CN210002379U

CN210002379U - 一种螺旋板载荷试验入土装置

Info

Publication number: CN210002379U
Application number: CN201920692692.9U
Authority: CN
Inventors: 邓社根; 宋兴东; 凌晓梅; 张明成; 刘桂松; 黎昱; 张桂萍; 俞俊秋; 张骁虎
Original assignee: Jiangsu Engineering Exploration & Surveying Institute Co Ltd
Current assignee: Jiangsu Engineering Exploration & Surveying Institute Co Ltd
Priority date: 2019-05-15
Filing date: 2019-05-15
Publication date: 2020-01-31
Anticipated expiration: 2029-05-15

Abstract

本实用新型公开了岩土工程勘察设备技术领域的一种螺旋板载荷试验入土装置。该装置包括底盘、钻杆以及设置在钻杆下端的螺旋板探头，其特征在于：所述钻杆设有驱动其旋转的液压锚机和驱动其竖直升降的升降机构，所述液压锚机的输出轴与钻杆之间通过连接接头可拆卸连接，所述升降机构包括设置在底盘上的升降油缸，还包括驱动钻杆竖直运动的导向组件，所述导向组件包括竖直设置在底盘上的支杆，支杆外周套装有能够沿支杆竖直上下运动的升降杆，升降杆的外周固定液压锚机，所述升降油缸的缸筒固定在底盘上，升降油缸的活塞杆固接升降杆。本实用新型的优点是提供一种操作方便的螺旋板载荷试验入土装置，便于进行土层深度较深的载荷试验。

Description

一种螺旋板载荷试验入土装置

技术领域

本实用新型涉及岩土工程勘察设备技术领域，特别涉及一种螺旋板载荷试验入土装置。

背景技术

螺旋板载荷试验(SPLT)是将一螺旋形的承压板用人力或机械旋入地面以下的预定深度，通过传力杆向螺旋形承压板施加压力，测定承压板的下沉量。螺旋板载荷试验适用于岩土工程勘察，深层地基土或地下水位以下的地基土。它可以测求地基土的压缩模量、固结系数、饱和软秸土的不排水抗剪强度、地基土的承载力等，其测试深度可达10-15m。螺旋板载荷试验入土，需要同时对螺旋板施加旋转力和垂直向下压力，以保持每旋转一周入土深度为一个螺距。

在实际工作中，人力进行螺旋板载荷试验时，工人劳动强度大，工作效率低，能够进行试验的深度较浅。于是，通过机械方式进行螺旋板载荷试验设备代替了传统的人工试验，目前我国已有的螺旋板载荷试验仪器一般由下列四部分组成：(一)螺旋板头：由螺旋板、护套等组成，螺旋板常用的有三种规格，直径160mm，投影面积200，钢板厚5mm，螺距40mm；直径252mm，投影面积500，钢板厚5mm，螺距80mm；直径为113mm螺旋板常用于硬黏土层中。(二)量测系统：由电阻式应变传感器、测压仪等组成。(三)加压系统：由千斤顶、传力杆等组成，传力杆的规格为Φ73mm×10mm，若在强度较低的软黏土中进行试验也可采用Φ36mm×10mm的传力杆。(四)反力装置：由地锚和钢架梁等组成。尽管现有技术中解决了人工试验存在的上述问题，但是，依旧存在如下问题：现有技术中通过采用千斤顶对传力杆进行施加荷载，传力杆的垂直度是影响测试结果可靠性和准确性的关键因素，为了保证传力杆的垂直度，在千斤顶施加载荷时，需要调整好千斤顶顶部和钢架梁之间的垂直，使其恰好顶在钢架梁中心部位，不仅操作繁琐，而且传力杆的垂直度依旧难以保证，尤其对于较深土层的试验时，为了下一深度的检测，需要加接传力杆继续深入土层中，此时，需要将传力杆和千斤顶、钢架梁拆除，然后加接传力杆，再将传力杆和千斤顶、钢架梁连接，此时，为了保证传力杆的垂直度，需要再次调整千斤顶，操作特别繁琐，传力杆的垂直度很难保证，因此，对较深土层的载荷试验带来困难。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种操作方便的螺旋板载荷试验入土装置，便于进行土层深度较深的载荷试验。

