CN106759214A - 一种双面锥型全流触探探头 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种双面锥型全流触探探头，该设备安装在海床式贯入系统中，通过贯入系统连续地挤压探杆(1)将该探头锥尖(6)贯入土中，贯入过程中土体会对摩擦套筒(2)产生摩擦力，由于探头贯入改变土中应力环境，土中水压会对探头上部孔压环(3)、中部孔压环(4)以及下部孔压环(5)产生不同的超静水压力，通过应变片产生的电信号转化为数字信号处理，最终采集到准确的数据，完成测试。将本设备吊装放入测试地点，当探头完全竖直时通过连续、匀速贯入获取锥尖阻力、侧壁摩阻力以及孔隙水压力参数，提高测试精度。

Description

一种双面锥型全流触探探头
技术领域
本发明是一种双面锥型全流触探探头，特别是岩土工程领域中一种能够直接获取岩土参数的原位测试装置。
背景技术
随着我国沿海城市的不断发展、“海上丝绸之路”的提出以及“十三五”的海洋规划，海上风电、跨海大桥、海底隧道、海洋石油钻井平台、海水发电、围海造陆等海上工程项目不断增多，海洋岩土工程不断发展。海洋工程已经包括由传统工程项目向新型工程项目转变，逐渐由近海、浅海向远海、深海发展，于此同时海洋工程的规模也不断增大。这对海洋工程的安全性、耐久性，特别是循环荷载效应影响相关设计参数的勘测提出了更高的要求。将设备通过船只运到需要测试的地方，通过船上的起重设备，用缆绳将贯入设备放置在海床上，通过贯入设备连续地将静力触探探头贯入土中，获取锥尖阻力、侧壁摩阻力以及孔隙水压力参数，通过参数的分析更加准确地计算出土的各项参数。
发明内容
技术问题：本发明的目的在于针对现有技术存在的获取数据不准确，获取参数耗时耗力等不足，提供一种双面锥型全流触探探头。
技术方案：本发明解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：
一种双面锥型全流触探探头，包括探杆、摩擦套筒以及锥尖；探头为双面锥型，其中安装有中部孔压环、下部孔压环，锥型探头与探杆相连处有一个上部孔压环。探杆为钢制铁管，管内有芯片，可以将贯入过程中的电信号转化为数字信号；探杆底端10～15cm处向内收缩0.5～1mm用于安装摩擦套筒，摩擦套筒为圆柱形空心筒，长度小于10cm，壁厚0.5～1mm，刚好可以套进探杆底部，并可以略微上下移动。
进一步的，摩擦套筒底部与锥型探头之间安装有一个上部孔压环，上部孔压环直径为35.7～40mm，厚度为0.5～0.6cm，上部孔压环内拥有对称的两个应变片，并与探杆内部芯片连接。
进一步的，锥型探头形如两个锥体倒扣一起，内部为空心，投影面积为100cm2，探头侧壁内都安装有应变片，并于探杆内部的芯片相连。
进一步的，锥型探头锥尖为60°～120°，锥型探头中间和下锥面1/2处各有一个孔压环，分别为中部孔压环和下部孔压环，锥型探头底部为锥尖，中部孔压环直径为115mm，下部孔压环直径为65mm，厚度都为5mm，内部也有两个对称分布的与探杆内部芯片连接应变片。
有益效果：将设备放置需要测试的地方，通过该设备安装在海床式贯入系统中，通过贯入系统连续地挤压探杆将该探头锥尖贯入土中，贯入过程中土体会对摩擦套筒产生摩擦力，由于探头贯入改变土中应力环境，土中水压会对探头上部孔压环、中部孔压环以及下部孔压环产生不同的超静水压力，最终采集到准确的数据，完成测试。当探头通过竖直连续、匀速贯入获取锥尖阻力、侧壁摩阻力以及孔隙水压力参数，比以往获取的参数更加准确、可靠。
附图说明
图1是本发明用于海洋原位测试双面锥形全流触探探头的结构示意图。
探杆1、摩擦套筒2、上部孔压环3、中部孔压环4、下部孔压环5、锥尖6。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
如图1所示，一种双面锥型全流触探探头，包括探杆1、摩擦套筒2以及锥尖6；探头为双面锥型，其中安装有中部孔压环4、下部孔压环5，锥型探头与探杆1相连处有一个上部孔压环3。探杆1为钢制铁管，管内有芯片，可以将贯入过程中的电信号转化为数字信号；探杆1底端10～15cm处向内收缩0.5～1mm用于安装摩擦套筒2，摩擦套筒2为圆柱形空心筒，长度小于10cm，壁厚0.5～1mm，刚好可以套进探杆底部，并可以略微上下移动。
摩擦套筒2底部与锥型探头之间安装有一个上部孔压环3，上部孔压环直径为35.7～40mm，厚度为0.5～0.6cm，上部孔压环3内拥有对称的两个应变片，并与探杆1内部芯片连接。
锥型探头形如两个锥体倒扣一起，内部为空心，投影面积为100cm2，探头侧壁内都安装有应变片，并于探杆1内部的芯片相连。
锥型探头锥型探头锥尖为60°～120°，中间和下锥面1/2处各有一个孔压环，分别为中部孔压环4和下部孔压环5，锥型探头底部为锥尖6，中部孔压环4直径为115mm，下部孔压环5直径为65mm，厚度都为5mm，内部也有两个对称分布的与探杆1内部芯片连接应变片。
下面阐述应用本发明的具体方法步骤及相应工作原理：
工作时，将静力触探探头安装在海床式贯入设备上，将海床式贯入设备放置在测试地点，通过贯入设备连续对探杆施加竖向贯入力，探头逐渐被压入土中，由于探头挤压土体，因此土体会给探头一个阻碍作用的力，因此探头内部的应变片会发生变形；贯入过程中，由于土与探杆有摩擦力，因此摩擦套筒也会记录应变片变形；贯入过程中会产生超孔压，孔压会使三个位置的孔压环内部应变片产生变形。这些变形的应变片会产生电信号，电信号通过探杆内部的芯片转化为数字信号传输到数据采集仪中集中处理。当探头通过连续、匀速贯入获取锥尖阻力、侧壁摩阻力以及孔隙水压力参数。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种双面锥型全流触探探头，其特征在于：该触探探头包括探杆(1)、摩擦套筒(2)以及双面锥型探头，其中，摩擦套筒(2)的上部接探杆(1)，摩擦套筒(2)的下部接双面锥型探头，该双面锥型探头的下部为锥尖(6)，其锥角为60°～120°，在该双面锥型探头的中部安装有中部孔压环(4)，在下部安装有下部孔压环(5)，所述双面锥型探头与探杆(1)相连处有一个上部孔压环(3)。
2.如权利要求1所述的一种双面锥型全流触探探头，其特征在于：所述探杆(1)为钢管，管内有信号处理芯片，可以将贯入过程中的电信号转化为数字信号；探杆(1)底端10～15cm处向内收缩0.5～1mm用于安装摩擦套筒(2)，摩擦套筒(2)为圆柱形空心筒，长度小于10cm，壁厚0.5～1mm，刚好可以套进探杆(1)底端，并可以略微上下移动。
3.如权利要求1所述的一种双面锥型全流触探探头，其特征在于：所述摩擦套筒(2)底部与锥型探头之间安装有一个上部孔压环(3)，上部孔压环直径为35.7～40mm，厚度为0.5～0.6cm，上部孔压环(3)内拥有对称的两个应变片，并与探杆(1)内部芯片连接。
4.如权利要求1所述的一种双面锥型全流触探探头，其特征在于：所述锥型探头形如两个锥体倒扣一起，内部为空心，投影面积为100cm2，探头侧壁内都安装有应变片，并于探杆(1)内部的芯片相连。
5.如权利要求4所述的一种双面锥型全流触探探头，其特征在于：锥型探头中间和下锥面1/2处各有一个孔压环，分别为中部孔压环(4)和下部孔压环(5)，锥型探头底部为锥尖(6)，中部孔压环(4)直径为115～120mm，下部孔压环(5)直径为60～70mm，厚度都为5～6mm，内部也有两个对称分布的与探杆(1)内部芯片连接应变片。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107727687A (zh) * 2017-11-14 2018-02-23 东南大学 一种测试土体热导率的离轴热导率动态贯入原位测试装置
CN114293529A (zh) * 2022-01-29 2022-04-08 中国长江三峡集团有限公司 一种地基土强度原位测试仪器

