CN203846475U - 触探式地下管线探铲 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及地下管线勘察的技术领域,公开了触探式地下管线探铲,包括探杆、铲头以及沿探杆上下移动的触探锤;探杆的外周壁凸设有腿座,触探锤位于腿座上方;铲头位于腿座的下方,其上端连接于连接端;铲腔内设有环绕铲腔内壁周向布置的凹槽环及弹性卡环,沿铲腔自上而下的方向,凹槽环的直径依序递减,弹性卡环呈具有断口的圆环状,其环绕置于凹槽环中,且高度小于凹槽环的高度。该地下管线探铲具有轻便、有效、适用性广以及误差小等优点,安全性高,解决了人力有限的难题,可穿越所有地下管线的埋藏深度,另外,根据入土一定深度时的锤击数,可评价土体的密实状态,解决了排查管线时无法取样、无法进行原位测试的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及地下管线探铲的技术领域,尤其涉及触探式地下管线探铲。
背景技术
工程勘察为岩土工程中的一个重要分支科学,其主要目的是查明工程建设场地的工程及水文地质条件,查明岩土物理力学性质,为设计提供岩土物理力学等参数,以便进行地基基础、基坑支护及其它相关工程问题的设计。
目前,在城市中进行工程勘察最主要的危险源在于地下管线,包括给水管、排水管、污水管、雨水管、电力管线、通信电缆、燃气管、军用电缆,以及各种地下构筑物,如地下箱涵、地下室、地铁隧道等。
在实际施工过程中,地质钻机轻便,钻探速度快,容易破坏各种地下管线及构筑物。目前,在城市地质勘探中,尤其在人行道、机动车道等地方钻探,已发生大量破坏地下管线,甚至破坏地铁隧道等安全事故,造成巨大的财产损失,甚至危及生命安全。如某勘察单位钻破110KV高压线,导致城市片区停电;某勘察单位钻破主干供水管,导致城市片区停水多天;某勘察单位钻破地铁隧道,导致地铁停止运营等。
由上述可见,在城市地质勘探过程中,地下管线的排查非常重要,也是一大难点。
现有技术中,在城市地质勘探中,排查地下管线的方法有收集各种管线图、现场查看管线标识、物探排查、人工挖探等方法。由于管线种类多,属多个不同的权属单位,收集地下管线图难度大,而且多数管线图老旧,管线位置不准确、或无新埋管线位置。不少管线安全事故中,破坏的管线在管线图中并无标记。通常管线标识比较少,不同管线标识不一样,有的设置隐秘难以寻找,有的无标识,不能有效排查管线。
钻探班组排查管线最直接的方法是物探排查、人工挖探。在条件允许的地方采用挖坑的方法排除管线;当地面为混凝土时,勘探班组通常先用钻机钻穿混凝土,形成直径约13cm的孔洞,再用改装的带长柄的短套管掏洞,以此排查管线。
这几种方法在实施过程中,存在着以下多个缺陷:
1)管线探测仪对管线排查的种类有限,不能排查所有种类的管线,而且信号受干扰因素多,误差比较大。当管线埋深为1m~3m,平面位置误差可达10cm~30cm。勘探钻孔直径一般只有11cm~13cm,平面位置的误差是无法接受的。管线探测仪一般只能作为排查管线的辅助措施;
2)人工挖坑受条件约束多,如在混凝土路面则无法实施;人工挖坑深度亦有限,深度太大则受地下水的影响,且形成深坑,威胁人身安全,存在安全隐患;
3)在钻探班组排查管线中,短套管掏洞排查管线时,由于工具缺陷,土体松散时,常从套管中滑出,无法提出洞口;当土体较密实且有一定深度时,人力有限,掏土困难,常需两人合力或用使用重锤,仍难以掏挖2.0m以下的土层,大部分管线埋藏深度在2.0m以下;