为了实现上述实用新型目的，本实用新型螺旋板载荷试验入土装置采用的如下技术方案：

一种螺旋板载荷试验入土装置，包括底盘、钻杆以及设置在钻杆下端的螺旋板探头，所述钻杆设有驱动其旋转的液压锚机和驱动其竖直升降的升降机构，所述液压锚机的输出轴与钻杆之间通过连接接头可拆卸连接，所述升降机构包括设置在底盘上的升降油缸，还包括驱动钻杆竖直运动的导向组件，所述导向组件包括竖直设置在底盘上的支杆，支杆外周套装有能够沿支杆竖直上下运动的升降杆，升降杆的外周固定液压锚机，所述升降油缸的缸筒固定在底盘上，升降油缸的活塞杆固接升降杆。

优选的，所述连接接头下端与钻杆螺纹连接，所述连接接头上端设有便于液压锚机输出轴插装的安装槽，所述安装槽和液压锚机输出轴均设有便于插销插装的插销孔。通过在连接接头的上端设置安装槽，便于液压锚机输出轴插装安装槽内，连接时只需要插装插销将液压锚机输出轴与连接接头固定，结构简单，操作方便。

优选的，所述连接接头中部设有便于电缆穿过的第一通孔，连接接头一侧开设有与第一通孔接通的线槽，线槽下端延伸至连接接头底端并设有便于电缆穿出的开口，所述钻杆中部设有便于电缆穿过并与第一通孔接通的第二通孔。通过设置线槽，线槽下端延伸至连接接头底端并设有便于电缆穿出的开口，每次加接钻杆时，电缆不需要从连接接头的第一通孔内退出再穿入，而是直接从线槽穿出或穿出即可，从而提高工作效率。

优选的，所述底盘设有行走装置，所述行走装置为设置在底盘底部的履带。

优选的，所述螺旋板探头包括螺旋承压板和设置在螺旋承压板上的压力传感器。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

1、本实用新型通过采用液压锚机，对下部钻杆、螺旋板探头传递旋转力，同时采用升降机构对下部钻杆和螺旋板探头传递向下压力，液压锚机作升降工作由升降油缸驱动升降杆运动带动升降，升降杆在支杆的导向作用下沿着支杆竖直上下运动，从而带动液压锚机的竖直升降，使得钻杆和螺旋板探头保持垂直状态旋入土层，整体操作简单，便于钻杆垂直深入土层，从而保证钻杆的垂直度，直接避免了现有技术中采用千斤顶难以调整的问题；

2、本实用新型通过在液压锚机的输出轴与钻杆之间可拆卸地连接连接接头，便于钻杆与液压锚机的输出轴分离，从而方便加接钻杆进行下一深度的检测，具体操作时，只需通过连接接头分离钻杆和液压锚机的输出轴，而后驱动液压锚机上升，此时，加接钻杆，完成后驱动液压锚机下降，通过连接接头将钻杆与液压锚机的输出轴连接，便于继续进行深度检测，通过连接接头连接拆卸方便，结构简单，方便操作。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型加接钻杆时的结构示意图；

图3为图1的俯视图；

图4为连接接头剖面图；

图5为连接接头主视图；

图6为图5的A-A剖面图；

图7为图5的B-B剖面图；

图8为图1的C部放大图。

其中，1钻杆，2螺旋板探头，201螺旋承压板，202压力传感器，3第二通孔，4电缆，5连接接头，6线槽，7插销，8液压锚机，9升降杆，10支杆，11升降油缸，12底盘，13行走装置，14插销孔，15安装槽，16第一通孔，17数据采集器，18开口。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，进一步阐明本实用新型，应理解这些实施方式仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

如图1-8所示，一种螺旋板载荷试验入土装置，包括底盘12、钻杆1以及设置在钻杆1下端的螺旋板探头2，螺旋板探头2包括螺旋承压板201和设置在螺旋承压板201上的压力传感器202，压力传感器202通过电缆4连接数据采集器17，电缆4一端连接压力传感器202，另一端穿过钻杆1连接数据采集器17，其中，螺旋板探头2和数据采集器17都是能够直接在市面上采购得到的，螺旋板探头2的型号规格为WDL(3t)，厂家为南光地质仪器有限公司，数据采集器17的型号为DN-2型多用数显仪，厂家为南光地质仪器有限公司；底盘12设有行走装置13，行走装置13为设置在底盘12底部的履带；钻杆1设有驱动其旋转的液压锚机8和驱动其竖直升降的升降机构，液压锚机8的输出轴与钻杆1之间通过连接接头5可拆卸连接，连接接头5下端与钻杆1螺纹连接，连接接头5上端设有便于液压锚机8输出轴插装的安装槽15，安装槽15和液压锚机8输出轴均设有便于插销7插装的插销孔14；连接接头5中部设有便于电缆4穿过的第一通孔16，连接接头5一侧开设有与第一通孔16接通的线槽6，线槽6下端延伸至连接接头5底端并设有便于电缆4穿出的开口18，钻杆1中部设有便于电缆4穿过并与第一通孔16接通的第二通孔3；升降机构包括设置在底盘12上的升降油缸11，还包括驱动钻杆1竖直运动的导向组件，导向组件包括竖直设置在底盘12上的支杆10，支杆10外周套装有能够沿支杆10竖直上下运动的升降杆9，升降杆9的外周固定液压锚机8，升降油缸11的缸筒固定在底盘12上，升降油缸11的活塞杆固接升降杆9。

