CN113026705B - 一种减少下探倾斜的静力触探仪及其倾斜报警方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种减少下探倾斜的静力触探仪及其倾斜报警方法，静力触探仪包括机体、地锚杆、安装架和承接板，所述安装架设置于承接板顶壁，所述机体设置于安装架上，所述地锚杆设置于机体朝向承接板的一端，且所述地锚杆远离机体方向的一端可贯穿承接板，所述承接板顶壁设置有用于限定地锚杆位置的防偏组件，所述防偏组件包括限位弧板和定位块；相邻的两块限位弧板之间共同设置有连接组件，所述连接组件包括侧边板、卡接螺栓和锁止螺母；报警方法包括：开机运行、倾斜报警、防偏处理和调整施工；本申请具有有效减少地锚杆出现较大幅度的倾斜下探现象，保障了地锚杆长时间使用后的使用寿命的效果。

Description

一种减少下探倾斜的静力触探仪及其倾斜报警方法

技术领域

本申请涉及静力触探仪的领域，尤其是涉及一种减少下探倾斜的静力触探仪及其倾斜报警方法。

背景技术

静力触探仪是一种通过地锚探入地质内部，以检测地质层在垂直和水平方向上的变化，进而便于施工人员判定地质承载强度及稳定性的设备。

公告号为CN211816225U的中国专利公开了一种静力触探仪地锚，包括安装架、底板、固定杆、地锚杆和电控组件。固定杆垂直设置于底板顶壁，安装架位于所有固定杆远离底板方向的一端，电控组件设置于安装架上，且电控组件位于底板上方。电控组件的输出端朝向底板的一端设置有安装板，安装板与支撑架的侧杆之间共同设置有若干连接杆。地锚杆位于安装板朝向底板的侧壁，且地锚杆远离安装板的一端穿过底板并延伸至底板下方。施工人员可将地锚杆对准地面，之后启动电控组件以使其输出端外伸，地锚杆可探入地质内部，以进行检测。

针对上述中的相关技术，发明人认为存在有地锚杆在地质内部下探时易遭遇硬物而出现大幅度的倾斜偏向现象，而大幅度的倾斜偏向极易损坏地锚杆，并降低了设备的检测精度的缺陷。

发明内容

第一方面，为了改善地锚杆在下探过程中易出现大幅度的倾斜偏向的问题，本申请提供了一种减少下探倾斜的静力触探仪。

本申请提供的一种减少下探倾斜的静力触探仪采用如下的技术方案：

一种减少下探倾斜的静力触探仪，包括机体、地锚杆、安装架和承接板，所述安装架设置于承接板顶壁，所述机体设置于安装架上，所述地锚杆设置于机体朝向承接板的一端，且所述地锚杆远离机体方向的一端可贯穿承接板，所述承接板顶壁设置有用于限定地锚杆位置的防偏组件，所述防偏组件包括限位弧板和定位块；所述定位块设置于承接板顶壁，所述限位弧板设置于定位块外侧壁，相邻的两块所述限位弧板相互朝向的端壁相抵，所述地锚杆间隙配合于相邻的两块限位弧板之间；相邻的两块限位弧板之间共同设置有连接组件，所述连接组件包括侧边板、卡接螺栓和锁止螺母；所述侧边板位于限位弧板外侧壁，相互靠近的两块所述侧边板相互朝向的侧壁相抵，所述卡接螺栓的杆体可同时贯穿相互靠近的两块侧边板，所述锁止螺母螺纹配合于卡接螺栓的杆体外缘。

通过采用上述技术方案，当地锚杆相对通孔出现较大幅度的倾斜偏向时，限位弧板可对地锚杆提供侧向支撑，进而以减少地锚杆出现更大幅度的倾斜偏向现象，保障了地锚杆的使用寿命；卡接螺栓通过贯穿相互靠近的侧边板，并以锁止螺母螺纹旋拧，以使得相邻的限位弧板固定连接为一个整体，进而有效提高了限位弧板对地锚杆的支撑稳定性，并进一步减少了地锚杆出现更大幅度的倾斜、偏晃现象。

