[發(fā)明專利]碎石土邊坡含水量傳感器成孔布放裝置及成孔布放方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710452901.8
• 申請(qǐng)日: 2017-06-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107288536B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙維剛;李峰;杜博文;杜彥良;孫寶臣;張文濤;許紅彬;秘江輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 石家莊鐵道大學(xué)
• 主分類號(hào): E21B6/04
• 分類號(hào): E21B6/04;E21B7/18;E21B10/02;E21B49/00
• 代理公司: 石家莊國(guó)為知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所 13120
• 代理人: 林艷艷

1.碎石土邊坡含水量傳感器成孔布放裝置，用于在碎石土邊坡處成孔及布放傳感器，其特征在于：包括成孔機(jī)構(gòu)及布放機(jī)構(gòu)；

所述成孔機(jī)構(gòu)包括鉆進(jìn)驅(qū)動(dòng)電錘、用于調(diào)節(jié)鉆進(jìn)深度的鉆進(jìn)深度調(diào)節(jié)單元、用于直接鉆孔的水鉆鉆頭及設(shè)于所述鉆進(jìn)深度調(diào)節(jié)單元內(nèi)部且與所述水鉆鉆頭連通的供水單元，所述水鉆鉆頭通過(guò)所述鉆進(jìn)深度調(diào)節(jié)單元與所述鉆進(jìn)驅(qū)動(dòng)電錘連接，所述水鉆鉆頭內(nèi)壁設(shè)有用于對(duì)所述水鉆鉆頭內(nèi)的巖石施加徑向力以方便取出巖體的輔助擠壓?jiǎn)卧?/p>

所述布放機(jī)構(gòu)包括能沿自身軸向移動(dòng)的布放深度調(diào)節(jié)單元及與所述布放深度調(diào)節(jié)單元的端部可拆卸連接且用于固定所述傳感器的固定接頭，所述布放深度調(diào)節(jié)單元上設(shè)有用于容納所述傳感器的傳輸線的導(dǎo)線容納結(jié)構(gòu)；

所述固定接頭包括接頭本體、設(shè)于所述接頭本體內(nèi)部且向所述接頭本體前側(cè)開(kāi)口的容納腔及設(shè)于所述接頭本體后端的護(hù)套，所述護(hù)套中部設(shè)有連通所述容納腔和所述導(dǎo)線容納結(jié)構(gòu)的連接孔，所述護(hù)套與所述鉆進(jìn)深度調(diào)節(jié)單元的端部連接；

所述傳感器與所述容納腔的內(nèi)壁之間還設(shè)有用于防止所述傳感器相對(duì)所述容納腔移動(dòng)的彈性填充結(jié)構(gòu)。

2.如權(quán)利要求1所述的碎石土邊坡含水量傳感器成孔布放裝置，其特征在于：所述輔助擠壓?jiǎn)卧ㄈ舾蓚€(gè)設(shè)于所述水鉆鉆頭內(nèi)壁的鋼絲。

3.如權(quán)利要求1所述的碎石土邊坡含水量傳感器成孔布放裝置，其特征在于：所述鉆進(jìn)驅(qū)動(dòng)電錘包括電錘本體、與所述電錘本體連接的配重調(diào)節(jié)桿及與所述配重調(diào)節(jié)桿連接的配重塊，所述鉆進(jìn)深度調(diào)節(jié)單元設(shè)于所述電錘本體的前端，所述配重調(diào)節(jié)桿設(shè)于所述電錘本體的后端。

4.如權(quán)利要求1所述的碎石土邊坡含水量傳感器成孔布放裝置，其特征在于：所述鉆進(jìn)深度調(diào)節(jié)單元包括鉆進(jìn)轉(zhuǎn)換接頭、鉆進(jìn)延長(zhǎng)桿、鉆進(jìn)連接器及扶正器，所述鉆進(jìn)延長(zhǎng)桿之間通過(guò)所述鉆進(jìn)連接器連接形成直桿狀，所述扶正器套設(shè)于所述鉆進(jìn)延長(zhǎng)桿外周，所述鉆進(jìn)延長(zhǎng)桿的端部通過(guò)所述鉆進(jìn)轉(zhuǎn)換接頭分別與所述鉆進(jìn)驅(qū)動(dòng)電錘及所述水鉆鉆頭連接，所述鉆進(jìn)延長(zhǎng)桿的外側(cè)壁上設(shè)有鉆進(jìn)刻度標(biāo)識(shí)。

