[發明專利]一種靜力觸探儀

在審

• 申請號: 201711374388.1
• 申請日: 2017-12-19
• 公開（公告）號: CN107842010A
• 公開（公告）日: 2018-03-27
• 發明（設計）人: 燕浩杰;燕全志;李守凱;王建林;閆海波
• 申請（專利權）人: 山東三瑞土木工程有限公司
• 主分類號: E02D1/00
• 分類號: E02D1/00
• 代理公司: 東營雙橋專利代理有限責任公司37107
• 代理人: 方圓

技術領域

本發明涉及巖土工程勘探技術領域，尤其涉及一種靜力觸探儀。

背景技術

靜力觸探技術利用動力裝置將帶有觸探頭的探桿壓入試驗土層中，通過測量系統測試貫入阻力，進而確定巖土基本物理力學特性，例如：巖土變形模量、巖土容許承載力等等。然而發明人在研究過程中發現，現有的靜力觸探設備在深孔靜力觸探試驗過程中往往會發生觸探桿偏斜甚至折斷的現象。這是因為下壓過程中摩擦力過大或者硬質巖土導致貫入阻力的增大，使得靜力觸探探桿在探測過程中受到過大的貫入阻力得不到良好的保護，從而發生了上述不利結果。

發明內容

本發明提供了一種靜力觸探儀，該靜力觸探儀可應用于深孔靜力觸探試驗領域，并且對靜力觸探探桿設計有良好的保護，可以有效避免靜力觸探探桿因受到過大的貫入阻力而發生偏斜甚至彎折的情況。

為解決上述技術問題，本發明采用了如下技術方案：

一種靜力觸探儀，包括：試驗平臺；

試驗平臺上設置有多條滑軌，每條滑軌上過設有一根靜力觸探探桿；

靜力觸探探桿外圍套設有約束套管，約束套管外圍設置有外固定筒，約束套管與外固定筒通過螺紋相連接；

靜力觸探探桿的下端螺紋連接有靜力觸探探頭，靜力觸探探桿的上端設置有ZIGBEE無線通信模塊，ZIGBEE無線通信模塊與靜力觸探探頭通信接連；

試驗平臺上還安裝有用于驅動靜力觸探探桿以及約束套管的貫入油缸。

較為優選的，約束套管下端安裝有可拆卸收口變徑錐頭，收口變徑錐頭的最小徑大于靜力觸探探桿的最大徑。

優選的，收口變徑錐頭外圍布設有齒牙，所述齒牙的寬度為6-9毫米。

優選的，收口變徑錐頭由鍍鋅碳鋼經高溫真空氣焊形成。

優選的，靜力觸探儀的試驗平臺下方還設置有履帶以及多個可伸縮的液壓固定支腳。

優選的，靜力觸探探頭的末端設置有應變片以及應變補償片。

本發明提供了一種靜力觸探儀，該靜力觸探儀包括有試驗平臺、滑軌、靜力觸探探桿、約束套管、外固定筒、貫入油缸等結構單元；其中，靜力觸探探桿上端接連有ZIGBEE無線通信模塊、靜力觸探探桿下端接連有靜力觸探探頭。具有上述結構單元的靜力觸探儀可應用于深孔靜力觸探試驗中，并且借由約束套管起到保護靜力觸探探桿的目的，從而防止其受到過大的貫入阻力而發生折斷。

附圖說明

圖1為本發明提供的靜力觸探儀的結構示意圖。

具體實施方式

本發明提供了一種靜力觸探儀，該靜力觸探儀可應用于深孔靜力觸探試驗領域，并且對靜力觸探探桿具有良好的保護，可以有效避免靜力觸探探桿因受到過大的貫入阻力而發生偏斜甚至彎折的情況。

下面結合下述附圖對本發明實施例做詳細描述。

具體的，如圖1所示，本發明提供了一種靜力觸探儀，其中包括有試驗平臺1，試驗平臺1上設置有多條滑軌2，每一條滑軌2上穿設有一根靜力觸探探桿3，多個靜力觸探探桿3之間相互獨立。該靜力觸探探桿3的上端連接設置有ZIGBEE無線通信模塊4，通過ZIGBEE無線通信模塊4可與靜力觸探儀的控制終端建立起無線通信連接；靜力觸探探桿3的下端連接設置有靜力觸探探頭5，靜力觸探探頭5與ZIGBEE無線通信模塊4之間通過傳輸電纜線有線接連。優選的，該靜力觸探探頭5選擇使用無源探頭，其可將接收到的探頭端受力情況轉換為低頻電學信號，進而通過ZIGBEE無線通信模塊將低頻電學信號發送至靜力觸探儀的遠程測控終端完成計算巖土基礎力學特征的過程。

靜力觸探探桿3的外圍還設置有約束套管6，約束套管6的外圍進一步設置有外固定筒7；其中，約束套管6與外固定筒7通過螺紋相互連接。作為本發明的一種較為優選的實施方式，在約束套管6的下端還安裝有可拆卸的收口變徑錐頭8，收口變徑錐頭的最小徑大于靜力觸探探桿的最大徑。該收口變徑錐頭緊密貼合靜力觸探探頭，在約束套管的基礎上進一步限制靜力觸探探桿受力（特指貫入阻力）產生的徑向移動，防止靜力觸探探桿發生折斷。較為優選的，還可進一步在收口變徑錐頭外圍布設有齒牙，利用設置的齒牙可破碎堅硬的巖土，減小貫入阻力過大的發生概率。值得注意的是，為保證收口變徑錐頭的牢固性，該收口變徑錐頭優選通過高溫真空氣焊鍍鋅碳鋼形成。