一种静力触探装置的制作方法

本技术涉及静力触探，尤其涉及一种静力触探装置。

背景技术：

1、静力触探仪能够用于查明地层在垂直和水平方向的变化、进行力学分层、确定天然地基承载力和估算单桩承载力、判别砂土液化的可能性、确定软土的不排水抗剪强度，或是提供软土地基承载力和斜坡稳定性的计算指标。但由于静力触探仪的钻头在钻入地层时，会产生一个反作用力，如果反作用力过大，便会将静力触探仪整体顶起来，从而影响静力触探作业的正常进行。

2、中国专利cn213653416u提供了一种静力触探仪反力装置，该装置通过插刀随着移动板向下移动，将装置固定在地面上，从而避免静力触探仪整体被顶起。但由于探杆插入土层的深度不同，装置所受到的反作用力也不同，而该方案仅从地面上端加强对装置的稳定性，对插入土层内部的探杆受到的反作用力的处理效果较差，因此在探杆所受到的反作用力较大时，探杆连同静力触探仪反力装置仍然会被整体顶起，从而影响静力触探作业的正常进行。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种能够更好地防止探杆被顶起的静力触探装置。

2、本实用新型采用如下技术方案：

3、本实用新型提供一种静力触探装置，包括顶板和底板，顶板上设有供探杆穿过的穿孔和能够径向夹紧探杆的夹紧组件，夹紧组件上的两个半圆夹框开度可调地容置于穿孔内，底板上开设有供探杆穿过的贯通孔，底板的底部在贯通孔位置轴向延伸有能够插接进入土层内部的插筒，插筒的内径大于探杆的杆径，插筒的外围套设有筒形膨胀气囊，且底板在外沿位置设有能够轴向旋设在土层内的锚固组件，顶板间隔设置在底板的顶部并通过轴向驱动组件与底板垂直连接，且贯通孔与穿孔同轴。

4、优选地，夹紧组件包括调节螺栓和半圆夹框，顶板沿穿孔的直径方向对称开设有两条螺纹管道，每条螺纹管道内均旋设有调节螺栓，调节螺栓的手拧端位于顶板的外部、连接端穿出螺纹管道并通过轴承与半圆夹框轴向连接，且调节螺栓能够相对半圆夹框自由转动。

5、优选地，筒形膨胀气囊的顶部接入有两个进气管，两个进气管均穿出底板设置。

6、优选地，锚固组件包括螺旋钻杆，多个螺旋钻杆间隔设置且均轴向旋设在底板的外沿位置。

7、优选地，筒形膨胀气囊的外周面在直径方向的两侧分别设置有弧形竖板，弧形竖板沿筒形膨胀气囊的轴向直线延伸并固定在底板的侧面上，弧形竖板的横向两侧分别容置有沿筒形膨胀气囊的轴向直线延伸的针排，针排的顶部穿出弧形竖板并与底板上的横向驱动组件连接，横向驱动组件能够驱动针排横向穿出弧形竖板。

8、优选地，横向驱动组件包括复位弹簧和能够周向转动的收卷座，收卷座轴向设置在螺旋钻杆上并间隔缠绕有两圈连接绳，两圈连接绳的连接端分别位于筒形膨胀气囊直径方向两侧的弧形竖板所在位置，且两圈连接绳的连接端分别与两个弧形竖板的横向同一侧针排的穿出端连接，复位弹簧位于弧形竖板的顶部，且复位弹簧的两端分别与弧形竖板横向两端的两个针排的穿出端连接。

9、优选地，轴向驱动组件包括气缸，两组气缸对称设置在贯通孔的两侧。

10、与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

11、本实用新型的静力触探装置在使用时，需要先在待测试的岩土上钻出一个浅孔，并将插筒插入浅孔内；而在底板与地面表层贴合后，再将锚固组件旋设进土层岩土内，对底板进行固定；之后再给筒形膨胀气囊充气，使筒形膨胀气囊向外挤压岩土，向内挤压插筒，进而给静力触探装置提供一个巨大的静摩擦力；然后可将探杆依次穿过顶板的穿孔、底板的贯通孔以及插筒，并贯入土层岩土内，再由夹紧组件上的两个半圆夹框径向夹紧探杆的顶端，即可启动轴向驱动组件开始进行静力触探的钻入作业，此时探杆所受到的岩土顶力会传递到装置上，并借由筒形膨胀气囊以及锚固组件所提供的摩擦力，抵消掉岩土顶力，防止设备被顶起，保证静力触探作业顺利进行。

