CN110409404A - 一种可实时变速的孔压静力触探动态连续贯入装置及其使用方法 - Google Patents

一种可实时变速的孔压静力触探动态连续贯入装置及其使用方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110409404A
CN110409404A CN201910627823.XA CN201910627823A CN110409404A CN 110409404 A CN110409404 A CN 110409404A CN 201910627823 A CN201910627823 A CN 201910627823A CN 110409404 A CN110409404 A CN 110409404A
Authority
CN
China
Prior art keywords
feeler lever
perforation device
section
speed change
real time
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910627823.XA
Other languages
English (en)
Inventor
刘薛宁
蔡国军
段伟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Southeast University
Original Assignee
Southeast University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Southeast University filed Critical Southeast University
Priority to CN201910627823.XA priority Critical patent/CN110409404A/zh
Publication of CN110409404A publication Critical patent/CN110409404A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D1/00—Investigation of foundation soil in situ
    • E02D1/02—Investigation of foundation soil in situ before construction work
    • E02D1/022—Investigation of foundation soil in situ before construction work by investigating mechanical properties of the soil

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Soil Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Paleontology (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)

Abstract

本发明公开了一种可实时变速的孔压静力触探动态连续贯入装置及其使用方法，所述装置包括表面设有螺纹的探头和探杆，探杆插入旋转贯入装置，探头与探杆的连接处设置防水圈，探头包括圆锥段和圆柱段，圆柱段嵌套在侧壁摩擦筒内，侧壁摩擦筒的内部设置数模转换器。所述使用方法包含以下步骤：将第一节带全螺纹的探杆旋进旋转贯入装置；启动旋转贯入装置，将同轴电缆连接数模转换器；探头旋进首节探杆中；启动旋转贯入装置，将下一节探杆旋进上一节探杆尾部；到达贯入深度后，反向开启旋转贯入装置，分离探杆，旋下探头，试验结束。本发明将扭力转化为推力的旋转式贯入方式，在相同的电动机功率下，可以提供更大的贯入力，增加贯入深度。

