一種減少側(cè)壁摩阻力的靜力觸探探具的制作方法
【技術(shù)領域】
[0001]本實用新型涉及地質(zhì)勘察技術(shù)領域，具體地說是一種減少側(cè)壁摩阻力的靜力觸探探具。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，靜力觸探作為原位測試是較為完善的巖土工程勘察技術(shù)，靜力觸探作為原位測試的一種試驗方式，在工程地質(zhì)勘察中所占的比例越來越大。相對于鉆探來說具有設備簡單、輕便、機械化和自動化程度高、操作方便、投入資金少、試驗速度快和成果直觀等優(yōu)點，被廣泛使用在基建廠房、橋梁、道路以及碼頭等工程地質(zhì)的勘察。
[0003]靜力觸探的施工采用一個錐型探頭連接探桿，由靜壓設備壓入土體采集相關數(shù)據(jù)，但隨著貫入土體的深度不斷增加，土體結(jié)構(gòu)和成分產(chǎn)生相應的變化，而探頭圓柱體表面承受的側(cè)壁摩阻力PS值，使探桿的貫入作用力下降，則靜壓設備和探桿處于超負荷狀態(tài)，無法達到預定設計的深度目標。為了使探桿達到預定的深度，現(xiàn)在采用套管護壁跟進、鉆探鉆進和沖孔等工藝與靜壓工藝交替施工的方法來減少側(cè)壁摩阻力，降低靜壓設備和探桿的工作負荷，使探桿達到設計的數(shù)據(jù)采集深度。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)的靜力觸探工藝在實際應用中所受到的局限性比較明顯，尤其靜力觸探試驗在地層情況較為復雜的勘察任務時，由于探具超負荷狀態(tài)或側(cè)壁摩阻力過大而達不到設計的深度要求，施工工藝復雜、繁瑣、時間長、經(jīng)濟效益差。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足而設計的一種減少側(cè)壁摩阻力的靜力觸探探具，采用自吸式漿液擴孔結(jié)構(gòu)的探桿，有效減少側(cè)壁摩阻力，使探桿和錐體探頭能順利壓入設計深度的土體，采集到所需的地層數(shù)據(jù)，裝置結(jié)構(gòu)簡單，方便實用，大大提高了工作效率和質(zhì)量，尤其適用于設計深度較深和地層情況較為復雜的靜力觸探試驗。
[0006]實現(xiàn)本實用新型目的的具體技術(shù)方案是:一種減少側(cè)壁摩阻力的靜力觸探探具，包括設置在套管內(nèi)的探桿，探桿由導向探桿與探頭螺紋連接，套管由管接頭與管靴螺紋連接，其特點是探頭與導向探桿之間設有螺紋連接的擴孔器，所述擴孔器由套裝在連桿上的滑套組成，滑套與連桿為滑動連接；所述連桿為一端設有止口的接管，其上設有上、下且對稱設置的自吸孔；所述自吸孔兩旁設有徑向密封槽和密封圈；所述滑套為中間向兩邊傾斜的鼓形狀，其內(nèi)設有上、下且對稱設置的環(huán)形腔室；所述滑套在連桿上滑動，其環(huán)形腔室與自吸孔為一一對應。
[0007]所述導向探桿外圓周上均布數(shù)條軸向的凸筋。
[0008]所述套管一端設有法蘭接頭，法蘭接頭與套管為螺紋連接。
[0009]所述套管每隔2~3米設置一個管接頭。
[0010]所述管接頭內(nèi)設有支撐環(huán)。
[0011]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有有效減少側(cè)壁摩阻力，使探桿和錐體探頭能順利壓入設計深度的土體，采集到所需的地層數(shù)據(jù)，裝置結(jié)構(gòu)簡單，方便實用，大大提高了工作效率和質(zhì)量，尤其適用于設計深度較深和地層情況較為復雜的靜力觸探試驗。
【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2為擴孔器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖3為探桿結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖4為套管結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0016]參閱附圖1，本實用新型由設置在套管2內(nèi)的探桿8組成，探桿8依次由導向探桿7、擴孔器6和探頭5螺紋連接而成；套管2由管接頭3與管靴4螺紋連接而成，套管2 —端設有螺紋連接的法蘭接頭I。
[0017]參閱附圖2，所述擴孔器6由套裝在連桿61上的滑套62組成，滑套62與連桿61為滑動連接；所述連桿61為一端設有止口 66的接管，其上設有上、下且對稱設置的自吸孔64 ;所述自吸孔64兩旁設有徑向密封槽和密封圈63 ;所述滑套62為中間向兩邊傾斜的鼓形狀，其內(nèi)設有上、下且對稱設置的環(huán)形腔室65。
