CN211621529U - 一种水下静力触探贯入装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及静力触探技术领域，更具体地，涉及一种水下静力触探贯入装置，包括第一液压缸，所述的第一液压缸包括缸筒和第一活塞杆，包括第一夹持机构和第二夹持机构，所述的第一夹持机构与第一活塞杆端部连接，所述的第二夹持机构与缸筒连接，能够方便简单地完成探杆的贯入和取出工作。

Description

一种水下静力触探贯入装置

技术领域

本实用新型涉及静力触探技术领域，更具体地，涉及一种水下静力触探贯入装置。

背景技术

静力触探是指利用压力装置将有触探头的触探杆压入试验土层，通过量测系统测土的贯入阻力，可确定土的某些基本物理力学特性，如土的变形模量、土的容许承载力等。静力触探加压方式有机械式、液压式和人力式三种。静力触探在现场进行试验，将静力触探所得比贯入阻力与载荷试验、土工试验有关指标进行回归分析，可以得到适用于一定地区或一定土性的经验公式，可以通过静力触探所得的计算指标确定土的天然地基承载力。

静力触探的基本原理就是用准静力将一个内部装有传感器的触探头以匀速压入土中，由于地层中各种土的软硬不同，探头所受的阻力自然也不一样，传感器将这种大小不同的贯入阻力通过电信号输入到记录仪表中记录下来，再通过贯入阻力与土的工程地质特征之间的定性关系和统计相关关系，来实现取得土层剖面、提供浅基承载力、选择桩端持力层和预估单桩承载力等工程地质勘察目的。

公开号：CN108978618A，公开了一种带套管功能且可连续贯入的水下静力触探装置，能够实现对探杆和套管的连续贯入，包括探杆、套管、第一横向夹持机构、第二横向夹持机构、第三横向夹持机构及纵向连续贯入机构，套管套设在探杆外，第一、二、三横向夹持机构均固设于纵向连续贯入机构上；纵向连续贯入机构包括两组固定件，分设于探杆两侧，每组固定件上纵向设置上执行件和下执行件，两组上执行件与固定件构成上贯入机构，两组下执行件与固定件构成下贯入机构，上、下执行件均能够在对应的固定件上独立纵向运动；两组上执行件之间固定连接所述第一横向夹持机构，两组下执行件之间固定连接第二横向夹持机构，第三横向夹持机构设于下贯入机构的下方。该公开方案需要使用多套的液压贯入机构将探杆进行贯入，但该装置由于设置多套液压贯入机构，其结构复杂，在执行贯入工作的时候需要多套液压装置同步协作，任意一套出现故障即不能完成工作，且检修维护复杂困难。另外，该公开方案在夹持探杆的时候采用4个方向的夹持构件进行夹持，且4个方向的夹持构件均可活动，这样容易导致探杆夹持对中性差。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种水下静力触探贯入装置，能够方便简单地完成探杆的贯入和取出工作。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种水下静力触探贯入装置，包括第一液压缸，所述的第一液压缸包括缸筒和第一活塞杆，包括第一夹持机构和第二夹持机构，所述的第一夹持机构与第一活塞杆端部连接，所述的第二夹持机构与缸筒连接。

在本装置中，用于静力触探的探杆分别通过第一夹持机构和第二夹持机构对其进行夹持，在进行贯入的时候，第二夹持机构松开对探杆的夹持作用力，第一夹持机构夹紧探杆，第一液压缸启动，并推出第一活塞杆，以驱动第一夹持机构向下运动，从而带动探杆向下运动，实现贯入，当第一活塞杆顶出至其最大顶出行程时，第二夹持机构夹紧探杆，第一夹持机构松开，通过第二夹持机构对探杆保持位置的固定，第一液压缸控制第一活塞杆向上运动复位，复位后第一夹持机构夹紧探杆，第二夹持机构松开探杆，重复上述动作，以实现探杆的连续贯入。另外，在完成贯入工作之后，需要将探杆取出，在取出探杆的过程中，首先第一夹持机构对探杆进行夹紧，第一活塞杆向上运动带动探杆向上运动，第二夹持机构夹紧探杆，保持探杆位置避免在重力作用下探杆掉落，第一夹持机构松开，并第一活塞杆向下运动后再对探杆进行夹紧，第二夹持机构松开，重复上述动作，实现将探杆取出的工作。本装置结构简单，在进行探杆贯入动作的时候，通过一组液压缸即可完成贯入工作，且通过双夹持机构的设置能够很好地保持探杆在贯入时候的稳定性。另外，本装置能够同时实现探杆的贯入和取出工作，且在取出探杆的时候能够避免探杆由于重力作用掉落的问题，能够迅速便捷地贯入和取出探杆，具有良好地推广价值。

