一种静力触探探杆及保护管的下放装置及其使用方法与应用与流程

本发明属于岩土工程测试领域，具体涉及一种用于静力触探试验中静探探杆及保护管的下放装置及其使用方法与应用。

背景技术：

静力触探试验是岩土工程勘察中一种重要的原位测试手段，能够获得连续的土层测试数据，并且可直观判断土层的好坏，广泛应用于工程建设中，但由于静探探杆较细长，贯入土层深度较大时，容易发生断杆、倾斜、折弯等不利现象，因此需要采用在浅部土层中下放保护管来防止静探探杆发生上述现象。

常规的试验方法是先采用静力触探仪把连接有静探探头的静探探杆先贯入土层中预定深度测试完成后拔回，然后采用静力触探仪法或水冲法把保护管依次压入土中至预定深度后，再采用静力触探仪把连接有静探探头的静探探杆再次下放至先前预定深度，继续贯入进行测试。

传统的下放保护管的试验方法存在以下缺点：1、下放保护管前需要先贯入静探探杆完成预定深度的土层测试工作拔回，再下放保护管，然后重新开始贯入静探探杆进行试验，整个过程较繁琐，并且历时较长；2、下放保护管采用水冲法时需要配备钻机，工序繁杂，另外钻机成孔过程中会产生大量泥浆，污染环境；3、由于静探探头需要拔回，不能连续测试，且不能保证在同一位置处进行试验，会影响试验精度；4、由于试验数据是两次采集，需要人工拼接，影响试验效率。

总之，传统的静力触探试验下放保护管方式，需要事先进行测试土层，再采用静力触探仪法或钻机水冲法下放保护管，工序繁琐，不但费时、消耗大量人力，而且产生的泥浆易污染环境；另外由于静探探头是分两次贯入，不能保证连续性和同一位置，且需要人工拼接两次采集的数据，会影响试验准确性和试验效率。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述问题，提供一种静力触探探杆及保护管的下放装置及其使用方法与应用，通过采用静力触探仪可快速贯入静探探杆和保护管，达到既避免了使用钻机水冲法下保护管的繁琐工序，又不产生泥浆，还能连续贯入静探探头，同时提高了试验效率和试验精度，既经济性又环保的目的。

为了实现上述目的，本发明提供的技术方案是：

一种静力触探探杆及保护管的下放装置，包括：保护管、保护管套管、卡齿、电缆线、锥形连接头、l型齿槽、静探探头、静探探杆、静探套管。

具体来说，本发明的一种静力触探探杆及保护管的下放装置，包括：

保护管，所述保护管为钢管，顶端有螺纹口，可一节一节连接，直径比静探探杆稍大，可把静探探杆套在内部，起到保护作用；

保护管套管，所述保护管套管一端可与保护管旋接，另一端为锥形，内侧壁焊接有卡齿，分别用于与静探探头外壁上的l型齿槽嵌接；

静探探头，所述静探探头顶端设置为锥形连接头，用于与静探套管旋接；静探探头近顶端外壁开有对称l型齿槽，用于与保护管套管内的卡齿嵌接；

静探探杆，所述静探探杆为钢管，一端有螺纹口，可一节一节连接,螺纹口可旋接静探探杆与静探套管；

静探套管，所述静探套管一端可与静探探杆连接，另一端可与静探探头的锥形连接头旋接，连接后可进行贯入试验。

进一步的优选方案是，所述保护管套管内侧壁焊接有2个卡齿，分别用于与静探探头外壁上的l型齿槽嵌接。

进一步的另一优选方案是，所述静探探头近顶端外壁开有2条对称l型齿槽，用于与保护管套管内的卡齿嵌接。

进一步的优选方案是，所述保护管为长度1米的钢管，静探探杆为长度1米的钢管。

本发明进一步提供静力触探探杆及保护管的下放装置的使用方法：

所述保护管套管与静探探头嵌接，并于保护管旋接；静探套管一端与静探探杆旋接，另一端与静探探头旋接；保护管下放至预定深度后，开始在保护管及保护管套管内依次下放静探探杆和静探套管；至静探探头后进行旋接，连接完成后，推动静探探杆从保护管及保护管套管中继续贯入土层中进行试验；电缆线从静探探头中牵出，从静探探杆和静探套管中引出地面。