本实用新型的具体工作过程与原理：螺旋板载荷试验时，通过行走装置13驱动钻杆1在试验点位置，在试验点位置时，将螺旋板探头2螺纹连接在钻杆1上，在钻杆1的第二通孔3内穿入电缆4，并将连接接头5螺纹连接在钻杆1上，电缆4经钻杆1的第二通孔3穿入连接接头5的第一通孔16内，再从连接接头5的线槽6穿过，然后将电缆4一起绑扎在钻杆1上部，此时，再将液压锚机8的输出轴插装连接接头5的安装槽15内，插入插销7将连接接头5与液压锚机8固定，此时，钻杆1与液压锚机8通过连接接头5固定，同时，钻杆1竖直固定在液压锚机8上；此时，启动液压锚机8和升降油缸11，液压锚机8带动钻杆1和螺旋承压板201旋转，同时，升降油缸11驱动升降杆下降，通过与升降油缸与液压锚机连接的液压控制系统控制螺旋承压板201的旋转速度与下降速度相配合，将螺旋承压板201旋入地下土层，其中，升降杆9沿着支杆10竖直上下运动，从而带动液压锚机8的竖直升降，使得钻杆1和螺旋板探头2保持垂直状态旋入土层；当一根钻杆1旋入到底，需要进行下一深度检测时，首先，停止液压锚机8的旋转和升降油缸11的下降，而后，拔出插销7，通过升降油缸11驱动液压锚机8上升，从而分开连接接头5和液压锚机8的输出轴，然后将连接接头5从钻杆1上旋转拆卸，连接接头5一侧开设有线槽6，线槽6下端延伸至连接接头5底端并设有便于电缆4穿出的开口18，此时，直接取下连接接头5即可，电缆4没有整体贯穿连接接头5，拆卸方便，提高了工作效率，而后，将电缆4穿入另一钻杆1内，此时，通过螺纹连接两个钻杆1，钻杆1加接好后，重新旋上连接接头5，并与液压锚机8的输出轴连接固定，此时，液压锚机8和升降油缸11工作，继续向土层旋入螺旋承压板201，直至螺旋承压板201到预定的深度位置；当螺旋承压板201入土达到预定深度后，将液压锚机8、连接接头5卸下，将电缆4连接数据采集器17，即可采用地锚或堆载重物作为反力，对已入土的螺旋承压板201进行载荷试验。

Claims

1.一种螺旋板载荷试验入土装置，包括底盘、钻杆以及设置在钻杆下端的螺旋板探头，其特征在于：所述钻杆设有驱动其旋转的液压锚机和驱动其竖直升降的升降机构，所述液压锚机的输出轴与钻杆之间通过连接接头可拆卸连接，所述升降机构包括设置在底盘上的升降油缸，还包括驱动钻杆竖直运动的导向组件，所述导向组件包括竖直设置在底盘上的支杆，支杆外周套装有能够沿支杆竖直上下运动的升降杆，升降杆的外周固定液压锚机，所述升降油缸的缸筒固定在底盘上，升降油缸的活塞杆固接升降杆。

2.根据权利要求1所述的螺旋板载荷试验入土装置，其特征在于：所述连接接头下端与钻杆螺纹连接，所述连接接头上端设有便于液压锚机输出轴插装的安装槽，所述安装槽和液压锚机输出轴均设有便于插销插装的插销孔。

3.根据权利要求1所述的螺旋板载荷试验入土装置，其特征在于：所述连接接头中部设有便于电缆穿过的第一通孔，连接接头一侧开设有与第一通孔接通的线槽，线槽下端延伸至连接接头底端并设有便于电缆穿出的开口，所述钻杆中部设有便于电缆穿过并与第一通孔接通的第二通孔。

4.根据权利要求1所述的螺旋板载荷试验入土装置，其特征在于：所述底盘设有行走装置，所述行走装置为设置在底盘底部的履带。

5.根据权利要求1所述的螺旋板载荷试验入土装置，其特征在于：所述螺旋板探头包括螺旋承压板和设置在螺旋承压板上的压力传感器。