Description

一种可实时变速的孔压静力触探动态连续贯入装置及其使用 方法
技术领域
本发明涉及孔压静力探测装置及其使用方法，具体为一种可实时变速的孔压静力触探动态连续贯入装置及其使用方法。
背景技术
孔压静力触探技术是通过压力装置将带有触探头的触探杆压入试验土层，通过量测系统测试土的锥尖阻力、侧壁摩阻力和由于土体大变形导致的孔压增长和消散等，进而可以确定土层的某些特定的物理力学性质，如土的变形模量、土的容许承载力等。但传统的贯入方式是利用压力装置和探杆之间的摩擦提供探头的贯入力，压力装置与探杆在贯入过程中同时向下运动一定深度后，贯入过程停止，待压力装置恢复到原始高度后继续贯入，周而复始。该贯入方式会消耗较长时间，此外由于贯入过程的不连续性，触探头所测量的孔压增长过程与真实过程存在一定的差距。在贯入间隙，锥尖阻力会受到明显大于相同深度处连续贯入时所得到的锥尖阻力，使得数据的解译不够真实可靠。
随着社会经济的不断发展，交通工程的建设也是日新月异，动力荷载对于路基、路面的影响逐渐成为研究的重点。连续贯入的原位测试技术可以分为匀速和变速两种贯入方式，使得现场测试土体动力特性成为可能。不仅如此，随着需求的不断增加，对工程贯入深度的要求也在不断提高，比如在深层土体的液化势评价上，传统孔压静力触探技术就显得无所适从；在测土层剪切波速时，同样是因为深度受限，致使静力触探技术无法得出地震工程领域的重要参数-Vs20和Vs30，即，地下20米和地下30米的平均剪切波速。目前限制贯入深度的因素有两个：1、深部土体的锥尖阻力过大；2、压力装置所能提供的贯入压力有限。因此，贯入深度和匀速贯入是亟需解决的两个问题。目前对于原位测试表层土体不排水抗剪强度的最高效的方式是十字板剪切试验，但是传统的原位测试方法却对深层土体的不排水抗剪强度束手无策。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明目的是提供一种可以实现贯入过程不间断、加速甚至变加速贯入的孔压静力触探动态连续贯入装置，本发明的另一目的是提供一种更大贯入力、增加贯入深度并探测深层土体不排水抗剪强度的孔压静力触探动态连续贯入装置及其使用方法。
技术方案：本发明所述的一种可实时变速的孔压静力触探动态连续贯入装置，包括表面设有螺纹的探头和探杆，以旋转掘进的方式取代传统的压入式贯入，在遭遇坚硬土层或者砂土层时能够减小锥尖阻力的大小，增加贯入深度，有利于保护探头，探杆插入旋转贯入装置，探头与探杆的连接处设置防水圈，探头包括圆锥段和圆柱段，圆柱段靠近圆锥段处设置孔压过滤环，圆柱段嵌套在侧壁摩擦筒内，侧壁摩擦筒的内部设置数模转换器。
旋转贯入装置的顶部和底部均设置滑轮，旋转贯入装置通过滑轮与测试车相连。探杆的数量为两个以上。探杆沿垂直方向通过螺纹连接延长。探杆连接处设置三角形的搭扣。
旋转贯入装置的下部设置去土器，去土器与测试车固定连接。
数模转换器与同轴电缆相连，通过同轴电缆将采集到的数据传输到地表。
上述可实时变速的孔压静力触探动态连续贯入装置的使用方法，包含以下步骤：
(a)将第一节带全螺纹的探杆旋进旋转贯入装置；
(b)启动旋转贯入装置，探杆下探穿过去土器后暂停，将同轴电缆穿过第一节探杆并连接数模转换器；
(c)带螺纹的探头的圆柱段旋进首节探杆中；
(d)启动旋转贯入装置，并在每节探杆下探2/3～5/6长度之后，将下一节探杆旋进上一节探杆尾部，待探杆的搭扣对准扣紧，结束旋进；
(e)到达贯入深度后，反向开启旋转贯入装置，待每节探杆上拔1/6～1/3长度时，用大小与搭扣匹配的金属闩抵住搭扣，反向旋转探杆，分离每一节螺纹探杆，最后一节探杆上拔1/6～1/3长度后，暂停旋转贯入装置，旋下探头，试验结束。
有益效果：本发明和现有技术相比，具有如下显著性特点：本装置实现了现场原位孔压静力触探试验的连续动态贯入，以旋转方式旋进土层，因此探头上的摩擦筒所测得的数据可以近似看成对于深层土体进行了十字板试验，进而近似得到深层土体的不排水抗剪强度；采用的带有外螺纹的触探头旋转贯入，可以在遭遇坚硬土层或者砂土层时明显降低探头所受锥尖阻力；本装置的压力系统不依靠摩擦，而是采用将扭力转化为推力的旋转式贯入方式，在相同的电动机功率下，可以提供更大的贯入力，增加贯入深度；探杆与探杆之间采用螺纹和三角形搭扣相结合的方式连接，螺纹咬合是为了提高探杆之间的刚度，搭扣连接探杆螺纹的契合，反向启动时不会脱钩。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明旋转贯入装置7的局部放大图。
图3为本发明探杆10的连接示意图。
具体实施方式
如图1～2，测试车上固定有旋转贯入装置7和取土器9，旋转贯入装置7上下各由若干滑轮8支撑，其相对高度是固定的，放置于在测试车上。旋转贯入装置7的中空，带螺纹的探杆10依次穿过旋转贯入装置7和取土器9，与探头6的圆柱段61螺纹连接，圆柱段61外嵌套侧壁摩擦筒4。圆锥段61上有螺纹，圆柱段61靠近圆锥段62处设置孔压过滤环5，探杆10内的同轴电缆1与侧壁摩擦筒4内的数模转换器3相连。探杆10和探头6的连接处用防水圈2密封。
如图3，在螺纹探杆10全身遍布与旋转贯入装置7内部相匹配的外螺纹，螺纹探杆10与螺纹探杆10之间同样采用螺纹11连接，并配有三角形的搭扣12设计。目的是为了在组装探杆10时能够准确找到上下探杆10螺纹的相对位置，便于贯入。由于搭扣12的存在，在试验完毕之后，只需倒转旋转贯入装置7，探杆10和探头6就能自动取出钻孔，方便高效。在拆卸探杆10时需人为按住三角形搭扣12，反向拧出连接口即可完成拆卸。

Claims (9)

