CN211849372U - 一种新型静力触探探头 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型静力触探探头，包括依次连接的锥尖、锥侧连接头、孔压连接头、空心顶柱和尾座，锥侧连接头上设有进水孔，进水孔上套设有透水石，孔压连接头内安装有孔压传感器，孔压连接头与空心顶柱之间放置有锥尖压力传感器，尾座上安装有接头插座，接头插座上安装有线缆接头；还包括套在空心顶柱外的侧壁摩擦筒，侧壁摩擦筒与尾座之间放置有侧壁压力传感器；锥尖压力传感器、侧壁压力传感器、孔压传感器均独立成块，通过线缆与线缆接头连接，用以将检测出来的数据通过线缆接头传输到外部接收器上。该探头有效解决了传统静力触探探头将应变片粘贴到弹性体上产生的安装不方便、粘贴不稳定的问题。

Description

一种新型静力触探探头

技术领域

本实用新型涉及静力触探技术领域，具体涉及一种新型静力触探探头。

背景技术

静力触探作为岩土工程领域原位土体勘察的一种重要手段，利用贯入装置将装有探头的探杆贯入土层，获得锥尖阻力、侧壁摩擦力、孔隙水压力等参数。

传统的静力触探探头是将用于测量锥尖阻力、侧壁摩擦力、孔隙水压力等的应变片粘贴到对应弹性体上，通过检测弹性体变形来获得相关参数，这样就会产生安装不方便、粘贴不稳定的问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种新型静力触探探头，锥尖压力传感器、侧壁压力传感器和孔压传感器都是独立成块，有效解决了传统静力触探探头将应变片粘贴到弹性体上产生的安装不方便、粘贴不稳定的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案实现：

一种新型静力触探探头，包括锥尖、锥侧连接头、孔压连接头、侧壁摩擦筒、空心顶柱、尾座、锥尖压力传感器、孔压传感器、侧壁压力传感器；

所述锥尖、锥侧连接头、孔压连接头、空心顶柱、尾座依次连接；锥侧连接头上设有进水孔，进水孔上套设有透水石，孔压连接头上安装有孔压传感器，孔压连接头与空心顶柱之间放置有锥尖压力传感器，孔压连接头能够挤压锥尖压力传感器，尾座上安装有接头插座，接头插座上安装有线缆接头；

所述侧壁摩擦筒套设于空心顶柱的外侧，侧壁摩擦筒与尾座之间放置有侧壁压力传感器，侧壁摩擦筒能够挤压侧壁压力传感器；

所述锥尖压力传感器、侧壁压力传感器、孔压传感器通过线缆与线缆接头连接。

作为上述方案的优选，所述锥侧连接头的下端与锥尖螺纹连接，上端与孔压连接头螺纹连接；

所述孔压连接头的内部设有第一阶梯孔，通过第一阶梯孔螺纹连接有孔压传感器，孔压传感器与透水石之间形成进水通道；

所述锥尖压力传感器位于孔压传感器的上方，放置在孔压连接头内部第一阶梯孔的阶梯面上；

所述孔压连接头的上端通过空心顶柱连接体与空心顶柱滑动连接，空心顶柱的上端与尾座螺纹连接；

所述侧壁摩擦筒的下端设于锥侧连接头上，侧壁摩擦筒的上端和尾座的下端分别设有能够相互配合的台阶，侧壁压力传感器放置在侧壁摩擦筒内部的台阶面上。

作为上述方案的优选，所述空心顶柱连接体的中央设有第二阶梯孔，下端孔径大于上端孔径，空心顶柱连接体的下端设有内螺纹，与孔压连接头螺纹连接，空心顶柱连接体能够相对于空心顶柱上下滑动。

作为上述方案的优选，所述空心顶柱连接体设置为从中间剖开的两半。

作为上述方案的优选，所述侧壁摩擦筒与尾座之间安装有第一挡土圈。

作为上述方案的优选，所述侧壁摩擦筒与锥侧连接头之间安装有第二挡土圈。

作为上述方案的优选，所述空心顶柱的下端设有凸出台阶。

由于具有上述结构，本实用新型的有益效果在于：

该新型静力触探探头中的锥尖压力传感器、侧壁压力传感器和孔压传感器都是独立成块的，可以购买现成的产品，也可以独立设计包装，不需要像传统探头那样将应变片贴到弹性体上，该新型静力触探探头的传感器使用安装更加方便快捷，而且更加稳定。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为本实用新型的结构示意图；