本发明进一步提供所述静力触探探杆及保护管的下放装置的应用，包括如下步骤：

a.开始测试试验前，根据保护管下放深度和静探测试深度确定需要的保护管和静探探杆的数量，先把电缆线依次穿入保护套管和保护管内，再依次穿入静探套管和静探探杆内，然后将电缆线一端接上静探探头，另一端接上数据采集仪，最后将静探探头上端的l型齿槽嵌入保护管中的卡齿并向右侧旋固，固定静探探头后装入静力触探仪中开始试验，采用静力把连接好的静探探头、保护管套管及保护管贯入土层中，依次接上保护管，直至贯入到预定深度后停止；

b.采用静力触探仪下放静探套管，依次旋接上静探探杆，持续下放至静探探头上端的锥形连接头处后，开始旋转静探套管，把静探探头上端的锥形连接头旋进静探套管内，旋紧锥形连接头后，再反向旋转静探探杆，将嵌固的静探探头从卡齿中旋开，此时启动静力触探仪继续贯入，通过静探探杆把静探探头贯入至试验深度，测试数据采集完成后，先依次拔回保护管、保护套管、最后依次拔回静探探杆、静探套管和静探探头，测试结束。

本发明的有益效果在于：

1、可在同一位置处采用静力触探仪分别下放保护管和静探探杆；2、避免了钻机水冲开孔下放保护管，既简化了工序，又不产生泥浆，环保经济；3、不需两次下放静探探杆，节省了时间，提高了工作效率；4、静探探头可连续贯入，避免了常规两次贯入，需要人工拼接测试数据；5、由于测试位置不变，探头又连续贯入，且不需钻机水冲扩孔，减少了干扰因素，提高了测试精度。

附图说明

图1为本发明的静力触探探杆及保护管的下放装置的静探探头、保护管、保护管套示意图(左：拆开状态、右：组合状态)。

图2为本发明的静力触探探杆及保护管的下放装置的保护管套管的横剖面图。

图3为本发明的静力触探探杆及保护管的下放装置的静探探头顶端的横剖面图。

图4为本发明的静力触探探杆及保护管的下放装置的静探探杆、静探套管示意图(左：拆开状态、右：组合状态)。

图5为本发明的静力触探探杆及保护管的下放装置的静探探杆、静探探头和保护管组合及下放示意图。

图中：

1-保护管；2-保护管套管；3-卡齿；4-电缆线；5-锥形连接头；6-l型齿槽；7-静探探头；8-静探探杆；9-静探套管。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

实施例1

如图1、图2和图3所示为本实施例所采用的装置的静探探头、保护管、保护管套管示意图，包括保护管1，保护管1为标准长度1m的钢管，直径比静探探杆稍大，一端有螺纹口，可旋接保护管1和保护管套管2；保护管套管2，一端为锥形，内壁对称焊接有卡齿3，用于与静探探头7外壁上的l型齿槽6嵌接；静探探头7，顶端为锥形连接头5，用于与静探套管9旋接，近顶端四周外壁开有2条对称l型齿槽6，用于与保护管套管2内壁上的2个卡齿3嵌接。电缆线4从静探探头7牵出，并从保护管1和保护管套管2内引出地面。

图4为本实施例的静探探杆、静探套管示意图。所述静探探杆8为标准长度1m的钢管，静探探杆8一端有螺纹口，螺纹口可旋接静探探杆8与静探套管9；静探套管9一端可旋接静探探杆8，另一端可与静探探头7的锥形连接头5旋接。

图5为整个静探探杆、探头和保护管组合及下放示意图，保护管套管2与静探探头7嵌接，并于保护管1旋接；静探套管9一端与静探探杆8旋接，另一端与静探探头7旋接；保护管1下放至预定深度后，开始在保护管1及保护管套管2内依次下放静探探杆8和静探套管9；至静探探头7后进行旋接，连接完成后，推动静探探杆8从保护管1及保护管套管2中继续贯入土层中进行试验；电缆线4从静探探头7中牵出，从静探探杆8和静探套管9中引出地面。

开始测试试验前，根据保护管下放深度和静探测试深度确定需要的保护管1和静探探杆8的数量，先把电缆线4依次穿入保护套管2和保护管1内，再依次穿入静探套管9和静探探杆8内，然后将电缆线4一端接上静探探头7，另一端接上数据采集仪，最后将静探探头7上端的l型齿槽6嵌入保护管2中的卡齿3并向右侧旋固，固定静探探头7后装入静力触探仪中开始试验，采用静力把连接好的静探探头7、保护管套管2及保护管1贯入土层中，依次接上保护管1，直至贯入到预定深度后停止。然后开始采用静力触探仪下放静探套管9，依次旋接上静探探杆8，持续下放至静探探头7上端的锥形连接头5处后，开始旋转静探套管9，把静探探头7上端的锥形连接头5旋进静探套管9内，旋紧锥形连接头5后，再反向旋转静探探杆8，将嵌固的静探探头7从卡齿3中旋开，此时启动静力触探仪继续贯入，通过静探探杆8把静探探头7贯入至试验深度，测试数据采集完成后，先依次拔回保护管1、保护套管2、最后依次拔回静探探杆8、静探套管9和静探探头7，整个试验工作结束。重复上述步骤，开始另外一个试验工作。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。