1.一种可实时变速的孔压静力触探动态连续贯入装置，其特征在于：包括表面设有螺纹的探头(6)和探杆(10)，所述探杆(10)插入旋转贯入装置(7)，所述探头(6)与探杆(10)的连接处设置防水圈(2)，所述探头(6)包括圆柱段(61)和圆锥段(62)，所述圆柱段(61)靠近圆锥段(62)处设置孔压过滤环(5)，所述圆柱段(61)嵌套在侧壁摩擦筒(4)内，所述侧壁摩擦筒(4)的内部设置数模转换器(3)。
2.根据权利要求1所述的一种可实时变速的孔压静力触探动态连续贯入装置，其特征在于：所述旋转贯入装置(7)的顶部和底部均设置滑轮(8)，所述旋转贯入装置(7)通过滑轮(8)与测试车相连。
3.根据权利要求1所述的一种可实时变速的孔压静力触探动态连续贯入装置，其特征在于：所述探杆(10)的数量为两个以上。
4.根据权利要求3所述的一种可实时变速的孔压静力触探动态连续贯入装置，其特征在于：所述探杆(10)沿垂直方向通过螺纹(11)连接延长。
5.根据权利要求4所述的一种可实时变速的孔压静力触探动态连续贯入装置，其特征在于：所述探杆(10)连接处设置搭扣(12)。
6.根据权利要求1所述的一种可实时变速的孔压静力触探动态连续贯入装置，其特征在于：所述旋转贯入装置(7)的下部设置去土器(9)。
7.根据权利要求6所述的一种可实时变速的孔压静力触探动态连续贯入装置，其特征在于：所述去土器(9)与测试车固定连接。
8.根据权利要求1所述的一种可实时变速的孔压静力触探动态连续贯入装置，其特征在于：所述数模转换器(3)与同轴电缆(1)相连。
9.一种可实时变速的孔压静力触探动态连续贯入装置的使用方法，其特征在于包含以下步骤：
(a)将第一节带全螺纹的探杆(10)旋进旋转贯入装置(7)；
(b)启动旋转贯入装置(7)，探杆(10)下探穿过去土器(9)后暂停，将同轴电缆(1)穿过第一节探杆(10)并连接数模转换器(3)；
(c)带螺纹的探头(6)的圆柱段(61)旋进首节探杆(10)中；
(d)启动旋转贯入装置(7)，并在每节探杆(10)下探2/3～5/6长度之后，在保持贯入装置不暂停的状况下，将下一节探杆(10)旋进上一节探杆(10)尾部，待探杆(10)的搭扣(12)对准扣紧，结束旋进；
(e)到达贯入深度后，反向开启旋转贯入装置(7)，待每节探杆(10)上拔1/6～1/3长度时，用大小与搭扣(12)匹配的金属闩抵住搭扣(12)，反向旋转探杆(10)，分离每一节螺纹探杆(10)，最后一节探杆上拔1/6～1/3长度后，暂停旋转贯入装置(10)，旋下探头(6)，试验结束。
CN201910627823.XA 2019-07-11 2019-07-11 一种可实时变速的孔压静力触探动态连续贯入装置及其使用方法 Pending CN110409404A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910627823.XA CN110409404A (zh) 2019-07-11 2019-07-11 一种可实时变速的孔压静力触探动态连续贯入装置及其使用方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910627823.XA CN110409404A (zh) 2019-07-11 2019-07-11 一种可实时变速的孔压静力触探动态连续贯入装置及其使用方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110409404A true CN110409404A (zh) 2019-11-05

Family

ID=68361233

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910627823.XA Pending CN110409404A (zh) 2019-07-11 2019-07-11 一种可实时变速的孔压静力触探动态连续贯入装置及其使用方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110409404A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112064618A (zh) * 2020-09-24 2020-12-11 南京智探岩土科技有限公司 一种自动穿线接杆的静力触探测试装置
CN115078694A (zh) * 2022-06-28 2022-09-20 大连理工大学 一种旋转式土与结构界面力学特性试验装置及方法
CN115198716A (zh) * 2022-08-16 2022-10-18 中铁上海设计院集团有限公司 一种用于深层土体触探测试的渐进式变径法触探测试方法

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11222839A (ja) * 1998-02-03 1999-08-17 Kokusai Kogyo Co Ltd 貫入試験方法及び装置
CN2519290Y (zh) * 2001-05-23 2002-10-30 梁军 自压式静力触探仪的贯入装置
CN1955380A (zh) * 2006-06-12 2007-05-02 铁道第三勘察设计院 岩土工程原位旋转触探的测试方法及其专用设备
CN201407039Y (zh) * 2009-05-19 2010-02-17 叶灵迪 整体式无接头静力触探探杆
CN102322051A (zh) * 2011-07-15 2012-01-18 中铁第四勘察设计院集团有限公司 回旋静压贯入式圆锥静探联接器
CN202337972U (zh) * 2011-11-08 2012-07-18 綦建峰 连续贯入静力触探车-探杆连续加接装置
CN202809591U (zh) * 2012-05-27 2013-03-20 上海顺凯信息技术有限公司 一种静力触探系统
CN202865815U (zh) * 2012-10-16 2013-04-10 丁鉴群 一种新型静力触探探杆
CN105699195A (zh) * 2016-01-28 2016-06-22 铁道第三勘察设计院集团有限公司 基于岩土工程原位旋转触探车的螺旋板深层载荷试验系统及其使用方法
CN106759215A (zh) * 2016-12-02 2017-05-31 东南大学 一种多功能数字式地震波孔压静力触探测试系统
CN109797728A (zh) * 2019-03-12 2019-05-24 东南大学 一种两级组合锥头孔压静力触探贯入装置

