一种车装钻机实施静力触探试验的装置和方法_2

文档序号:8496843阅读:来源:国知局
拉力头的俯视图。
[0024]图6为本发明的拉力头的仰视图。
[0025]图7为本发明的压杆头的主视图。
[0026]图8为本发明的压杆头的俯视图。
[0027]图9为本发明的压杆头的仰视图。
[0028]图10为本发明的拉杆头的主视图。
[0029]图11为本发明的拉杆头的俯视图。
[0030]图12为本发明的拉杆头的仰视图。
[0031]图13为本发明的开口拉环的主视图。
[0032]图14为本发明的开口拉环的俯视图。
[0033]图15为本发明的开口拉环的仰视图。
[0034]图16为本发明的地锚的主视图。
[0035]图17为本发明的地锚的俯视图。
[0036]图18为本发明的地锚加长杆的主视图。
[0037]图19为本发明的地锚加长杆的俯视图。
[0038]图20为本发明的拉力杆的主视图。
[0039]图21为本发明的反力架的主视图。
[0040]图22为本发明的反力架的俯视图。
[0041]图23为本发明的连接装置I的连接图。
[0042]图24为本发明的连接装置II的连接图。
【具体实施方式】
[0043]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细说明。
[0044]现有静力触探设备,如车装静力触探、柴油机静力触探、手摇静力触探等,包括探杆、探头、传输线、打点器,为现有车装钻机配备本发明装置即可实施静力触探试验。
[0045]本实施例提供一种车装钻机实施静力触探试验的装置,包括用于提供反力的地锚,连接地锚与车装钻机的连接装置I,用于辅助压入静力触探设备的探杆且连接车装钻机、静力触探设备的探杆的连接装置II,用于辅助拔出静力触探设备的探杆且连接车装钻机、静力触探设备的探杆的连接装置III;其中:
地锚上端设置有依次连接且同轴的立柱连接孔I 6-1和连接拉力杆的拉力杆连接孔
I6-2,立柱连接孔I 6-1连接车装钻机立柱,拉力杆连接孔I 6-2连接拉力杆,立柱连接孔I 6-1的直径大于拉力杆连接孔I 6-2的直径,地锚下端设置有地锚叶片6-3 ;地锚上端还可通过立柱连接孔I 6-1连接地锚加长杆,地锚加长杆下端设置有丝扣7-3,上端设置有依次连接且同轴的连接车装钻机立柱的立柱连接孔II 7-1和连接拉力杆的拉力杆连接孔
II7-2。地锚旋入地下时,视需要提供反力的大小确定是否使用地锚加长杆,如使用,只需将地锚加长杆的丝扣7-3与地锚的立柱连接孔I 6-1连接。
[0046]连接装置I包括反力架和拉力杆;反力架包含与车装钻机竖直连接的反力架轴9-1以及与反力架轴活动连接的横向连接部9-2,横向连接部9-2能绕反力架轴9-1自由旋转,横向连接部9-2设置有半封闭条孔9-3 ;反力架设置于车装钻机车斗后端下方,左右两侧各安装一支,固定后,反力架可绕自身的反力架轴9-1在水平面上360度自由旋转,但在竖直方向上不可移动;拉力杆的两端设置有丝扣8,一端穿过横向连接部的半封闭条孔9-3经螺栓连接在横向连接部9-2上,另一端通过丝扣8连接地锚或地锚加长杆。
[0047]连接装置II包括压力头、拉力头和压杆头;压力头由依次连接的连接部I 1-1、连接部II 1-2和连接部III 1-3组成,压力头的连接部I 1-1设置有与车装钻机立柱连接的立柱连接孔III 1-4 ;拉力头上部设置有可由压力头的连接部II 1-2通过的拉力头上孔2-3,拉力头内部设置有与拉力头上孔2-3同轴的圆形加压腔2-1,压力头的连接部III1-3套装在拉力头的加压腔2-1内,生产时即把压力头的连接部III1-3套装在拉力头的加压腔2-1内,使压力头与拉力头组合为一体;通过拉力头侧面设置的手柄2-2,可以让拉力头以压力头的连接部II 1-2为轴进行旋转;压杆头为T字形,设置有引出静力触探设备的探杆中传输线的穿线孔I 3-1,压杆头的上端为方形,压杆头的下端设置有可嵌入静力触探设备的探杆上端的加压孔3-2,拉力头的底部设置有可使压杆头上端进入拉力头加压腔2-1内的方形拉力头下孔2-4,拉力头的侧面设置有使拉力头以压力头的连接部II 1-2为轴进行旋转的手柄2-2,使用手柄2-2旋转拉力头可使拉力头下孔2-4与压杆头上端对正,进而使压杆头上端进入拉力头的加压腔2-1。