由于现有技术中的各种管线排查方法存在着各种弊端,因此,在工程勘察过程中,难以掏挖土体,无法取原状土样,亦无法做原位测试,对浅部土体的工程力学性质无法评价,无法满足勘察规范的要求。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供触探式地下管线探铲,旨在解决现有技术中的地下管线排查方法存在误差大、安全隐患大以及掏土困难的缺陷,导致无法取原状土样及无法进行原位测试的问题。
本实用新型是这样实现的,触探式地下管线探铲,包括呈直条状的探杆、铲头以及穿设于所述探杆且可沿所述探杆上下移动的触探锤;所述探杆的下端具有连接端,其外周壁凸设有腿座,所述触探锤位于所述腿座上方;所述铲头位于所述腿座的下方,其中具有下端开口的铲腔,其上端连接于所述连接端;所述铲腔内设有环绕所述铲腔内壁周向布置的凹槽环,沿所述铲腔自上而下的方向,所述凹槽环的直径依序递减;所述铲腔中设有弹性卡环,所述弹性卡环呈具有断口的圆环状,其环绕置于所述凹槽环中,且高度小于所述凹槽环的高度。
与现有技术相比,利用本实用新型的触探式地下管线探铲在工程勘察中,将触探锤提升至一定高度,锤击腿座,铲头在冲击下,进入土体中,铲头铲腔内侧的土体进入铲头的铲腔内,由于土体与弹性卡环的摩阻力,弹性卡环向上移动,并自然张开,保证土体可以进入铲腔,并填充满铲腔;当铲头的铲腔内装满土体时,工人将探杆上提,铲头中土体由于自重下滑,弹性卡环随土体下移并紧缩,卡住土体,防止土体下滑,最终将土体取出。
在实际施工过程中,重复上述步骤,一直向下触探地下管线,如遇到铲头无法下压时,触探锤产生跳锤,即可取出铲头,查看已经铲出土体的土洞中的物体,以排查是否存在地下管线,最终避免了钻机破坏地下管线的事故。
本实施例提供的触探式地下管线探铲具有轻便、有效、适用性广以及误差小等优点,在勘察地下管线时,可以避免人进入深坑内,安全性高,可有效将各种松散或密实的土体提出洞口,防止土体滑出铲头,并且通过触探锤,解决了人力有限的难题,可穿越所有地下管线的埋藏深度,另外,该触探式地下管线探铲根据入土一定深度时的锤击数,可评价土体的密实状态,解决了排查管线时无法取样、无法进行原位测试的问题。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供的触探式地下管线探铲的主视示意图;
图2是本实用新型实施例提供的探杆与腿座配合的主视示意图;
图3是本实用新型实施例提供的铲头的半剖示意图;
图4是图3中A处放大示意图;
图5是本实用新型实施例提供的弹性卡环的立体示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
以下结合具体实施例对本实用新型的实现进行详细的描述。
如图1~5所示,为本实用新型提供的较佳实施例。
本实施例提供的触探式地下管线探铲1,运用在工程勘察中,用于排查地下管线。
触探式地下管线探铲1包括探杆11、铲头14以及触探锤12,其中,探杆11呈直条状,其下端形成有连接端111,且在探杆11下端的外周壁上凸设有腿座13,该腿座13位于连接端111的上方;铲头14中具有下端开口的铲腔143,其上端连接在探杆11的连接端111上,这样,铲头14、腿座13以及探杆11呈直条状布置,且铲头14位于腿座13的下方;触探锤12穿设在探杆11中,且可以沿着探杆11上下移动。
