专利名称：静力触探装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及岩土工程勘察设备，更具体地说涉及一种静力触探装置。
背景技术：
岩土工程勘察中，往往需要布置一定数量的静力触探试验孔。传统的静力触探装 置如图ι所示，包括探头10、探杆20，有时还包括探杆连接头30，通常探杆20的外径、探杆 连接头30的外径均相同。使用这种静力触探装置进行静力触探试验时，压入土层中的探杆 20全程与土体紧密接触，探杆20与土体间产生较大的摩擦力，并随着贯入深度的增加，摩 擦力也不断增大。探杆组件与探头压入土中所受到的贯入阻力主要来自作用在探头上的阻 力和探杆上的摩擦力，当探杆组件与探头压入土中达到一定深度，贯入阻力增大到等于压 入设备的能力时，探头不能继续压入，迫使试验终止。因此，在可塑偏硬 硬塑状粘性土中，使用这种传统的静力触探装置进行静力触 探试验时，由于土体与探杆之间存在很大的摩擦力，贯入深度往往较浅，不能满足设计孔在 深度上的要求，以致工程实践中，在类似土层中不得不采用钻探法进行工程勘察，而钻探法 费时又费力，造成勘察工作成本高，且施工时间长。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有静力触探装置进行静力触探试验时 探杆与土体间的摩擦力大而影响贯入深度的缺点，提供一种静力触探试验时探杆与土体间 摩擦力小、增大贯入深度的静力触探装置。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是构造一种静力触探装置，该装 置包括探杆组件、探头，探杆组件至少包括探杆，探杆组件在其长度方向上套设有若干个扩 孔装置。采用这种静力触探装置，在进行静力触探试验时，扩孔装置随着探杆的贯入而在 土体中前进，并在土体中形成比探杆直径大的试验孔，从而避免贯入过程中探杆与土体紧 密接触而产生巨大的摩擦力，更容易达到试验所需要的贯入深度。在本实用新型所述的静力触探装置中，作为技术方案的进一步改进，所述扩孔装 置为圆环形结构，其最大外径大于探杆的外径。在本实用新型所述的静力触探装置中，作为技术方案的进一步改进，所述扩孔装 置的外径自外径最大处向所述探头的方向逐渐缩小至与所述探杆外径相同。在探杆组件与 探头贯入土中时，扩孔装置这种外径逐渐缩小的结构所形成的楔形面对试验孔壁进行横向 的挤压，避免完全纵向的剪切，同时还可避免泥土在扩孔装置前积聚，从而实现探杆组件贯 入土中时减小扩孔装置与土体之间的摩擦力，达到进一步减小贯入阻力的目的。在本实用新型所述的静力触探装置中，作为技术方案的进一步改进，所述扩孔装 置的外径自外径最大处背向所述探头的方向逐渐缩小至与所述探杆外径相同。在探杆组件 与探头从土中拔出时，扩孔装置这种外径逐渐缩小的结构所形成的楔形面对试验孔壁进行
3横向的挤压，避免完全纵向的剪切，同时还可避免泥土在扩孔装置后积聚，从而实现探杆组 件与探头从试验孔中拔出时减小扩孔装置与土体之间的摩擦力，使得探杆组件与探头易从 土体中拔出。在本实用新型所述的静力触探装置中，作为技术方案的进一步改进，所述扩孔装 置设置在所述探杆上。所述扩孔装置与所述探杆为一体结构，或者扩孔装置通过螺纹、焊 接、紧密配合等连接方式与探杆固定连接。在本实用新型所述的静力触探装置中，作为技术方案的进一步改进，所述探杆组 件还包括探杆连接头，相邻的两所述探杆通过所述探杆连接头相连接，所述扩孔装置设置 在所述探杆连接头上。