成，不能夠在探頭能承受壓力的前提下，對任何地區的土層進行一次性深孔貫入，其原因主要是：

1，靜探孔經過擴孔器擴孔，孔壁與探桿之間首先產生一間隙，但該間隙產生后，孔內真空負壓力隨之產生。如果不能解決孔內真空負壓力，孔壁自然在真空負壓力和梨形壓縮變化的作用下回縮到探桿周圍上，因此現有技術的擴孔實際上只能起到擾動作用。

2，孔壁與探桿之間沒有護孔壁材料，砂性土自然會塌孔，加上孔內真空負壓力作用，沙土層孔隙中的水會被吸出到孔內。由于孔隙水的流出，沙土也自然會塌涾，探桿摩阻力也就不能有效地減少。即使在擴孔器上開孔，雖然解決了真空負壓問題和建立了護壁材料的輸運通道，但實際使用時由于靜探操作探頭須回零，當探桿往上提時，擴孔器上的孔自然會被砂土堵塞。當再貫入時，通道已被堵塞，原有的問題仍然存在。

因此，現有的擴孔器在深孔貫入中，由于不能解決真空負壓力問題，不能輸送泥漿，也就不能有效地減少側壁摩阻力，總的貫入阻力也就不能有效地解決。因此，深孔貫入不能一次性完成，而是要進行分次沖孔、壓入，再沖孔、再壓入，這樣既浪費人力、物力、時間，工作效率又不能提高，工程周期拉長，也不能保證探頭在能承受壓力的前提下，對任何地區、任何土層進行深孔一次性貫入工作。

因此，本領域的技術人員致力于開發一種能有效實現一次性深孔貫入的擴孔器。

發明內容

有鑒于現有技術的上述缺陷，本發明所要解決的技術問題是提供一種能有效實現一次性深孔貫入的地質勘探用擴孔裝置。

為實現上述目的，本發明提供了一種地質勘探用擴孔裝置，包括：一主芯桿，所述主芯桿為一中空連接桿，具有一用于灌入泥漿的空腔，桿壁沿徑向上至少具有一與所述空腔貫通的泥漿孔，所述主芯桿的兩端分別為連接端；一密封接頭，所述密封接頭用于連接探頭上的探桿并開設有供探頭線穿越的內孔，所述內孔中設置有密封圈，所述內孔的尾端為與所述主芯桿固定連接的內孔連接端；還包括一擴孔套筒，所述擴孔套筒為一中空回旋體，可滑動地套設在所述主芯桿外；所述擴孔套筒內腔具有一與所述泥漿孔位置對應的出漿空間，所述擴孔套筒還具有一圓錐臺形的外擴孔面。所述主芯桿外表面上具有一臺階，用做所述擴孔套筒位移行程的上止點。所述密封接頭的內孔連接端的外徑大于所述主芯桿外徑形成一階梯，用做所述擴孔套筒位移行程的下止點。

較佳地，所述主芯桿的一連接端與另一主芯桿或鉆機固定連接；所述主芯桿的另一連接端與所述內孔連接端固定連接。

較佳地，所述主芯桿上對稱開設有兩所述泥漿孔。

較佳地，所述外擴孔面與所述主芯桿的軸線構成一擴孔角，所述擴孔角為150°至175°。

本發明的泥漿灌入式擴孔器由于可持續反復灌入泥漿，在探桿與孔壁之間產生了有效間隙，并形成摩擦阻力較小的泥皮，大大減小了探桿與孔壁之間的摩阻力，從而能在探頭能承受壓力的前提下，有效地解決了現有技術中多功能探頭一次性深孔貫入過程中因摩擦阻力過大導致貫入深度較淺的問題，能一次性有效地完成深孔貫入。而且本發明操作簡便、省力、省時、節約成本、提高工作效率，縮短了工程周期。

以下將結合附圖對本發明的構思、具體結構及產生的技術效果作進一步說明，以充分地了解本發明的目的、特征和效果。

附圖說明

圖1是本發明一具體實施例中主芯桿的結構示意圖；

圖2是本發明中密封接頭的結構示意圖；