优选的，所述定位块与承接板之间共同设置有固定组件，所述固定组件包括固定杆和连接件；所述固定杆设置于承接板顶壁，所述定位块顶壁贯穿设置有便于固定杆穿过的通连孔，所述连接件螺纹配合于固定杆外缘。

通过采用上述技术方案，固定杆穿过通连孔，以使定位块快速定位于承接板顶壁，连接件在固定杆外缘螺纹拧紧，以使定位块固定于承接板顶壁，进而有效保障了限位弧板在承接板上方的位置，并有效保障了限位弧板对地锚杆的支撑稳定性。

优选的，所述承接板顶壁沿其长度方向间隔设置有若干安装槽，所述固定杆靠近承接板方向的一端螺纹配合于安装槽内。

通过采用上述技术方案，提前预设的安装槽便于固定杆快速抵入并拧紧，进而便于施工人员快速调节定位块相对通孔的位置，以便限位弧板对不同外径尺寸尺寸的地锚杆提供稳定支撑。

优选的，所述定位块与限位弧板之间共同设置有卡固组件，所述卡固组件包括延伸板和卡固件；所述延伸板位于限位弧板外侧壁，所述卡固件用于固定连接延伸板和定位块。

通过采用上述技术方案，延伸板底壁与定位块顶壁相抵后，卡固件通过固定连接延伸板与定位块，以使限位弧板快速固定于定位块外侧壁；同时，便于施工人员快速拆卸现有的限位弧板，以在定位块外侧壁安装不同尺寸的限位弧板。

优选的，所述限位弧板内侧壁设置有隔离件，所述隔离件内间隔设置有若干变形空腔。

通过采用上述技术方案，隔离件可抵接于地锚杆与限位弧板之间，以减少地锚杆与限位弧板相抵后出现设备磨损严重的现象；变形空腔可使隔离件变得更为柔软，进而有西欧奥提高了隔离件对限位弧板、地锚杆的防护效果。

优选的，所述定位块底壁与承接板顶壁共同设置有预留区，所述承接板于预留区内设置有警报组件；所述警报组件包括水平板、隔光板、感应件和警报铃；所述警报铃设置于承接板顶壁，所述感应件位于警报铃远离定位块方向的一端；所述水平板设置于承接板顶壁，且所述地锚杆间隙配合于相邻的两块水平板之间；所述隔光板位于水平板远离地锚杆方向的侧壁，且所述隔光板与感应件间隙设置。

通过采用上述技术方案，当地锚杆相对通孔出现倾斜偏向时，地锚杆靠近水平板，进而可推动隔光板远离水平板方向的一端抵入感应件的槽型开口内；苏子和隔光板抵入感应件的槽形开口处，感应件接受光感信号并快速传递至警报器内部，警报器瞬时触发警报以发出刺耳鸣叫，以提醒操作人员地锚杆出现倾斜下探的现象。

优选的，所述承接板与水平板之间共同设置有定位组件，所述定位组件包括柔性板和导向柱；所述柔性板设置于承接板顶壁，所述导向柱设置于相邻的两块柔性板相互朝向的侧壁，所述水平板朝向柔性板的端壁设置有便于导向柱抵入的内嵌槽。

通过采用上述技术方案，柔性板可使水平板架设于承接板上方，当水平板受力后，柔性板可发生一定幅度的弯折，以使隔光板靠近感应件，进而触发警报铃；同时，地锚杆的倾斜由下而上开始，进而地锚杆与水平板的最初接触位置为水平板底壁，水平板可围绕导向柱的周向转动，亦可快速推动隔光板抵入感应件的槽型开口内，以触发警报铃。

第二方面，为了改善地锚杆倾斜后不易被施工人员快速察觉的问题，本申请还提供了一种减少下探倾斜的静力触探仪的倾斜报警方法，其包括如下报警步骤：

S100、开机运行：施工人员将静力触探仪移运至指定地点，承接板稳定定位于检测地后，启动机体；机体驱动地锚杆转动下探至地质内部，施工人员通过机体的显示设备实时记录数据；