进一步的，两个所述的第一液压缸平行设置，所述的第一夹持机构两端分别与两个第一活塞杆固定连接，所述的第二夹持机构两端分别与两个缸筒固定连接。本装置通过采用一组平行设置的液压缸对探杆贯入提供动力，既能够保证贯入时候的稳定性，也能够提供足够的贯入动力。在贯入过程中，第一夹持机构跟随着第一活塞杆而运动，用以驱动探杆动作，第二夹持机构位置固定不动，用以对探杆进行位置固定。

进一步的，所述的第二夹持机构通过箍体与缸筒外壁连接，所述的箍体套设固定在缸筒外壁，所述的箍体上设有安装座，所述的第二夹持机构两端分别固定安装在两个安装座上。根据实际所需，第二夹持机构的安装位置可以通过箍体套设的高度位置进行调整，通过箍体固定的方式可以避免对缸筒造成损伤，以保证液压缸的正常使用。

进一步的，还包括底座，所述的底座两端分别与第一活塞杆端部固定连接，所述的第一夹持机构固定安装在底座上。在底座的中部设置有通孔，通孔用于通过探杆，第一活塞杆运动带动底座运动，以实现控制第一夹持机构的动作，其中，第一夹持机构的夹持中心与通孔中心置于同一直线方向上，且通孔的直径略大于探杆的外径，在夹持的时候，通孔能够起到导向和对中作用，能够保证探杆贯入的稳定性。

进一步的，所述的第一夹持机构和第二夹持机构均包括夹持座、第一滑块、第二滑块、第二液压缸和调节螺栓，所述的夹持座内设有容置腔，所述的第一滑块和第二滑块上滑动设置在容置腔内，所述的第一滑块上设有第一夹持块，所述的第二滑块上设有第二夹持块，所述的第一夹持块和第二夹持块相对设置，所述的第二液压缸设有第二活塞杆，所述的第二活塞杆与第二滑块连接，所述的调节螺栓穿过夹持座侧壁，所述的调节螺栓与夹持座侧壁螺纹配合，所述的调节螺栓端部与第一滑块连接。在进行夹持之间，根据所用的探杆的直径大小，通过调整调节螺栓以控制第一滑块的位置，以适应不同直径大小的探杆，保证探杆的对中性，调整好之后的第一夹持块刚好与探杆的外壁贴合，且此时探杆的轴线方向与第一活塞杆的运动方向相同，以保证在贯入的时候探杆的对中性，以提高贯入效率。在调整好第一夹持块的位置之后，通过第二液压缸控制第二活塞杆，以驱动第二滑块朝靠近第一滑块方向运动，直至第二夹持块与探杆外壁贴合后则完成夹持。本装置通过调节螺栓和液压缸的配合，能够方便地对夹持位置进行调整，且仅通过单向的夹持，可以减少由于多个液压缸之间的夹持作用力不一致导致探杆居中性不好的问题。

进一步的，所述的第一夹持块和第二夹持块上设有圆弧面。在夹持探杆的时候，圆弧面刚好能够与探杆的外壁面进行贴合，以增大夹持块与探杆外壁面之间的接触面积，增大夹持块与探杆之间的摩擦力，使夹持更加稳固。

进一步的，所述的第一夹持块和第二夹持块上设有防滑垫，通过防滑垫能够增大夹持块与探杆外壁面之间的摩擦力，以保证探杆能够夹持稳定。具体地，防滑垫为防滑硅胶垫，其具有弹性，可以减少夹持过程中对探杆造成的表面损伤。

进一步的，所述的容置腔内设有导杆，所述的第一滑块和第二滑块上设有导孔，所述的导杆穿过导孔，所述的第二滑块与第二滑块滑动设置在导杆上，具体地，导杆的轴向方向与第二活塞杆的运动方向一致，具体地，两个导杆平行设置在夹持座内，通过导杆的导向作用能够使滑块动作更加稳定，避免滑块在动作时候偏摆。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本装置结构简单，采用双夹持机构的设置能够很好地完成探杆的贯入和取出工作，控制维护简单，另外，本装置采用调节螺栓和液压缸的方式对探杆进行夹持，既能够保证夹持的稳定性，也能够保持探杆的对中性，能够很好地提高贯入效率。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为图1中A处局部放大图；

图3为图1中B处局部放大图；

图4为本实用新型在一个实施例中第一夹持机构和第二夹持机构的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本实用新型的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本实用新型实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

