一种减少侧壁摩阻力的静力触探探具的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及地质勘察技术领域，具体地说是一种减少侧壁摩阻力的静力触探探具。
【背景技术】
[0002]目前，静力触探作为原位测试是较为完善的岩土工程勘察技术，静力触探作为原位测试的一种试验方式，在工程地质勘察中所占的比例越来越大。相对于钻探来说具有设备简单、轻便、机械化和自动化程度高、操作方便、投入资金少、试验速度快和成果直观等优点，被广泛使用在基建厂房、桥梁、道路以及码头等工程地质的勘察。
[0003]静力触探的施工采用一个锥型探头连接探杆，由静压设备压入土体采集相关数据，但随着贯入土体的深度不断增加，土体结构和成分产生相应的变化，而探头圆柱体表面承受的侧壁摩阻力PS值，使探杆的贯入作用力下降，则静压设备和探杆处于超负荷状态，无法达到预定设计的深度目标。为了使探杆达到预定的深度，现在采用套管护壁跟进、钻探钻进和冲孔等工艺与静压工艺交替施工的方法来减少侧壁摩阻力，降低静压设备和探杆的工作负荷，使探杆达到设计的数据采集深度。
[0004]现有技术的静力触探工艺在实际应用中所受到的局限性比较明显，尤其静力触探试验在地层情况较为复杂的勘察任务时，由于探具超负荷状态或侧壁摩阻力过大而达不到设计的深度要求，施工工艺复杂、繁琐、时间长、经济效益差。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的是针对现有技术的不足而设计的一种减少侧壁摩阻力的静力触探探具，采用自吸式浆液扩孔结构的探杆，有效减少侧壁摩阻力，使探杆和锥体探头能顺利压入设计深度的土体，采集到所需的地层数据，装置结构简单，方便实用，大大提高了工作效率和质量，尤其适用于设计深度较深和地层情况较为复杂的静力触探试验。
[0006]实现本实用新型目的的具体技术方案是:一种减少侧壁摩阻力的静力触探探具，包括设置在套管内的探杆，探杆由导向探杆与探头螺纹连接，套管由管接头与管靴螺纹连接，其特点是探头与导向探杆之间设有螺纹连接的扩孔器，所述扩孔器由套装在连杆上的滑套组成，滑套与连杆为滑动连接；所述连杆为一端设有止口的接管，其上设有上、下且对称设置的自吸孔；所述自吸孔两旁设有径向密封槽和密封圈；所述滑套为中间向两边倾斜的鼓形状，其内设有上、下且对称设置的环形腔室；所述滑套在连杆上滑动，其环形腔室与自吸孔为一一对应。
[0007]所述导向探杆外圆周上均布数条轴向的凸筋。
[0008]所述套管一端设有法兰接头，法兰接头与套管为螺纹连接。
[0009]所述套管每隔2~3米设置一个管接头。
[0010]所述管接头内设有支撑环。
[0011]本实用新型与现有技术相比具有有效减少侧壁摩阻力，使探杆和锥体探头能顺利压入设计深度的土体，采集到所需的地层数据，装置结构简单，方便实用，大大提高了工作效率和质量，尤其适用于设计深度较深和地层情况较为复杂的静力触探试验。
【附图说明】
[0012]图1为本实用新型结构示意图；
[0013]图2为扩孔器结构示意图；
[0014]图3为探杆结构示意图；
[0015]图4为套管结构示意图。
【具体实施方式】
[0016]参阅附图1，本实用新型由设置在套管2内的探杆8组成，探杆8依次由导向探杆7、扩孔器6和探头5螺纹连接而成；套管2由管接头3与管靴4螺纹连接而成，套管2 —端设有螺纹连接的法兰接头I。
[0017]参阅附图2，所述扩孔器6由套装在连杆61上的滑套62组成，滑套62与连杆61为滑动连接；所述连杆61为一端设有止口 66的接管，其上设有上、下且对称设置的自吸孔64 ;所述自吸孔64两旁设有径向密封槽和密封圈63 ;所述滑套62为中间向两边倾斜的鼓形状，其内设有上、下且对称设置的环形腔室65。