S200、倾斜报警：地锚杆在地质内部遭遇硬质石块并出现一定幅度的倾斜偏向后，地锚杆与水平板相抵，水平板朝靠近定位块的方向位移；隔光板抵入感应件的槽型开口内腔，进而触发警报铃以发出刺耳鸣叫，以提醒施工人员；

S300、防偏处理：警报铃报警后，在静力触探仪停机前，地锚杆仍会倾斜下探；限位弧板可对地锚杆提供侧向支撑，以减少地锚杆在下探过程中出现更大幅度的倾斜偏向现象；

S400、调整施工：施工人员需关闭机体以停止地锚杆的进一步下探，之后，施工人员检查地锚杆有无发生不可逆形变现象，确认地锚杆可正常使用后，调正水平板的位置，测试警报铃的警报灵敏度；施工人员将静力触探仪位移至毗邻位置后，继续施工。

通过采用上述技术方案，施工人员可快速获悉地锚杆出现倾斜偏差的现象，进而有效减少了地锚杆出现不可逆形变的现象，保障了地锚杆长时间使用后的使用寿命。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.限位弧板通过对地锚杆提供侧向支撑，以有效减少地锚杆在下探过程中出现过大幅度的倾斜偏向现象，进而有效减少了地锚杆倾斜后出现故障、损坏的现象，保障了设备的检测精度；

2.地锚杆倾斜后可触发警报铃报警，以快速提醒施工人员地锚杆出现倾斜下探的现象，进而进一步减少了地锚杆出现过大幅度的倾斜下探的现象。

附图说明

图1是本申请实施例的一种减少下探倾斜的静力触探仪的结构示意图；

图2是限位弧板、定位块和承接板位置关系的示意图；

图3是限位弧板和定位块连接关系的爆炸示意图；

图4是隔离件和变形空腔位置关系的纵向剖面示意图；

图5是水平板、警报铃和承接板连接关系的爆炸示意图。

附图标记说明：1、机体；11、地锚杆；2、承接板；21、安装架；22、通孔；23、安装槽；24、预留区；3、防偏组件；31、定位块；311、通连孔；32、限位弧板；321、隔离件；322、变形空腔；4、固定组件；41、固定杆；42、连接件；5、卡固组件；51、延伸板；52、卡固件；6、连接组件；61、侧边板；62、卡接螺栓；63、锁止螺母；7、警报组件；71、水平板；711、隔光板；72、警报铃；721、感应件；8、定位组件；81、柔性板；811、内嵌槽；82、导向柱。

具体实施方式

以下结合附图1-5对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种减少下探倾斜的静力触探仪。参照图1，一种减少下探倾斜的静力触探仪包括机体1、地锚杆11、安装架21和承接板2，安装架21垂直焊接于承接板2顶壁，机体1通过螺栓沿纵向固定于安装架21的顶板上。机体1的输出端朝向承接板2设置，地锚杆11长度方向的一端与机体1的输出端固定连接。承接板2顶壁且位于机体1下方沿自身厚度方向贯穿设置有通孔22，通孔22的内径尺寸远大于地锚杆11的外径尺寸，地锚杆11远离机体1方向的一端可穿过通孔22并延伸至承接板2下方。

参照图1、2，承接板2顶壁且位于通孔22处设置有防偏组件3，防偏组件3用于减少地锚杆11出现大幅度倾斜偏向的现象。防偏组件3包括限位弧板32和定位块31，定位块31通过固定组件4设置于承接板2顶壁，限位弧板32通过卡固组件5设置于定位块31外侧壁，且相邻的两块限位弧板32相互朝向的端壁可相抵，以限定地锚杆11的位置，减少地锚杆11在下探过程中出现大幅度的倾斜偏向现象。

参照图3，固定组件4包括固定杆41和连接件42，在本实施例中，固定杆41为丝杆，连接件42为六角螺母，且连接件42可在固定杆41外缘螺纹旋拧。承接板2顶壁沿其长度方向设置有若干安装槽23，安装槽23为螺纹槽，固定杆41靠近承接板2方向的一端可螺纹拧紧与安装槽23内。

