CN106049398B - 一种带套管功能的静力触探贯入装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种带套管功能的静力触探贯入装置，包括：主架体，在主架体内下部设置有底座，底座两侧分别安装有贯入油缸，套管穿在底座中部，探杆插在套管内部，探杆的下端与静力触探探头上端连接。本发明的有益效果为：通过套管的作用使得探杆链上一定深度的地层摩擦力几乎减小为零，在同样的贯入力下可以实现更大的贯入深度；同时，通过套管的作用为探杆提供径向约束，最大限度的减少探杆因为挠度产生的弯曲，防止探杆的折断，最大限度的保证了深层静力触探的成功率。

Description

一种带套管功能的静力触探贯入装置
技术领域
本发明涉及触探贯入装置技术领域，尤其涉及一种带套管功能的静力触探贯入装置。
背景技术
静力触探(又称锥探，英文名Cone Penetration Testing，简称CPT)是利用一根安装了若干传感器的圆锥形探头在土体中以准静力匀速贯入时所采集的各项应力数据来实时、连续的反映土质变化特征的一项土体原位测试方法。
在常规静力触探试验中，通常采用相同直径的探杆一根一根的通过螺纹级联将贯入设备的贯入力传递到探头。当测试深度较深时(超过35m)，探杆与地层的摩擦力将逐渐增大，要想获得更大的探测深度则需要继续增大贯入设备的贯入力；同时，探杆本身的挠度(机械术语)将造成整个探杆链路的弯曲，使得探杆接头极易断裂，最终导致测试终止并产生设备损失。
发明内容
针对上述问题中存在的不足之处，本发明提供一种带套管功能的静力触探贯入装置。
为实现上述目的，本发明提供一种带套管功能的静力触探贯入装置，包括：主架体，在所述主架体内下部设置有底座，所述底座两侧分别安装有贯入油缸，套管穿在所述底座中部，探杆插在所述套管内部，所述探杆的下端与所述静力触探探头上端连接；所述套管为管状结构，安装时多根所述套管螺纹级联，套管夹紧油缸设置在所述套管下部，用于将所述套管夹紧与松开；下部夹持油缸设置在所述套管下部用于所述套管贯入完毕后对所述套管的夹持；底部夹持油缸设置在所述套管下部用于所述探杆初始化安装时的夹持。
作为本发明进一步改进，上部夹持油缸设在所述套管上部，用于将所述探杆的加接与拆卸和所述套管的加接与拆卸时提供固定支点。
作为本发明进一步改进，所述上部夹持油缸为双液压缸同轴对称安装。
作为本发明进一步改进，探杆夹紧油缸设在所述套管下部，用于将所述探杆夹紧与松开。
作为本发明进一步改进，所述探杆夹紧油缸为双液压缸同轴对称安装。
作为本发明进一步改进，所述套管夹紧油缸为双液压缸同轴对称安装。
作为本发明进一步改进，所述下部夹持油缸为双液压缸同轴对称设置。
作为本发明进一步改进，所述底部夹持油缸为双液压缸同轴对称安装。
本发明的有益效果为：通过套管的作用使得探杆链上一定深度的地层摩擦力几乎减小为零，在同样的贯入力下可以实现更大的贯入深度；同时，通过套管的作用为探杆提供径向约束，最大限度的减少探杆因为挠度产生的弯曲，防止探杆的折断，最大限度的保证了深层静力触探的成功率。
附图说明
图1为本发明一个实施例中带套管功能的静力触探贯入装置的结构示意图；
图2为本发明一个实施例中带套管功能的静力触探贯入装置的侧视图。
图中：1、探杆；2、上部夹持油缸；3、套管；4、贯入油缸；5、探杆夹紧油缸；6、套管夹紧油缸；7、下部夹持油缸；8、底部夹持油缸；9、静力触探探头。
具体实施方式