实施例

如图1所示，一种水下静力触探贯入装置，包括第一液压缸、第一夹持机构32和第二夹持机构31，第一液压缸包括缸筒10和第一活塞杆20，第一活塞杆20活动设置在缸筒10内，两个第一液压缸平行设置，两个第一液压缸同步动作，第一夹持机构32的两端分别与两个第一活塞杆20的端部固定连接，两个第二夹持机构31设置在两个缸筒10之间，第二夹持机构31的两端分别与两个缸筒10固定。通过采用一组平行设置的液压缸对探杆贯入提供动力，既能够保证贯入时候的稳定性，也能够提供足够的贯入动力。在贯入过程中，第一夹持机构32跟随着第一活塞杆20而运动，用以驱动探杆动作，第二夹持机构31位置固定不动，用以对探杆进行位置固定。

具体地，如图2、3所示，第一夹持机构32和第二夹持机构31的夹持中心位于同一直线方向上。在本实施例中，第一夹持机构32通过底座50与两个第一活塞杆20的端部固定，在底座50的中部设置有通孔，通孔的直径略大于探杆的直径，探杆能够穿过通孔以进行贯入海床中。具体地，底座50的两端分别与第一活塞杆20的端部固定连接，第一夹持机构32安装固定在底座50上，且第一夹持机构32的夹持中心与通孔置于同一直线方向上，第一活塞杆20运动带动底座50运动，以实现控制第一夹持机构32的动作，在贯入过程中，通孔能够起到导向和对中作用，能够保证探杆贯入的稳定性。

另外，在本实施例中，第二夹持机构31通过箍体40与缸筒10外壁连接，箍体40套设固定在缸筒10外壁，箍体40上设有安装座，第二夹持机构31两端分别固定安装在两个安装座上。根据实际所需，第二夹持机构31的安装位置可以通过箍体40套设的高度位置进行调整，通过箍体40固定的方式可以避免对缸筒10造成损伤，以保证液压缸的正常使用。

特别的，如图4所示，第一夹持机构32和第二夹持机构31均包括夹持座303、第一滑块306、第二滑块304、第二液压缸301和调节螺栓308，夹持座303内设有容置腔，第一滑块306和第二滑块304上滑动设置在容置腔内，第一滑块306上设有第一夹持块307，第二滑块304上设有第二夹持块305，第一夹持块307和第二夹持块305相对设置，第二液压缸301设有第二活塞杆302，第二活塞杆302与第二滑块304连接，调节螺栓308穿过夹持座303侧壁，调节螺栓308与夹持座303侧壁螺纹配合，调节螺栓308端部与第一滑块306连接。在进行夹持之间，根据所用的探杆的直径大小，通过调整调节螺栓308以控制第一滑块306的位置，以适应不同直径大小的探杆，保证探杆的对中性，调整好之后的第一夹持块307刚好与探杆的外壁贴合，且此时探杆的轴线方向与第一活塞杆20的运动方向相同，以保证在贯入的时候探杆的对中性，以提高贯入效率。在调整好第一夹持块307的位置之后，通过第二液压缸301控制第二活塞杆302，以驱动第二滑块304朝靠近第一滑块306方向运动，直至第二夹持块305与探杆外壁贴合后则完成夹持。本装置通过调节螺栓308和液压缸的配合，能够方便地对夹持位置进行调整，且仅通过单向的夹持，可以减少由于多个液压缸之间的夹持作用力不一致导致探杆居中性不好的问题。特别地，为了方便操作调节螺栓308，在调节螺栓308凸出于夹持座303外壁的一端上设有把手，通过把手能够方便工作人员对调节螺栓308进行调节。

第一夹持块307和第二夹持块305上设有圆弧面。在夹持探杆的时候，圆弧面刚好能够与探杆的外壁面进行贴合，以增大夹持块与探杆外壁面之间的接触面积，增大夹持块与探杆之间的摩擦力，使夹持更加稳固。第一夹持块307和第二夹持块305上设有防滑垫，防滑垫贴合于圆弧面设置，通过防滑垫能够增大夹持块与探杆外壁面之间的摩擦力，以保证探杆能够夹持稳定。具体地，防滑垫为防滑硅胶垫，其具有弹性，可以减少夹持过程中对探杆造成的表面损伤。

另外，容置腔内设有导杆309，第一滑块306和第二滑块304上设有导孔，导杆309穿过导孔，第二滑块304与第二滑块304滑动设置在导杆309上，具体地，导杆309的轴向方向与第二活塞杆302的运动方向一致，具体地，两个导杆309平行设置在夹持座303内，通过导杆309的导向作用能够使滑块动作更加稳定，避免滑块在动作时候偏摆。