参照图3，定位块31顶壁沿厚度方向贯穿设置有通连孔311，定位块31坐设于承接板2顶壁时，固定杆41可穿过通连孔311，施工人员可将连接件42螺纹拧紧于固定杆41外缘，以使定位块31固定于承接板2顶壁。

参照图3，限位弧板32位于相邻的两块定位块31相互朝向的一端，卡固组件5包括延伸板51和卡固件52，在本实施例中，卡固件52为螺栓。延伸板51垂直焊接于限位弧板32朝向定位块31的侧壁，当延伸板51底壁与定位块31顶壁相抵后，卡固件52的杆体可贯穿延伸板51并螺纹拧紧于定位块31顶壁预设的螺纹槽内。

参照图2，此时，相邻的两块限位弧板32相互朝向的端壁相抵，地锚杆11间隙配合于相邻的两块限位弧板32之间。当地锚杆11在地质内部遭遇硬物并发生倾斜后，限位弧板32可对地锚杆11提供侧向支撑，以减少地锚杆11出现过大幅度倾斜偏向的现象。

参照图3、4，限位弧板32内侧壁粘固有隔离件321，在本实施例中，隔离件321为质地柔韧的橡胶垫，隔离件321可在地锚杆11靠近限位弧板32时提供防护，以减少限位弧板32和地锚杆11接触后出现磨损过度的现象。隔离件321内间隔设置有若干变形空腔322，变形空腔322使隔离件321变得更为柔软，以进一步提高隔离件321的形变量，及隔离件321对限位弧板32、地锚杆11的防护效果。

参照图2、3，相邻的两块限位弧板32之间还共同设置有连接组件6，连接组件6使相邻的两块限位弧板32固定连接为一个整体，以提高限位弧板32对地锚杆11的防护稳定性。连接组件6包括侧边板61、卡接螺栓62和锁止螺母63，侧边板61垂直焊接于限位弧板32外侧壁，当相邻的两块限位弧板32相互朝向的端壁相抵后，相互靠近的两块侧边板61相互朝向的侧壁亦相抵。卡接螺栓62的杆体可同时贯穿相互靠近的两块侧边板61，锁止螺母63可在卡接螺栓62的杆体外缘螺纹拧紧，进而使得相互靠近的两块侧边板61固定连接为一个整体，相邻的两块限位弧板32亦固定连接为一个整体，以进一步减少地锚杆11出现大幅度的倾斜偏向现象。

参照图2，限位弧板32底壁与承接板2顶壁为间隙配合，以形成预留区24。承接板2于预留区24内设置有警报组件7，警报组件7可在地锚杆11发生倾斜偏向时提供警报提醒，以提醒施工人员停止设备的运转，减少工时的无谓浪费。

参照图5，警报组件7包括水平板71、隔光板711、感应件721和警报铃72，在本实施例中，警报铃72为安装七号电池的响铃，警报铃72粘固于承接板2顶壁。感应件721为带有槽形开口的光电传感器，感应件721一体成型于警报铃72远离定位块31方向的侧壁，以作为警报铃72的触警开关。水平板71通过定位组件8悬空架设于承接板2上方，水平板71沿承接板2的宽度方向延伸设置，且水平板71位于通孔22处。

参照图5，定位组件8包括柔性板81和导向柱82，在本实施例中，柔性板81为PVC板，其受力后可发生一定幅度的弯折。柔性板81垂直粘固于承接板2顶壁，导向柱82一体成型于相邻的两块柔性板81相互朝向的侧壁，水平板71长度方向的两端分别设置有便于导向柱82抵入的内嵌槽811。施工人员可将导向柱82抵入内嵌槽811内腔，以使水平板71架设于相邻的两块柔性板81之间。