[0048]连接装置III包括拉杆头和开口拉环;拉杆头为T字形,设置有引出静力触探设备的探杆中传输线的穿线孔II 4-1,拉杆头的上端为方形扩大部,下端设置有丝扣4-2,通过丝扣4-2与静力触探设备的探杆上端连接;开口拉环设置有连接车装钻机卷扬系统钢丝绳的连接孔5-1,以及用于卡住拉杆头上端并提升连接探杆的拉杆头的U形连接部,U形连接部的一端设置有连接锁销5-2的销轴5-3,另一端设置有销孔5-4,通过旋转锁销5-2闭合U形连接部使拉杆头的上端卡在U形连接部上。
[0049]连接装置III的开口拉环可以替换为连接装置II的拉力头;连接装置III的拉杆头的上端为设置有与拉力头底部的方形拉力头下孔2-4相配合并能进入拉力头的加压腔2-1、通过旋转拉力头卡在拉力头的加压腔2-1内的方形扩大部。
[0050]本实施例还提供一种采用上述装置的车装钻机实施静力触探试验的方法,包括以下步骤:步骤1,在静力触探试验待探测孔位的两侧附近,分别将地锚通过立柱连接孔I 6-1与车装钻机立柱连接,使用钻机液压、动力系统将地锚旋入地下;视需要提供反力的大小确定是否使用地锚加长杆,如使用,只需将地锚加长杆的丝扣7-3与地锚的立柱连接孔I 6-1连接,地锚加长杆上端通过立柱连接孔II 7-1与车装钻机立柱连接;步骤2,调整车装钻机的位置,使用拉力杆连接反力架和地锚,即拉力杆的一端穿过横向连接部9-2的半封闭条孔9-3经螺栓连接在横向连接部9-2上,另一端通过丝扣8连接地锚的拉力杆连接孔I 6-2或地锚加长杆的拉力杆连接孔II 7-2 ;通过压力头的立柱连接孔III 1-4与钻机立柱连接;将安装好静力触探试验探头的探杆竖直放于拉力头(即压力头和拉力头的组合体)的下方,在探杆上安装好静力触探试验打点器,将压杆头放置于探杆的上端,使探杆上端嵌入压杆头的加压孔,并使静力触探设备的传输线从压杆头的穿线孔I 3-1引出,转动拉力头手柄2-2,使方形拉力头下孔2-4与压杆头上端对正,使用钻机液压系统将钻机立柱下压,待压杆头进入拉力头的加压腔2-1内后继续下压,将探杆压入地下后,提升钻机立柱,拿掉压杆头,在探杆上部接上第二节探杆,将压杆头放在第二节探杆上端,使用钻机液压系统将钻机立柱下压,将第二节探杆压入地下,如此反复,直至探头达到计划试验深度,在探杆压入的整个过程中打点器同步记录检测到的数据;步骤3,取下打点器和压杆头,将拉杆头放在探杆上端,将探杆中的传输线置于拉杆头的穿线孔II 4-1中并引出,将拉杆头下端通过其丝扣4-2与探杆连接,把拉杆头放入开口拉环的U形连接部内,将开口拉环通过其连接孔5-1与钻机卷扬系统的钢丝绳连接,通过旋转锁销5-2闭合U形连接部使拉杆头的上端卡在U形连接部上,开动卷扬机,提升拉杆头及与其连接的探杆,每提升一节探杆,卸下开口拉环、拉杆头后,卸下一节探杆,然后再将拉杆头连接在下一节探杆上,如此反复,直至拔出全部探杆。
[0051]在拔出探杆过程中,如果遇到阻力过大,受钻机的卷扬机动力限制,无法上拔探杆,可使用钻机的液压系统上拔钻杆,步骤3可以替换为:取下打点器和压杆头,将拉杆头放在探杆上端,将探杆中的传输线置于拉杆头的穿线孔II 4-1中并引出,将拉杆头通过其丝扣4-2与探杆连接,通过拉力头手柄2-2转动拉力头,使方形拉力头下孔2-4与拉杆头上端对正,使用钻机液压系统下压钻机立柱,待拉杆头进入拉力头的加压腔2-1内后,使用拉力头手柄2-2将拉力头向任意方向水平旋转90度,将拉杆头卡在拉力头的加压腔2-1内,使用钻机液压系统提升立柱,拨出探杆,如此反复,直至拔出全部探杆。
[0052]需要说明的是,由于使用卷扬系统比使用液压系统拔出探杆更加便利、快速,故在钻机卷扬系统动力能力范围内的,尽量使用卷扬系统上拔
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