本实施例中,在铲头14的铲腔143的内壁上,设置有环形状的凹槽环145,该凹槽环145环绕铲腔143的周向布置,沿铲头14自上而下的方向,凹槽环145的直径依序减小;在铲头14的铲腔143内设有弹性卡环15,该弹性卡环15呈具有断口151的圆环状,且呈环绕状设置在上述的凹槽环145中,且凹槽环145的高度大于弹性卡环15的高度,这样,弹性卡环15则可以在凹槽环145中上下移动。
当上述的触探式地下管线探铲1运用在工程勘察中,进行排查地下管线时,由工人手握探杆11,或者采用其它设备也可以,使得探杆11处于与地面呈垂直状,将触探锤12提升至一定高度,该就是处于腿座13的一定高度上,然后让其自由落体,触探锤12获得动能后,锤击腿座13,将动能传递至腿座13,进而传递至铲头14,铲头14在该冲击下,进入土体中,并且,铲头14铲腔143内侧的土体进入铲头14的铲腔143内,此时,由于土体与弹性卡环15的摩阻力,将凹槽环145内的弹性卡环15向上推,弹性卡环15向上移动后,凹槽环145上部直径变宽,弹性卡环15自然张开,土体亦有一定程度松散,从而保证土体可以进入铲腔143内,并填充满铲腔143。
当铲头14的铲腔143内装满土体时,工人将探杆11上提,铲头14中土体由于自重下滑;由于土体与弹性卡环15的摩阻力,凹槽环145内的弹性卡环15随土体下移,凹槽环145下部的直径变窄,弹性卡环15紧缩,卡住土体,防止土体下滑,最终将土体取出。
在实际施工过程中,重复上述步骤,一直向下触探地下管线,如遇到铲头14无法下压时,触探锤12产生跳锤,即可取出铲头14,查看已经铲出土体的土洞中的物体,以排查是否存在地下管线,最终避免了钻机破坏地下管线的事故。
在利用上述的触探式地下管线探铲1排查地下管线的同时,记录铲头14探铲1进入土体一定深度时的锤击数,与轻型动力触探对比换算,即可判定土体的密实度,解决了排查地下管线时无法取样、无法进行原位测试的问题。
本实施例提供的触探式地下管线探铲1具有轻便、有效、适用性广以及误差小等优点,在勘察地下管线时,可以避免人进入深坑内,安全性高,可有效将各种松散或密实的土体提出洞口,防止土体滑出铲头,并且通过触探锤12,解决了人力有限的难题,可穿越所有地下管线的埋藏深度,另外,该触探式地下管线探铲1根据入土一定深度时的锤击数,可评价土体的密实状态,解决了排查管线时无法取样、无法进行原位测试的问题。
本实施例中,铲头14为薄壁圆管状,其呈长筒状,且上宽下窄,沿铲腔143自上而下的方向,铲腔143的直径依序收缩,也就是直径依序递减,其下端开口的侧壁为环形刀刃144,这样,当铲头14收到腿座13向下冲击时,便于土体进入铲腔143内。
当然,作为其它的实施例,该铲头14也可以呈直筒状,也就是直径一致,这样,只要形成的凹槽环145,沿铲腔143自上而下的方向,其直径依序变小则可,具体设置结构可视实际需要而定。也就是说,无论铲头14的铲腔143形状如何,只要保持凹槽环145的形状,沿铲腔143自上而下的方向,其直径依序变小则可。
触探锤12中设有贯穿其上端及下端的通孔,探杆11穿过该触探锤12,这样,触探锤12则可以沿着探杆11上下移动。
为了便于人工提起触探锤12进行操作,本实施例的外侧壁朝外延伸有外沿杆121,这样,工人只需要握住外沿杆121,则便于操作触探锤12在探杆11上下移动;当然,为了使得整个触探锤12平衡受力,本实施例中的触探锤12为圆柱体,上述的通孔穿过该圆柱体的中心线,并且,在触探锤12的外侧壁上凸设多个外沿杆121,该多个外沿杆121均匀相间环绕触探锤12外周布置。
当触探锤12提起后,其自由落体击打在腿座13上,为了增加触探锤12与腿座13之间的相互作用面积,本实施例中,腿座13呈锥台状,其呈倒置布置,也就是大端面朝上布置,小端面朝下布置,这样,触探锤12在击打腿座13时,则是直接击打在其大端面上。