5.如權(quán)利要求4所述的碎石土邊坡含水量傳感器成孔布放裝置，其特征在于：所述供水單元包括設(shè)于所述鉆進(jìn)驅(qū)動(dòng)電錘上的水孔、設(shè)于所述鉆進(jìn)轉(zhuǎn)換接頭內(nèi)部的第一水道、設(shè)于所述鉆進(jìn)延長(zhǎng)桿內(nèi)部且與所述第一水道連通的第二水道及設(shè)于所述鉆進(jìn)連接器內(nèi)部且與所述第二水道連通的第三水道，所述第一水道與所述水鉆鉆頭連通。

6.如權(quán)利要求1所述的碎石土邊坡含水量傳感器成孔布放裝置，其特征在于：所述布放深度調(diào)節(jié)單元包括布放延長(zhǎng)桿及布放連接器，所述布放延長(zhǎng)桿之間通過(guò)所述布放連接器進(jìn)行連接，所述布放延長(zhǎng)桿的端部通過(guò)螺紋連接結(jié)構(gòu)與所述護(hù)套連接，所述布放延長(zhǎng)桿的外側(cè)壁上設(shè)有布放刻度標(biāo)識(shí)。

7.如權(quán)利要求6所述的碎石土邊坡含水量傳感器成孔布放裝置，其特征在于：所述導(dǎo)線容納結(jié)構(gòu)包括設(shè)于所述布放延長(zhǎng)桿內(nèi)的第一容納孔及設(shè)于所述布放連接器內(nèi)且與所述第一容納孔連通的第二容納孔。

8.成孔布放方法，其特征在于，基于如權(quán)利要求1-7中任意一項(xiàng)所述的碎石土邊坡含水量傳感器成孔布放裝置完成，包括如下步驟：

調(diào)節(jié)所述鉆進(jìn)深度調(diào)節(jié)單元的角度，開(kāi)啟所述鉆進(jìn)驅(qū)動(dòng)電錘，在預(yù)設(shè)鉆孔位置鉆孔，直至鉆孔深度與所述水鉆鉆頭深度接近，若所述水鉆鉆頭觸及巖體，則驅(qū)動(dòng)所述鉆進(jìn)驅(qū)動(dòng)電錘開(kāi)啟沖擊模式，使所述水鉆鉆頭沿鉆進(jìn)方向沖擊巖體；

驅(qū)動(dòng)所述鉆進(jìn)驅(qū)動(dòng)電錘反向旋轉(zhuǎn)并向外提拉所述水鉆鉆頭，將所述水鉆鉆頭內(nèi)的土體或巖體取出，并重復(fù)進(jìn)行鉆孔和取出水鉆鉆頭內(nèi)的土體或巖體，直至布放孔到達(dá)預(yù)設(shè)鉆孔深度；

在布放孔內(nèi)鋪設(shè)經(jīng)過(guò)篩選的原狀土至指定深度；

調(diào)節(jié)所述布放深度調(diào)節(jié)單元的角度，使所述布放深度調(diào)節(jié)單元對(duì)準(zhǔn)所述布放孔，將安裝有所述傳感器的所述固定接頭下放至所述指定深度；

使所述傳感器的探針伸入位于所述指定深度的原狀土中；

回填一段原狀土，并夯實(shí)該回填原狀土，使所述回填原狀土壓住所述固定接頭；

使所述布放深度調(diào)節(jié)單元與所述固定接頭分離，提出所述布放深度調(diào)節(jié)單元；

重復(fù)在同一布放孔中進(jìn)行不同深度的傳感器的布放；

使所述傳感器的傳輸線與解調(diào)設(shè)備連接。