如图1-2所示，本发明实施例的一种带套管功能的静力触探贯入装置，主架体11，在主架体11内下部设置有底座10，底座10两侧分别安装有贯入油缸4，套管3穿在底座10中部，探杆1插在套管3内部，探杆1的下端与静力触探探头9上端连接。探杆1为管状结构，安装时多根螺纹级联，套管3为管状结构，安装时多根螺纹级联，套管3的内径大于探杆1的外径，安装时探杆1从套管3中间穿过。
上部夹持油缸2设在套管3上部，用于将探杆1的加接与拆卸和套管3的加接与拆卸时提供固定支点。上部夹持油缸2为双液压缸同轴对称安装，通过贯入油缸4的上下往复运动将产生起拔力和贯入力。
探杆夹紧油缸5设在套管3下部，用于将探杆1夹紧与松开。探杆1夹紧油缸5为双液压缸同轴对称安装。通过探杆夹紧油缸5的开合实现探杆1的夹紧与松开，当探杆夹紧油缸5夹紧探杆1时，贯入油缸4的上下往复运动将实现探杆1和静力触探探头9的起拔和贯入。
套管夹紧油缸6设置在套管3下部，用于将套管3夹紧与松开。套管夹紧油缸6为双液压缸同轴对称安装。通过套管夹紧油缸6的开合实现套管3的夹紧与松开；当套管夹紧油缸6夹紧套管3时，贯入油缸4的上下往复运动将实现套管3的起拔和贯入。
下部夹持油缸7设置在套管3下部用于套管3贯入完毕后对套管3的夹持，下部夹持油缸7为双液压缸同轴对称设置。可以实现套管3的夹持，用于套管3贯入完毕后对套管3的夹持，防止因为地层过软时，套管3落入地层中无法回收。
底部夹持油缸8设置在套管3下部用于探杆1初始化安装时的夹持，底部夹持油缸8为双液压缸同轴对称安装。可以实现探杆1的夹持，用于初始化安装时，防止探杆1因为自身重力从套管3中脱出。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种带套管功能的静力触探贯入装置，其特征在于，包括：主架体(11)，在所述主架体(11)内下部设置有底座(10)，所述底座(10)两侧分别安装有贯入油缸(4)，套管(3)穿在所述底座(10)中部，探杆(1)插在所述套管(3)内部，所述探杆(1)的下端与所述静力触探探头(9)上端连接；
所述套管(3)为管状结构，安装时多根所述套管(3)螺纹级联，套管夹紧油缸(6)设置在所述套管(3)下部，用于将所述套管(3)夹紧与松开；
下部夹持油缸(7)设置在所述套管(3)下部用于所述套管(3)贯入完毕后对所述套管(3)的夹持；
底部夹持油缸(8)设置在所述套管(3)下部用于所述探杆(1)初始化安装时的夹持。
2.根据权利要求1所述的带套管功能的静力触探贯入装置，其特征在于：上部夹持油缸(2)设在所述套管(3)上部，用于将所述探杆(1)的加接与拆卸和所述套管(3)的加接与拆卸时提供固定支点。
3.根据权利要求2所述的带套管功能的静力触探贯入装置，其特征在于：所述上部夹持油缸(2)为双液压缸同轴对称安装。
4.根据权利要求1所述的带套管功能的静力触探贯入装置，其特征在于：探杆夹紧油缸(5)设在所述套管(3)下部，用于将所述探杆(1)夹紧与松开。
5.根据权利要求4所述的带套管功能的静力触探贯入装置，其特征在于：所述探杆夹紧油缸(5)为双液压缸同轴对称安装。
6.根据权利要求1所述的带套管功能的静力触探贯入装置，其特征在于：所述套管夹紧油缸(6)为双液压缸同轴对称安装。
7.根据权利要求1所述的带套管功能的静力触探贯入装置，其特征在于：所述下部夹持油缸(7)为双液压缸同轴对称设置。
8.根据权利要求1所述的带套管功能的静力触探贯入装置，其特征在于：所述底部夹持油缸(8)为双液压缸同轴对称安装。
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