腿座13与探杆11之间可以是一体成型,也可以是分开制造,并装配,例如将探杆11的下端之间穿过腿座13中,并实现两者连接则可,可以通过螺纹连接,或者直接焊接,或者,为了便于腿座13在探杆11上的位置变换,还可以采用一些活动连接结构活动连接。
铲头14的上端设有连接头142,该连接头142连接在探杆11的连接端111上,从而使得铲头14与探杆11之间连接为一体。
铲头14的连接头142与探杆11的连接端111之间的连接方式可以多样化,本实施例中,连接头142中设有螺纹孔,相对应地,连接端111的外周上设有外螺纹,从而连接端111螺纹连接在螺纹孔中则可。
当触探锤12击打在腿座13上,腿座13再将击打力传递至铲头14上,为了避免击打力直接捶打在铲头14上,影响铲头14与探杆11之间的连接,本实施例中,当铲头14连接在探杆11上后,腿座13的下端置于铲头14的上方,也就是铲头14的上端与腿座13的下端之间具有间隔,两者之间隔开布置。这样,触探锤12击打的腿座13上后,使得探杆11产生朝下的作用下,该作用力驱动铲头14一起朝下移动,也就是不仅不会破坏铲头14与探杆11之间的连接,且可以加强两者之间的连接稳固性。
本实施例中,上述的弹性卡环15为弹性片,该弹性片弯折形成具有断口151的圆环状,这样,由于断口151的原因,当弹性片受到径向压力时,圆环直径则缩小,当径向压力撤掉时,圆环直径则会恢复至原始形状。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.触探式地下管线探铲,其特征在于,包括呈直条状的探杆、铲头以及穿设于所述探杆且可沿所述探杆上下移动的触探锤;所述探杆的下端具有连接端,其外周壁凸设有腿座,所述触探锤位于所述腿座上方;所述铲头位于所述腿座的下方,其中具有下端开口的铲腔,其上端连接于所述连接端;所述铲腔内设有环绕所述铲腔内壁周向布置的凹槽环,沿所述铲腔自上而下的方向,所述凹槽环的直径依序递减;所述铲腔中设有弹性卡环,所述弹性卡环呈具有断口的圆环状,其环绕置于所述凹槽环中,且高度小于所述凹槽环的高度。
2.如权利要求1所述的触探式地下管线探铲,其特征在于,所述铲腔呈上宽下窄的圆筒状,沿所述铲腔自上而下的方向,所述铲腔的直径依序递减。
3.如权利要求1或2所述的触探式地下管线探铲,其特征在于,所述触探锤呈圆柱状,其中设有贯穿其上下端的通孔,所述通孔穿过所述触探锤的中心线,所述探杆穿设于所述通孔中。
4.如权利要求1或2所述的触探式地下管线探铲,其特征在于,所述触探锤的外侧壁朝外延伸有多个外沿杆,该多个所述外沿杆均匀相间环绕所述触探锤的外周布置。
5.如权利要求1或2所述的触探式地下管线探铲,其特征在于,所述腿座呈锥台状,其大端面朝上布置,且小端面朝下布置。
6.如权利要求5所述的触探式地下管线探铲,其特征在于,所述铲头的上端与所述腿座的下端之间具有间隔。
7.如权利要求1或2所述的触探式地下管线探铲,其特征在于,所述弹性卡环为弹性片,所述弹性片弯折形成具有断口的圆环状。
8.如权利要求1或2所述的触探式地下管线探铲,其特征在于,所述铲头的上端设有连接头,所述连接头连接于所述探杆的连接端。
9.如权利要求8所述的触探式地下管线探铲,其特征在于,所述连接头中设有螺纹孔,所述连接端的外周设有外螺纹,所述连接端置于所述螺纹孔中,且与螺纹孔螺纹连接。
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