参照图5，隔光板711粘固于水平板71朝向定位块31的侧壁，在本实施例中，隔光板711可以为不透光的铝板。当地锚杆11在地质内部遭遇硬质石块并出现一定幅度的倾斜偏向后，地锚杆11相对通孔22出现倾斜并触碰水平板71。水平板71受地锚杆11推动后朝向定位块31位移，隔光板711远离水平板71方向的一端抵入感应件721的开口内，感应件721将光感信号发送至警报铃72内部的信号接收器处，警报铃72发生刺耳鸣叫以提醒施工人员。

本申请实施例一种减少下探倾斜的静力触探仪的实施原理为：当地锚杆11在地质内部遭遇硬质石块并出现一定幅度的倾斜偏向后，地锚杆11相对通孔22出现倾斜并触碰水平板71。水平板71受地锚杆11推动后朝向定位块31位移，隔光板711远离水平板71方向的一端抵入感应件721的槽型开口内，进而使得警报铃72瞬时触发警报并发出刺耳鸣叫，以提醒施工人员地锚杆11出现倾斜的问题，减少工时的浪费和无谓施工。

在施工人员关停机体1前，地锚杆11继续倾斜下探，限位弧板32可通过承接地锚杆11，以减少地锚杆11出现更大幅度的倾斜偏向现象。此过程有效减少了地锚杆11出现过大幅度的倾斜现象，并减少了地锚杆11出现不可逆形变的现象，保障了地锚杆11长时间使用后的使用寿命，并保障了设备的检测精度。

本申请实施例还公开了一种减少下探倾斜的静力触探仪的倾斜报警方法，倾斜报警方法包括如下报警步骤：

S100、开机运行：施工人员将静力触探仪移运至指定地点，承接板2稳定定位于检测地后，施工人员启动机体1。机体1驱动地锚杆11转动下探至地质内部，施工人员通过机体1的显示设备实时记录地锚杆11在地质内部的下探数据。

S200、倾斜报警：地锚杆11在地质内部遭遇硬质石块并出现一定幅度的倾斜偏向后，地锚杆11相对通孔22出现倾斜，同时，地锚杆11快速靠近其径向一端的水平板71，水平板71受地锚杆11推动后朝向定位块31位移，进而使得隔光板711远离水平板71方向的一端抵入感应件721的槽型开口内腔。

感应件721快速将光感信号发送至警报铃72内部，以触发警报铃72并发出刺耳鸣叫，进而以提醒施工人员地锚杆11发生倾斜，需快速停止机体1的运行，以减少地锚杆11进一步出现倾斜偏向的现象。

S300、防偏处理：在施工人员关停静力触探仪的之间，地锚杆11仍会倾斜下探。当地锚杆11的倾斜幅度进一步加大后，限位弧板32可对地锚杆11提供侧向支撑，以减少地锚杆11在下探过程中出现更大幅度的倾斜偏向现象。