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11222839A (ja) * 1998-02-03 1999-08-17 Kokusai Kogyo Co Ltd 貫入試験方法及び装置
CN2519290Y (zh) * 2001-05-23 2002-10-30 梁军 自压式静力触探仪的贯入装置
CN1955380A (zh) * 2006-06-12 2007-05-02 铁道第三勘察设计院 岩土工程原位旋转触探的测试方法及其专用设备
CN201407039Y (zh) * 2009-05-19 2010-02-17 叶灵迪 整体式无接头静力触探探杆
CN102322051A (zh) * 2011-07-15 2012-01-18 中铁第四勘察设计院集团有限公司 回旋静压贯入式圆锥静探联接器
CN202337972U (zh) * 2011-11-08 2012-07-18 綦建峰 连续贯入静力触探车-探杆连续加接装置
CN202809591U (zh) * 2012-05-27 2013-03-20 上海顺凯信息技术有限公司 一种静力触探系统
CN202865815U (zh) * 2012-10-16 2013-04-10 丁鉴群 一种新型静力触探探杆
CN105699195A (zh) * 2016-01-28 2016-06-22 铁道第三勘察设计院集团有限公司 基于岩土工程原位旋转触探车的螺旋板深层载荷试验系统及其使用方法
CN106759215A (zh) * 2016-12-02 2017-05-31 东南大学 一种多功能数字式地震波孔压静力触探测试系统
CN109797728A (zh) * 2019-03-12 2019-05-24 东南大学 一种两级组合锥头孔压静力触探贯入装置

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112064618A (zh) * 2020-09-24 2020-12-11 南京智探岩土科技有限公司 一种自动穿线接杆的静力触探测试装置
CN115078694A (zh) * 2022-06-28 2022-09-20 大连理工大学 一种旋转式土与结构界面力学特性试验装置及方法
CN115078694B (zh) * 2022-06-28 2023-11-24 大连理工大学 一种旋转式土与结构界面力学特性试验装置及方法
CN115198716A (zh) * 2022-08-16 2022-10-18 中铁上海设计院集团有限公司 一种用于深层土体触探测试的渐进式变径法触探测试方法
CN115198716B (zh) * 2022-08-16 2023-12-26 中铁上海设计院集团有限公司 一种用于深层土体触探测试的渐进式变径法触探测试方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110409404A (zh) 一种可实时变速的孔压静力触探动态连续贯入装置及其使用方法
CN103147432B (zh) 一种用于探测淤泥的球形孔压静力触探探头
CN108442419B (zh) 建筑物基桩检测装置以及检测方法
CN106157181B (zh) 一种基于随钻参数对土质围岩快速实时分级的方法
CN106154350A (zh) 基于孔中摄像与单孔声波的工程综合测孔系统与方法
CN107288162B (zh) 一种混凝土灌注桩桩底沉渣厚度检测装置和方法
CN108519596A (zh) 一种基于匹配追踪和小波变换的管片隐伏裂缝识别方法
CN104790370A (zh) 静力触探式深层取土器
CN104373154B (zh) 一种巷道顶板稳定性监测方法
CN109459494A (zh) 一种用于钢管内柱高标号山砂混凝土的检测方法及装置
CN105974472A (zh) 一种基于反射信号的巷道超前探测速度建模方法
CN204461818U (zh) 一种用于trd等厚度水泥土搅拌墙检测的浆液取样装置
CN106643589A (zh) 高压旋喷桩施工成桩直径实时监控方法及监控装置
CN108625409A (zh) 土木工程建筑物基桩检测评估系统以及方法
CN206787845U (zh) 一种岩土勘察取样装置
CN106869904B (zh) 一种利用钻机运行参数原位实时确定岩体损伤状态的方法
CN218712803U (zh) 自带取样式静力触探装置
CN110455915A (zh) 隧道二次衬砌补充注浆方法
CN106842328A (zh) 一种基于声波变密度测井技术的压裂缝检测方法
CN203361119U (zh) 一种可测量深部土体温度的能源环境静力触探探头
CN104729915A (zh) 一种城市地铁区间道路松散及脱空精细探查的装置及方法
CN205786070U (zh) 用于原位测试土体各向异性强度的新型剪切板
CN209144879U (zh) 基桩检测设备及具有检测设备的支撑基础
TWI502183B (zh) Material interface detection method
CN103869322B (zh) 一种模拟深海采矿混响环境超声微地形探测装置及其方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20191105

RJ01 Rejection of invention patent application after publication