技术特征：

1.一种静力触探装置，其特征在于，包括顶板(1)和底板(2)，所述顶板(1)上设有供探杆(3)穿过的穿孔(11)和能够径向夹紧探杆(3)的夹紧组件(12)，所述夹紧组件(12)上的两个半圆夹框(121)开度可调地容置于所述穿孔(11)内，所述底板(2)上开设有供探杆(3)穿过的贯通孔(21)，所述底板(2)的底部在所述贯通孔(21)位置轴向延伸有能够插接进入土层内部的插筒(22)，所述插筒(22)的内径大于所述探杆(3)的杆径，所述插筒(22)的外围套设有筒形膨胀气囊(23)，且所述底板(2)在外沿位置设有能够轴向旋设在土层内的锚固组件(24)，所述顶板(1)间隔设置在所述底板(2)的顶部并通过轴向驱动组件(4)与所述底板(2)垂直连接，且所述贯通孔(21)与所述穿孔(11)同轴。

2.根据权利要求1所述的静力触探装置，其特征在于，所述夹紧组件(12)包括调节螺栓(122)和半圆夹框(121)，所述顶板(1)沿所述穿孔(11)的直径方向对称开设有两条螺纹管道，每条所述螺纹管道内均旋设有所述调节螺栓(122)，所述调节螺栓(122)的手拧端位于所述顶板(1)的外部、连接端穿出所述螺纹管道并通过轴承与所述半圆夹框(121)轴向连接，且所述调节螺栓(122)能够相对所述半圆夹框(121)自由转动。

3.根据权利要求1所述的静力触探装置，其特征在于，所述筒形膨胀气囊(23)的顶部接入有两个进气管(25)，两个所述进气管(25)均穿出所述底板(2)设置。

4.根据权利要求1所述的静力触探装置，其特征在于，所述锚固组件(24)包括螺旋钻杆，多个所述螺旋钻杆间隔设置且均轴向旋设在所述底板(2)的外沿位置。

5.根据权利要求4所述的静力触探装置，其特征在于，所述筒形膨胀气囊(23)的外周面在直径方向的两侧分别设置有弧形竖板(26)，所述弧形竖板(26)沿所述筒形膨胀气囊(23)的轴向直线延伸并固定在所述底板(2)的侧面上，所述弧形竖板(26)的横向两侧分别容置有沿所述筒形膨胀气囊(23)的轴向直线延伸的针排(27)，所述针排(27)的顶部穿出所述弧形竖板(26)并与所述底板(2)上的横向驱动组件(28)连接，所述横向驱动组件(28)能够驱动所述针排(27)横向穿出所述弧形竖板(26)。

6.根据权利要求5所述的静力触探装置，其特征在于，所述横向驱动组件(28)包括复位弹簧(281)和能够周向转动的收卷座(282)，所述收卷座(282)轴向设置在所述螺旋钻杆上并间隔缠绕有两圈连接绳(283)，两圈连接绳(283)的连接端分别位于所述筒形膨胀气囊(23)直径方向两侧的弧形竖板(26)所在位置，且两圈连接绳(283)的连接端分别与两个所述弧形竖板(26)的横向同一侧针排(27)的穿出端连接，所述复位弹簧(281)位于所述弧形竖板(26)的顶部，且所述复位弹簧(281)的两端分别与所述弧形竖板(26)横向两端的两个针排(27)的穿出端连接。

7.根据权利要求1所述的静力触探装置，其特征在于，所述轴向驱动组件(4)包括气缸，两组所述气缸对称设置在所述贯通孔(21)的两侧。

技术总结本技术涉及静力触探技术领域，尤其涉及一种静力触探装置，包括顶板和底板，顶板上设有供探杆穿过的穿孔和能够径向夹紧探杆的夹紧组件，夹紧组件上的两个半圆夹框开度可调地容置于穿孔内，底板上开设有供探杆穿过的贯通孔，底板的底部在贯通孔位置轴向延伸有能够插接进入土层内部的插筒，插筒的内径大于探杆的杆径，插筒的外围套设有筒形膨胀气囊，且底板在外沿位置设有能够轴向旋设在土层内的锚固组件，顶板间隔设置在底板的顶部并通过轴向驱动组件与底板垂直连接，且贯通孔与穿孔同轴。该静力触探装置能够更好地防止探杆被顶起。技术研发人员：贾小刚,庄炜焕,张东亚,王浩,吴彩虹,陈进河,范胜华,孙秋菊,苏雪清,林旻,罗阳生,王月坤,宋亚锋,许来香,郑红剑受保护的技术使用者：中国长江三峡集团有限公司技术研发日：20231222技术公布日：2024/11/7