一种超声波振动静力触探仪的制作方法

本发明涉及地质勘探，具体为一种超声波振动静力触探仪。

背景技术：

1、随着我国基础设施建设的不断发展，各类建筑工程、隧道工程、桥梁工程、水利工程等逐渐向复杂地质环境中开展。大型建筑物、深大基坑、超长桩基不断兴建，工程规模和工程难度逐渐提升，给勘察和设计提出了新的要求和挑战。原位测试技术作为勘察的重要组成方法，能够避免样本运输过程扰动和含水量变化问题，便于获取岩土材料在现场的原位特性指标和获得相对连续的岩土特性分布信息，同时兼顾试验简单和工期较短的优点，具有重要的工程实践意义。

2、目前广泛使用的静力触探仪主要适用于粘性土、粉土和中密以下的砂土等较软土层，应用范围较窄，受到使用深度限制，难以贯入密实砂土、含有较多碎石和、软岩土层以及较硬的黄土和冻土地区，极大地限制了静力触探的应用范围。而采用动力触探和标准贯入试验进行深层测试时，还需考虑杆长修正问题，如此采用不同的仪器和手段，增加勘察成本的同时，降低了资料的可靠性。

技术实现思路

1、(一)解决的技术问题

2、针对现有技术的不足，本发明提供了一种超声波振动静力触探仪，在传统双桥静力触探仪的基础上，在不增加过多配重和复杂结构的条件下，配备了超声波振动功能单元，解决了上述背景技术中提出的问题。

3、(二)技术方案

4、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种超声波振动静力触探仪，包括摩擦筒、超声波振动单元、超声波发生器、锥尖以及锥尖压力传感器和侧壁摩阻力传感器，所述超声波振动单元一侧与所述摩擦筒端头连接，所述侧壁摩阻力传感器置于所述摩擦筒内远离所述超声波振动单元一端，所述锥尖安装于所述超声波振动单元另一侧。

5、优选的，所述摩擦筒另一端连接设有数据线保护套，所述超声波发生器与所述超声波振动单元之间通过数据线进行连接，所述数据线保护套能够起到保护数据线的效果。

6、优选的，所述超声波振动单元包括呈圆环柱状的换能器连接保护筒，所述换能器连接保护筒内设有换能腔。

7、优选的，所述换能器连接保护筒一端与所述锥尖安装连接，所述锥尖与所述换能器连接保护筒连接位置设有橡胶垫片。

8、优选的，所述锥尖与所述换能器连接保护筒连接位置设有尼龙螺纹，并通过所述尼龙螺纹进行稳定的安装连接。

9、优选的，所述换能器连接保护筒与所述摩擦筒连接位置通过所述尼龙螺纹进行稳定的安装连接。

10、优选的，所述锥尖上端面安装设有超声波换能器，所述锥尖压力传感器设于所述换能腔内壁一侧。

11、(三)有益效果

12、本发明提供了一种超声波振动静力触探仪。具备以下有益效果：

13、1、本发明的超声波静力触探仪在设计上参考传统双桥探头，未增加过多装置和复杂结构，对其简单升级改造即可投入使用，不影响传统触探测试功能，不改变目前工程中静力触探实验方法。

14、2、本发明同时实现了提高了静力触探仪的穿透地层的能力，传统静力触探面对硬质土层往往由于仪器提供反力有限和探头容易达到极限承载力而无能为力。

15、3、本发明由于超声振动可减小贯入阻力，意味着对于相同的荷载下，探头可以贯入更深的地层，适用更硬的土层，探头使用寿命更长，扩大了静力触探的应用范围。

技术特征：

1.一种超声波振动静力触探仪，包括摩擦筒(101)、超声波振动单元(1001)、超声波发生器、锥尖(104)以及锥尖压力传感器(112)和侧壁摩阻力传感器(106)，其特征在于：所述超声波振动单元(1001)一侧与所述摩擦筒(101)端头连接，所述侧壁摩阻力传感器(106)置于所述摩擦筒(101)内远离所述超声波振动单元(1001)一端，所述锥尖(104)安装于所述超声波振动单元(1001)另一侧。

2.根据权利要求1所述的一种超声波振动静力触探仪，其特征在于：所述摩擦筒(101)另一端连接设有数据线保护套(107)，所述超声波发生器与所述超声波振动单元(1001)之间通过数据线进行连接。

3.根据权利要求1所述的一种超声波振动静力触探仪，其特征在于：所述超声波振动单元(1001)包括呈圆环柱状的换能器连接保护筒(102)，所述换能器连接保护筒(102)内设有换能腔(113)。

4.根据权利要求3所述的一种超声波振动静力触探仪，其特征在于：所述换能器连接保护筒(102)一端与所述锥尖(104)安装连接，所述锥尖(104)与所述换能器连接保护筒(102)连接位置设有橡胶垫片(110)。

5.根据权利要求1所述的一种超声波振动静力触探仪，其特征在于：所述锥尖(104)与所述换能器连接保护筒(102)连接位置设有尼龙螺纹(105)，并通过所述尼龙螺纹(105)进行稳定的安装连接。

6.根据权利要求1所述的一种超声波振动静力触探仪，其特征在于：所述换能器连接保护筒(102)与所述摩擦筒(101)连接位置通过所述尼龙螺纹(105)进行稳定的安装连接。

7.根据权利要求1所述的一种超声波振动静力触探仪，其特征在于：所述锥尖(104)上端面安装设有超声波换能器(103)，所述锥尖压力传感器(112)设于所述换能腔(113)内壁一侧。

技术总结本发明提供一种超声波振动静力触探仪，涉及地质勘探领域，包括摩擦筒、超声波振动单元、超声波发生器、锥尖以及锥尖压力传感器和侧壁摩阻力传感器，所述超声波振动单元一侧与所述摩擦筒端头连接。本发明解决了传统静力触探面贯入硬质土层时由于仪器提供反力有限和探头容易达到极限承载力而无法穿透的难题，可有效减小贯入阻力。因此，本发明适用于硬质土层、密实砂土地层等，探头使用寿命更长，扩大了静力触探的应用范围。技术研发人员：伍法权,刘勃龙,伍劼,李元龙,沈哲鸿,陈伟宏,汪秋荣,郑钰昊,麻军亮受保护的技术使用者：浙江岩创科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/10/10