图2、图3为图1中的局部结构放大示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1至图3所示，本实施例提供一种新型静力触探探头，包括锥尖1、锥侧连接头3、孔压连接头4、侧壁摩擦筒7、空心顶柱8、尾座11、锥尖压力传感器5、孔压传感器15、侧壁压力传感器9；

所述锥尖1、锥侧连接头3、孔压连接头4、空心顶柱8、尾座11依次连接；锥尖1与锥侧连接头3之间安装有透水石2，锥侧连接头3上设有进水孔，透水石2套在进水孔上，孔压连接头4上安装有孔压传感器15，孔压连接头4与空心顶柱8之间放置有锥尖压力传感器5，孔压连接头4能够挤压锥尖压力传感器5，尾座11上安装有接头插座12，接头插座12上安装有线缆接头13；

所述侧壁摩擦筒7套设于空心顶柱8的外侧，侧壁摩擦筒7与尾座11之间放置有侧壁压力传感器9，侧壁摩擦筒7能够挤压侧壁压力传感器9；

所述锥尖压力传感器5、侧壁压力传感器9、孔压传感器15通过线缆与线缆接头13连接。

在本实施例中，所述锥侧连接头3的下端与锥尖1螺纹连接，上端与孔压连接头4螺纹连接；

所述孔压连接头4的内部设有第一阶梯孔，通过第一阶梯孔螺纹连接有孔压传感器15，孔压传感器15与透水石2之间形成进水通道；

所述锥尖压力传感器5位于孔压传感器15的上方，放置在孔压连接头4内部第一阶梯孔的阶梯面上，锥尖压力传感器5的上下两侧面在探头伸入地表以下时分别与空心顶柱8的下端面和第一阶梯孔的阶梯面接触；

所述孔压连接头4的上端通过空心顶柱连接体6与空心顶柱8滑动连接，空心顶柱8为中空结构，内腔走线，空心顶柱8的上端与尾座11螺纹连接，尾座11的上端安装有接头插座12，接头插座12的上端安装有线缆接头13。

所述侧壁摩擦筒7的下端设于锥侧连接头3上，通过锥侧连接头3进行支撑，侧壁摩擦筒7的上端与尾座11的下端分别设有能够相互配合的台阶，侧壁压力传感器9放置在侧壁摩擦筒7内部的台阶面上，侧壁压力传感器9的上下两侧面在探头伸入地表以下时分别与尾座11的下端面和侧壁摩擦筒7的台阶面接触。

在本实施例中，空心顶柱连接体6的中央设有第二阶梯孔，下端孔径大于上端孔径，空心顶柱连接体6的下端设有内螺纹，与孔压连接头4螺纹连接，空心顶柱连接体6能够相对于空心顶柱8上下滑动。

为方便空心顶柱连接体6的安装，可以将其设计成从中间剖开的两半，将其分别与孔压连接头4和空心顶柱8对应连接后，通过外侧的侧壁摩擦筒7包裹紧固。

所述侧壁摩擦筒7与尾座11之间安装有第一挡土圈10，第一挡土圈10的上下端分别与尾座11的台阶面和侧壁摩擦筒7的上端面接触连接。

所述侧壁摩擦筒7与锥侧连接头3之间安装有第二挡土圈14。

所述空心顶柱8的下端设有凸出台阶，用于在探头处于悬空状态时，与空心顶柱连接体6内部第二阶梯孔的阶梯面相配合，防止空心顶柱连接体6滑落。

上述结构的工作原理：

本实施例的静力触探探头被设备压入到岩土中后，岩土中的水通过透水石2和进水孔301流到孔压传感器15处，孔隙水压力便会被孔压传感器15检测出来。透水石2的设置能够防止其它杂质流入水孔中从而堵塞进水孔。

锥尖压力传感器5放置在孔压连接头4与空心顶柱8之间，这样，当锥尖1伸入地表底下，便会遇到阻力，此时，锥尖阻力由锥尖1、锥侧连接头3传递给孔压连接头4，孔压连接头4带动压力传感器5和空心顶柱连接体6向上移动，通过与空心顶柱8配合对锥尖压力传感器5进行挤压，锥尖阻力便会被锥尖压力传感器5检测出来。