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004347490A (ja) * 2003-05-23 2004-12-09 National Institute Of Advanced Industrial & Technology 貫入プローブ
CN103147432A (zh) * 2013-02-18 2013-06-12 东南大学 一种用于探测淤泥的球形孔压静力触探探头
CN103343530A (zh) * 2013-06-21 2013-10-09 东南大学 一种有效识别极薄土层的微尺度孔压静力触探探头
CN104164860A (zh) * 2014-08-12 2014-11-26 东南大学 用于海底浅层土体的自落式孔压动力触探装置
US20160305081A1 (en) * 2015-04-17 2016-10-20 A.P. Van Den Berg Holding B.V. Soil probing device having a string of flexibly connected rod sections

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004347490A (ja) * 2003-05-23 2004-12-09 National Institute Of Advanced Industrial & Technology 貫入プローブ
CN103147432A (zh) * 2013-02-18 2013-06-12 东南大学 一种用于探测淤泥的球形孔压静力触探探头
CN103343530A (zh) * 2013-06-21 2013-10-09 东南大学 一种有效识别极薄土层的微尺度孔压静力触探探头
CN104164860A (zh) * 2014-08-12 2014-11-26 东南大学 用于海底浅层土体的自落式孔压动力触探装置
US20160305081A1 (en) * 2015-04-17 2016-10-20 A.P. Van Den Berg Holding B.V. Soil probing device having a string of flexibly connected rod sections

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107727687A (zh) * 2017-11-14 2018-02-23 东南大学 一种测试土体热导率的离轴热导率动态贯入原位测试装置
CN114293529A (zh) * 2022-01-29 2022-04-08 中国长江三峡集团有限公司 一种地基土强度原位测试仪器

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