[0018]参阅附图3，所述探杆8依次由导向探杆7、扩孔器6和探头5螺纹连接而成，扩孔器6由套装在连杆61的滑套62组成，连杆61的一端设有止口 66，滑套62在连杆61上且限定在扩孔器6与导向探杆7的连接端和止口 66之间滑动；所述滑套62在连杆61上滑动，其环形腔室65与自吸孔64为一一对应；所述导向探杆7每根长0.5~1米，其外圆周上均布四条轴向的凸筋71，凸筋71的设置增加了导向探杆7的支撑力，很好的预防了探杆8的弯曲。
[0019]参阅附图4，所述套管2由管接头3与管靴4螺纹连接而成，套管2 —端设有法兰接头1，法兰接头I与套管2为螺纹连接；所述套管2每隔2~3米设置一个管接头3 ;所述管接头3内设有支撑环31，支撑环31使得探杆8受力后有支撑点，有效防止探杆8的弯曲变形和断裂。
[0020]本实用新型是这样工作的:将依次连接导向探杆7、扩孔器6和探头5的探杆8穿入由管接头3与管靴4连接的套管2内，由静压设备将本实用新型压入土层后，自吸式扩孔器6上的滑套62上移，利用地面和地下深度的压力差配制的浆液由连杆61上部的自吸孔64流向其对应的环形腔室65，进入环形腔室65内的浆液由滑套62与连杆61之间的缝隙流出，进入静探孔内起到保护孔壁，防止缩孔和塌孔状态的出现，以增加探杆8与孔壁的润滑，起到减少探杆8圆周表面的摩阻力，提高设备的贯入能力，从而使探杆8达到设计要求的深度和Ps值。导向探杆7上的凸筋71有效的增加了探杆8的支撑力，很好的预防了探杆8的弯曲。当探杆8起拔时，滑套62随之下移到连杆61的止口 66抵挡，浆液由连杆61上部的自吸孔64通过其对应的环形腔室65流出，以减少真空状态(负压差)起到保护探头5，使探杆8能较快的拔出土层。
[0021]以上只是对本实用新型作进一步的说明，并非用以限制本专利，凡为本实用新型等效实施，均应包含于本专利的权利要求范围之内。
【主权项】
1.一种减少侧壁摩阻力的静力触探探具，包括设置在套管(2)内的探杆(8)，探杆(8)由导向探杆(7)与探头(5)螺纹连接，套管(2)由管接头(3)与管靴(4)螺纹连接，其特征在于探头(5)与导向探杆(7)之间设有螺纹连接的扩孔器(6)，所述扩孔器(6)由套装在连杆(61)上的滑套(62 )组成，滑套(62 )与连杆(61)为滑动连接；所述连杆(61)为一端设有止口(66)的接管，其上设有上、下且对称设置的自吸孔(64);所述自吸孔(64)两旁设有径向密封槽和密封圈(63);所述滑套(62)为中间向两边倾斜的鼓形状，其内设有上、下且对称设置的环形腔室(65);所述滑套(62)在连杆(61)上滑动，其环形腔室(65)与自吸孔(64)为一一对应。2.根据权利要求1所述减少侧壁摩阻力的静力触探探具，其特征在于所述导向探杆(7)外圆周上均布数条轴向的凸筋(71)。3.根据权利要求1所述减少侧壁摩阻力的静力触探探具，其特征在于所述套管(2)—端设有法兰接头(I )，法兰接头(I)与套管(2)为螺纹连接。4.根据权利要求1所述减少侧壁摩阻力的静力触探探具，其特征在于所述套管(2)每隔2~3米设置一个管接头(3)。5.根据权利要求1或4所述减少侧壁摩阻力的静力触探探具，其特征在于所述管接头(3)内设有支撑环(31)。
【专利摘要】本实用新型公开了一种减少侧壁摩阻力的静力触探探具，其特点是探头与导向探杆之间设有螺纹连接的扩孔器，所述扩孔器由套装滑套的连杆组成，滑套与连杆为滑动连接；所述连杆上设有上、下且对称设置的自吸孔；所述滑套内设有上、下且对称设置的环形腔室；所述滑套在连杆上滑动，其环形腔室与自吸孔为一一对应。本实用新型与现有技术相比具有有效减少侧壁摩阻力，使探杆和锥体探头能顺利压入设计深度的土体，采集到所需的地层数据，装置结构简单，方便实用，大大提高了工作效率和质量，尤其适用于设计深度较深和地层情况较为复杂的静力触探试验。
【IPC分类】E02D1/00
【公开号】CN204825842
【申请号】CN201520523028
【发明人】陈永年, 樊杰, 刘瑞坤, 崔伟民, 徐锋
【申请人】中船勘察设计研究院有限公司
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年7月20日