本装置的动作过程如下：

用于静力触探的探杆分别通过第一夹持机构32和第二夹持机构31对其进行夹持，在进行贯入的时候，第二夹持机构31松开对探杆的夹持作用力，第一夹持机构32夹紧探杆，第一液压缸启动，并推出第一活塞杆20，以驱动第一夹持机构32向下运动，从而带动探杆向下运动，实现贯入，当第一活塞杆20顶出至其最大顶出行程时，第二夹持机构31夹紧探杆，第一夹持机构32松开，通过第二夹持机构31对探杆保持位置的固定，第一液压缸控制第一活塞杆20向上运动复位，复位后第一夹持机构32夹紧探杆，第二夹持机构31松开探杆，重复上述动作，以实现探杆的连续贯入。另外，在完成贯入工作之后，需要将探杆取出，在取出探杆的过程中，首先第一夹持机构32对探杆进行夹紧，第一活塞杆20向上运动带动探杆向上运动，第二夹持机构31夹紧探杆，保持探杆位置避免在重力作用下探杆掉落，第一夹持机构32松开，并第一活塞杆20向下运动后再对探杆进行夹紧，第二夹持机构31松开，重复上述动作，实现将探杆取出的工作。本装置结构简单，在进行探杆贯入动作的时候，通过一组液压缸即可完成贯入工作，且通过双夹持机构的设置能够很好地保持探杆在贯入时候的稳定性。另外，本装置能够同时实现探杆的贯入和取出工作，且在取出探杆的时候能够避免探杆由于重力作用掉落的问题，能够迅速便捷地贯入和取出探杆，具有良好地推广价值。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。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权利要求的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种水下静力触探贯入装置，包括第一液压缸，所述的第一液压缸包括缸筒(10)和第一活塞杆(20)，其特征在于，包括第一夹持机构(32)和第二夹持机构(31)，所述的第一夹持机构(32)与第一活塞杆(20)端部连接，所述的第二夹持机构(31)与缸筒(10)连接。

2.根据权利要求1所述的一种水下静力触探贯入装置，其特征在于，两个所述的第一液压缸平行设置，所述的第一夹持机构(32)两端分别与两个第一活塞杆(20)固定连接，所述的第二夹持机构(31)两端分别与两个缸筒(10)固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种水下静力触探贯入装置，其特征在于，所述的第二夹持机构(31)通过箍体(40)与缸筒(10)外壁连接，所述的箍体(40)套设固定在缸筒(10)外壁，所述的箍体(40)上设有安装座，所述的第二夹持机构(31)两端分别固定安装在两个安装座上。

4.根据权利要求2所述的一种水下静力触探贯入装置，其特征在于，还包括底座(50)，所述的底座(50)两端分别与第一活塞杆(20)端部固定连接，所述的第一夹持机构(32)固定安装在底座(50)上。

5.根据权利要求1所述的一种水下静力触探贯入装置，其特征在于，所述的第一夹持机构(32)和第二夹持机构(31)均包括夹持座(303)、第一滑块(306)、第二滑块(304)、第二液压缸(301)和调节螺栓(308)，所述的夹持座(303)内设有容置腔，所述的第一滑块(306)和第二滑块(304)上滑动设置在容置腔内，所述的第一滑块(306)上设有第一夹持块(307)，所述的第二滑块(304)上设有第二夹持块(305)，所述的第一夹持块(307)和第二夹持块(305)相对设置，所述的第二液压缸(301)设有第二活塞杆(302)，所述的第二活塞杆(302)与第二滑块(304)连接，所述的调节螺栓(308)穿过夹持座(303)侧壁，所述的调节螺栓(308)与夹持座(303)侧壁螺纹配合，所述的调节螺栓(308)端部与第一滑块(306)连接。

6.根据权利要求5所述的一种水下静力触探贯入装置，其特征在于，所述的第一夹持块(307)和第二夹持块(305)上设有圆弧面。

7.根据权利要求5所述的一种水下静力触探贯入装置，其特征在于，所述的第一夹持块(307)和第二夹持块(305)上设有防滑垫。

8.根据权利要求7所述的一种水下静力触探贯入装置，其特征在于，所述的防滑垫为防滑硅胶垫。

9.根据权利要求5-8任一所述的一种水下静力触探贯入装置，其特征在于，所述的容置腔内设有导杆(309)，所述的第一滑块(306)和第二滑块(304)上设有导孔，所述的导杆(309)穿过导孔，所述的第二滑块(304)与第二滑块(304)滑动设置在导杆(309)上。

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