[0018]參閱附圖3，所述探桿8依次由導向探桿7、擴孔器6和探頭5螺紋連接而成，擴孔器6由套裝在連桿61的滑套62組成，連桿61的一端設有止口 66，滑套62在連桿61上且限定在擴孔器6與導向探桿7的連接端和止口 66之間滑動；所述滑套62在連桿61上滑動，其環(huán)形腔室65與自吸孔64為一一對應；所述導向探桿7每根長0.5~1米，其外圓周上均布四條軸向的凸筋71，凸筋71的設置增加了導向探桿7的支撐力，很好的預防了探桿8的彎曲。
[0019]參閱附圖4，所述套管2由管接頭3與管靴4螺紋連接而成，套管2 —端設有法蘭接頭1，法蘭接頭I與套管2為螺紋連接；所述套管2每隔2~3米設置一個管接頭3 ;所述管接頭3內(nèi)設有支撐環(huán)31，支撐環(huán)31使得探桿8受力后有支撐點，有效防止探桿8的彎曲變形和斷裂。
[0020]本實用新型是這樣工作的:將依次連接導向探桿7、擴孔器6和探頭5的探桿8穿入由管接頭3與管靴4連接的套管2內(nèi)，由靜壓設備將本實用新型壓入土層后，自吸式擴孔器6上的滑套62上移，利用地面和地下深度的壓力差配制的漿液由連桿61上部的自吸孔64流向其對應的環(huán)形腔室65，進入環(huán)形腔室65內(nèi)的漿液由滑套62與連桿61之間的縫隙流出，進入靜探孔內(nèi)起到保護孔壁，防止縮孔和塌孔狀態(tài)的出現(xiàn)，以增加探桿8與孔壁的潤滑，起到減少探桿8圓周表面的摩阻力，提高設備的貫入能力，從而使探桿8達到設計要求的深度和Ps值。導向探桿7上的凸筋71有效的增加了探桿8的支撐力，很好的預防了探桿8的彎曲。當探桿8起拔時，滑套62隨之下移到連桿61的止口 66抵擋，漿液由連桿61上部的自吸孔64通過其對應的環(huán)形腔室65流出，以減少真空狀態(tài)(負壓差)起到保護探頭5，使探桿8能較快的拔出土層。
[0021]以上只是對本實用新型作進一步的說明，并非用以限制本專利，凡為本實用新型等效實施，均應包含于本專利的權(quán)利要求范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種減少側(cè)壁摩阻力的靜力觸探探具，包括設置在套管(2)內(nèi)的探桿(8)，探桿(8)由導向探桿(7)與探頭(5)螺紋連接，套管(2)由管接頭(3)與管靴(4)螺紋連接，其特征在于探頭(5)與導向探桿(7)之間設有螺紋連接的擴孔器(6)，所述擴孔器(6)由套裝在連桿(61)上的滑套(62 )組成，滑套(62 )與連桿(61)為滑動連接；所述連桿(61)為一端設有止口(66)的接管，其上設有上、下且對稱設置的自吸孔(64);所述自吸孔(64)兩旁設有徑向密封槽和密封圈(63);所述滑套(62)為中間向兩邊傾斜的鼓形狀，其內(nèi)設有上、下且對稱設置的環(huán)形腔室(65);所述滑套(62)在連桿(61)上滑動，其環(huán)形腔室(65)與自吸孔(64)為一一對應。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述減少側(cè)壁摩阻力的靜力觸探探具，其特征在于所述導向探桿(7)外圓周上均布數(shù)條軸向的凸筋(71)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述減少側(cè)壁摩阻力的靜力觸探探具，其特征在于所述套管(2)—端設有法蘭接頭(I )，法蘭接頭(I)與套管(2)為螺紋連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述減少側(cè)壁摩阻力的靜力觸探探具，其特征在于所述套管(2)每隔2~3米設置一個管接頭(3)。5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述減少側(cè)壁摩阻力的靜力觸探探具，其特征在于所述管接頭(3)內(nèi)設有支撐環(huán)(31)。
【專利摘要】本實用新型公開了一種減少側(cè)壁摩阻力的靜力觸探探具，其特點是探頭與導向探桿之間設有螺紋連接的擴孔器，所述擴孔器由套裝滑套的連桿組成，滑套與連桿為滑動連接；所述連桿上設有上、下且對稱設置的自吸孔；所述滑套內(nèi)設有上、下且對稱設置的環(huán)形腔室；所述滑套在連桿上滑動，其環(huán)形腔室與自吸孔為一一對應。本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有有效減少側(cè)壁摩阻力，使探桿和錐體探頭能順利壓入設計深度的土體，采集到所需的地層數(shù)據(jù)，裝置結(jié)構(gòu)簡單，方便實用，大大提高了工作效率和質(zhì)量，尤其適用于設計深度較深和地層情況較為復雜的靜力觸探試驗。
【IPC分類】E02D1/00
【公開號】CN204825842
【申請?zhí)枴緾N201520523028
【發(fā)明人】陳永年, 樊杰, 劉瑞坤, 崔偉民, 徐鋒
【申請人】中船勘察設計研究院有限公司
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年7月20日