[實用新型]一種潛孔鉆機鉆孔過程數據的實時采集裝置

有效

• 申請號: 201120047999.7
• 申請日: 2011-02-25
• 公開（公告）號: CN202000991U
• 公開（公告）日: 2011-10-05
• 發明（設計）人: 趙民;閆強剛;劉來勇;林廣義
• 申請（專利權）人: 青島市勘察測繪研究院
• 主分類號: E21B44/00
• 分類號: E21B44/00
• 代理公司: 北京中偉智信專利商標代理事務所 11325
• 代理人: 張岱

技術領域

本實用新型涉及巖土工程勘探與治理的土木建筑領域，尤其是一種潛孔鉆機鉆孔過程數據的實時采集裝置。

背景技術

鉆孔是巖土工程中最常見和最重要的一項工程任務，可以分為工程勘察與地質勘探鉆孔、巖土施工鉆孔，如土釘、錨桿、鉆孔樁或攪拌樁等，其中工程勘察與地質勘探是根據相關規范按照一定的間距布置孔位，其它部位依據場地情況和地區經驗人為外推形成地質剖面，而場地不同力學強度巖土體的實際空間分布可能與理論推斷結果存在一定差異，或者是嚴重的差異；巖土設計與施工是依據這種人為假設和推斷的、不確定的地質資料進行的，其最終結果可能導致設計的不合理，施工偏差較大。目前的相關監測方法單，而且可能因為不同的操作手，或同一操作手的不良習慣操作，導致監測結果偏差較大，其可靠性無法保證，采集的數據不能直接反映巖土體的強度，需要通過計算和圖形處理間接判斷，從而人為的模糊了對實際地質體的準確判定。為此，需要一種可靠的方法，對實際地質體原位、連續的測量，并能同時利用多種途徑、采集多種數據，再進行分析比較和綜合判斷，從而直接反映細觀巖土體的空間分布和強度差異。

實用新型內容

本實用新型的一種潛孔鉆機鉆孔過程數據的實時采集裝置，其通過鉆機改裝自動化實現鉆孔過程數據的自動采集功能，能夠記錄鉆進過程中巖土體的強度變化規律，自動識別地質巖土體的界面，判斷地質巖土體的空間分布。其可以進行原位、連續、多種方法測量，直接反映沿孔深的巖土體強度和空間分布，數據真實、準確、可靠；其巖土體的強度變化能夠同時反映在鉆桿上的轉矩和轉速的變化，從而劃分沿孔深的不同巖土體的界面，使得鉆孔過程直觀；其儀器抗干擾能力強，抗強振動性能好，抗水和粉塵污染能力強，克服了施工環境的限制；其對鉆孔過程進行全程記錄，數據只能存儲，不能修改，保證了鉆孔數據的真實性，揭露或驗證地下巖土體強度變化真實情況，完善了施工的監督管理；其實時分析正在鉆孔的巖土體強度的變化規律，解決了原有勘探工作以點代面的缺陷，從而為無芯鉆探和信息化施工提供了有效的解決方法。

本實用新型所采用的技術方案是：

一種潛孔鉆機鉆孔過程數據的實時采集裝置，其特征是：包括數據采集控制系統、數據采集系統、數據轉換系統和數據處理系統；數據采集控制系統通過壓力控制器輸出受力信號，按照設定的受力范圍值控制數據采集系統工作的開始與停止；數據采集系統包括轉矩轉速傳感器、壓力傳感器和齒輪測速傳感器，其中轉矩轉速傳感器與回轉馬達通過連接滑塊聯成一體并置于導軌上，另一端與鉆桿連接，鉆桿通過鉆頭作業時輸出鉆桿的扭矩和轉速；壓力傳感器包括推進壓力傳感器、回轉壓力傳感器和沖擊壓力傳感器，其分別通過壓力管與推進操縱閥、回轉操縱閥和沖擊操縱閥相連；齒輪測速傳感器通過連接銅板固定在外鋼套上，外鋼套嵌入導軌的開挖槽內并可通過拉桿前后調整；帶動測試鏈條的鏈條齒輪固定在齒輪軸上，并通過內鋼套與測速齒輪連接，齒輪軸與內鋼套通過內軸承連接，內鋼套與外鋼套通過外軸承連接；數據轉換系統包括微控制器和鍵盤；數據處理系統包括安裝有數據處理軟件的計算機裝置。這樣，打開推進操縱閥、回轉操縱閥或沖擊操縱閥的任何一個，其所連接的壓力傳感器會有相應的感應，即可以記錄作業過程壓力的變化；數據轉換系統通過微控制器和鍵盤完成信號的轉換、數據的存儲等功能；數據處理系統通過計算機裝置上安裝的數據處理軟件繪制成沿孔深方向的轉矩和轉速變化曲線、沿孔深方向的各種壓力曲線，由此判斷各地質巖土體的界面。

所述的潛孔鉆機鉆孔過程數據的實時采集裝置，數據采集系統設有位移傳感器鋼罩結構。這樣，可以起到防塵防濕的作用。

所述的潛孔鉆機鉆孔過程數據的實時采集裝置，齒輪測速傳感器為方向性結構，即設定前進方向輸出，反方向無輸出，通過測試與鏈條齒輪相連接的測速齒輪的行程記錄鉆桿的進尺或孔深。

所述的潛孔鉆機鉆孔過程數據的實時采集裝置，推進操縱閥、回轉操縱閥和沖擊操縱閥固定于車架上，車架連接履帶總成并通過行走操縱閥控制其行車驅動。

所述的潛孔鉆機鉆孔過程數據的實時采集裝置，數據采集控制系統、數據采集系統、數據轉換系統和數據處理系統之間通過電路相連接。