需要说明的是，当探头处于不工作、悬空状态，锥尖未受到阻力时，锥尖压力传感器5不受力，放置在孔压连接头4的内孔台阶面上，不与空心顶柱8的下端面接触。

侧壁压力传感器9放置在侧壁摩擦筒7与尾座11之间，这样，当静力触探探头在伸入地表以下时，侧壁摩擦筒7便会受到侧壁摩擦力，此时，侧壁摩擦筒7便会带动压力传感器9一起相对于空心顶柱8向上移动，通过与尾座11配合对侧壁压力传感器9进行挤压，探头在土体中静力穿行时侧壁摩擦筒7的外表面摩擦力便会被侧壁压力传感器9检测出来。

同样的，当探头处于不工作、悬空状态，侧壁摩擦筒7未受到侧壁摩擦力时，侧壁压力传感器9不受力，放置在侧壁摩擦筒7的台阶面上，不与尾座11的下端面接触。

检测出来的数据经线缆接头13连接的外部线缆传输到接收器上。

在本实施例中，静力触探探头外围的各部件之间设有密封圈安装槽，可以安装密封圈，探头内部形成一个密封腔，将各传感器和线缆与外部隔绝开，避免内部进入液体影响测试效果。

该新型静力触探探头的优点是锥尖压力传感器5、侧壁压力传感器9和孔压传感器15都是独立成块的，可以购买现成的任意型号的产品，也可以独立设计包装，不需要像传统探头那样将应变片贴到弹性体上，该探头的传感器使用安装更加方便快捷，而且更加稳定。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种新型静力触探探头，其特征在于：包括锥尖、锥侧连接头、孔压连接头、侧壁摩擦筒、空心顶柱、尾座、锥尖压力传感器、孔压传感器、侧壁压力传感器；

所述锥尖、锥侧连接头、孔压连接头、空心顶柱、尾座依次连接；锥侧连接头上设有进水孔，进水孔上套设有透水石，孔压连接头上安装有孔压传感器，孔压连接头与空心顶柱之间放置有锥尖压力传感器，孔压连接头能够挤压锥尖压力传感器，尾座上安装有接头插座，接头插座上安装有线缆接头；

所述侧壁摩擦筒套设于空心顶柱的外侧，侧壁摩擦筒与尾座之间放置有侧壁压力传感器，侧壁摩擦筒能够挤压侧壁压力传感器；

所述锥尖压力传感器、侧壁压力传感器、孔压传感器通过线缆与线缆接头连接。

2.根据权利要求1所述的新型静力触探探头，其特征在于：所述锥侧连接头的下端与锥尖螺纹连接，上端与孔压连接头螺纹连接；

所述孔压连接头的内部设有第一阶梯孔，通过第一阶梯孔螺纹连接有孔压传感器，孔压传感器与透水石之间形成进水通道；

所述锥尖压力传感器位于孔压传感器的上方，放置在孔压连接头内部第一阶梯孔的阶梯面上；

所述孔压连接头的上端通过空心顶柱连接体与空心顶柱滑动连接，空心顶柱的上端与尾座螺纹连接；

所述侧壁摩擦筒的下端设于锥侧连接头上，侧壁摩擦筒的上端和尾座的下端分别设有能够相互配合的台阶，侧壁压力传感器放置在侧壁摩擦筒内部的台阶面上。

3.根据权利要求2所述的新型静力触探探头，其特征在于：所述空心顶柱连接体的中央设有第二阶梯孔，下端孔径大于上端孔径，空心顶柱连接体的下端设有内螺纹，与孔压连接头螺纹连接，空心顶柱连接体能够相对于空心顶柱上下滑动。

4.根据权利要求3所述的新型静力触探探头，其特征在于：所述空心顶柱连接体设置为从中间剖开的两半。

5.根据权利要求1所述的新型静力触探探头，其特征在于：所述侧壁摩擦筒与尾座之间安装有第一挡土圈。

6.根据权利要求1所述的新型静力触探探头，其特征在于：所述侧壁摩擦筒与锥侧连接头之间安装有第二挡土圈。

7.根据权利要求1所述的新型静力触探探头，其特征在于：所述空心顶柱的下端设有凸出台阶。

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