S400、调整施工：施工人员关闭机体1，以停止地锚杆11的进一步下探。之后，施工人员检查地锚杆11有无发生不可逆形变现象，确认地锚杆11可正常使用后，施工人员可调正水平板71的位置，并测试警报铃72的触发敏感度是否正常。之后，施工人员将静力触探仪位移至毗邻位置后，以继续施工。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种减少下探倾斜的静力触探仪，包括机体(1)、地锚杆(11)、安装架(21)和承接板(2)，所述安装架(21)设置于承接板(2)顶壁，所述机体(1)设置于安装架(21)上，所述地锚杆(11)设置于机体(1)朝向承接板(2)的一端，且所述地锚杆(11)远离机体(1)方向的一端可贯穿承接板(2)，其特征在于：所述承接板(2)顶壁设置有用于限定地锚杆(11)位置的防偏组件(3)，所述防偏组件(3)包括限位弧板(32)和定位块(31)；所述定位块(31)设置于承接板(2)顶壁，所述限位弧板(32)设置于定位块(31)外侧壁，相邻的两块所述限位弧板(32)相互朝向的端壁相抵，所述地锚杆(11)间隙配合于相邻的两块限位弧板(32)之间；所述定位块(31)与承接板(2)之间共同设置有固定组件(4)，所述固定组件(4)包括固定杆(41)和连接件(42)；所述固定杆(41)设置于承接板(2)顶壁，所述定位块(31)顶壁贯穿设置有便于固定杆(41)穿过的通连孔(311)，所述连接件(42)螺纹配合于固定杆(41)外缘；所述承接板(2)顶壁沿其长度方向间隔设置有若干安装槽(23)，所述固定杆(41)靠近承接板(2)方向的一端螺纹配合于安装槽(23)内；所述定位块(31)底壁与承接板(2)顶壁共同设置有预留区(24)，所述承接板(2)于预留区(24)内设置有警报组件(7)；所述警报组件(7)包括水平板(71)、隔光板(711)、感应件(721)和警报铃(72)；所述警报铃(72)设置于承接板(2)顶壁，所述感应件(721)位于警报铃(72)远离定位块(31)方向的一端；所述水平板(71)设置于承接板(2)顶壁，且所述地锚杆(11)间隙配合于相邻的两块水平板(71)之间；所述隔光板(711)位于水平板(71)远离地锚杆(11)方向的侧壁，且所述隔光板(711)与感应件(721)间隙设置；相邻的两块限位弧板(32)之间共同设置有连接组件(6)，所述连接组件(6)包括侧边板(61)、卡接螺栓(62)和锁止螺母(63)；所述侧边板(61)位于限位弧板(32)外侧壁，相互靠近的两块所述侧边板(61)相互朝向的侧壁相抵，所述卡接螺栓(62)的杆体可同时贯穿相互靠近的两块侧边板(61)，所述锁止螺母(63)螺纹配合于卡接螺栓(62)的杆体外缘。

2.根据权利要求1所述的一种减少下探倾斜的静力触探仪，其特征在于：所述定位块(31)与限位弧板(32)之间共同设置有卡固组件(5)，所述卡固组件(5)包括延伸板(51)和卡固件(52)；所述延伸板(51)位于限位弧板(32)外侧壁，所述卡固件(52)用于固定连接延伸板(51)和定位块(31)。

3.根据权利要求1所述的一种减少下探倾斜的静力触探仪，其特征在于：所述限位弧板(32)内侧壁设置有隔离件(321)，所述隔离件(321)内间隔设置有若干变形空腔(322)。

4.根据权利要求1所述的一种减少下探倾斜的静力触探仪，其特征在于：所述承接板(2)与水平板(71)之间共同设置有定位组件(8)，所述定位组件(8)包括柔性板(81)和导向柱(82)；所述柔性板(81)设置于承接板(2)顶壁，所述导向柱(82)设置于相邻的两块柔性板(81)相互朝向的侧壁，所述水平板(71)朝向柔性板(81)的端壁设置有便于导向柱(82)抵入的内嵌槽(811)。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种减少下探倾斜的静力触探仪的倾斜报警方法，其特征在于：包括如下报警步骤：S100、开机运行：施工人员将静力触探仪移运至指定地点，承接板(2)稳定定位于检测地后，启动机体(1)；机体(1)驱动地锚杆(11)转动下探至地质内部，施工人员通过机体(1)的显示设备实时记录数据；S200、倾斜报警：地锚杆(11)在地质内部遭遇硬质石块并出现一定幅度的倾斜偏向后，地锚杆(11)与水平板(71)相抵，水平板(71)朝靠近定位块(31)的方向位移；隔光板(711)抵入感应件(721)的槽型开口内腔，进而触发警报铃(72)以发出刺耳鸣叫，以提醒施工人员；S300、防偏处理：警报铃(72)报警后，在静力触探仪停机前，地锚杆(11)仍会倾斜下探；限位弧板(32)可对地锚杆(11)提供侧向支撑，以减少地锚杆(11)在下探过程中出现更大幅度的倾斜偏向现象；S400、调整施工：施工人员需关闭机体(1)以停止地锚杆(11)的进一步下探，之后，施工人员检查地锚杆(11)有无发生不可逆形变现象，确认地锚杆(11)可正常使用后，调正水平板(71)的位置，测试警报铃(72)的警报灵敏度；施工人员将静力触探仪位移至毗邻位置后，继续施工。

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