扩孔装置与所述探杆连接头为一体结构，或者扩孔装置通过螺纹、焊 接、紧密配合等连接方式与探杆连接头固定连接。在本实用新型所述的静力触探装置中，作为技术方案的进一步改进，所述扩孔装 置的最大外径是所述探杆外径的1. 1至1. 15倍。与传统的静力触探装置相比，本实用新型的静力触探装置，由于具有扩孔装置，使 得在土体中所形成试验孔的尺寸大于探杆的尺寸，避免了试验孔壁与探杆全程紧密接触， 从而实现静力触探装置在相同贯入力的作用下，比传统静力触探装置获得更深的探头贯入 深度，满足试验要求，降低试验费用。
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中图1是传统静力触探装置的探杆组件与探头组合的结构示意图；图2是本实用新型第一实施例中扩孔装置的正视图；图3是本实用新型第一实施例中扩孔装置的俯视图；图4是本实用新型第一实施例中扩孔装置的纵剖图；图5是本实用新型第一实施例中静力触探装置的探杆组件与探头组合的结构示 意图；图6是本实用新型第二实施例中探杆连接头的结构示意图；图7是本实用新型第二实施例中静力触探装置的探杆组件与探头组合的结构示 意图；图8是本实用新型第三实施例中静力触探装置的探杆组件与探头组合的结构示 意图。图9是本实用新型第三实施例中探杆的结构示意图。
具体实施方式
图2至图5示出了本实用新型静力触探装置的第一实施例。在本实施例中，静力触探装置包括探杆组件与安装在探杆组件端部的探头10，探 杆组件包括若干根探杆20，相邻的两探杆20通过探杆连接头30连接，如图5所示，探杆20 的数量依据探头所需要贯入土中的深度来确定。在探杆组件的长度方向上，在每根探杆上 套设有扩孔装置40，扩孔装置40通过螺纹固定连接安装。如图2、图3、图4所示，扩孔装 置40为圆环形的结构，其最大外径大于探杆20的外径，并且扩孔装置40的最大外径与探
4杆20的外径的比值在1. 1-1. 15之间。扩孔装置40的外径自其最大外径处向两端逐渐缩 小，直至与探杆外径相等或相接近。采用本实施例中的静力触探装置，在进行静力触探试验时，扩孔装置40随着探杆 20的贯入而在土体中前进，并在土体中形成比探杆20直径大的试验孔，从而避免贯入过程 中探杆与试验孔壁紧密接触而产生巨大的摩擦力，更容易达到试验所需要的贯入深度。另外，扩孔装置40自外径最大处向两端逐渐缩小至与探杆20的外径相同或相接 近，在探杆组件贯入土中或从试验孔中拔出时，扩孔装置40这种外径逐渐缩小的结构所形 成的楔形面对试验孔壁进行横向的挤压，避免完全纵向剪切试验孔壁的泥土，同时还可避 免泥土在扩孔装置40前后积聚，从而实现探杆组件与探头贯入土中时减小扩孔装置40与 土体之间的摩擦力，以达到进一步减小贯入阻力，增加贯入深度的目的。同时，在探杆组件与探头从试验孔中拔出时，也能减小扩孔装置与土体之间的摩 擦力，使探杆组件与探头易从试验孔中拔出。本实施例中，扩孔装置40的设置数量及两个扩孔装置之间的距离可依据探杆组 件与探头的施工环境即土体的性质来调整与确定，可在几根探杆长度的距离上设置一个扩 孔装置40，或一根探杆上设置两个或两个以上的扩孔装置40，扩孔装置40的设置位置也可 以是在探杆连接头30上，其设置安装方式不限于螺纹连接，还可通过焊接或紧配合等方式 来实现。图6、图7示出了本实用新型静力触探装置的第二实施例。如图6所示，本实施例中，静力触探装置包括探杆组件与安装在探杆组件端部的 探头10，探杆组件包括若干根探杆20，相邻的两探杆20通过探杆连接头30连接。与第一 实施例相比，其不同之处在于扩孔装置设置在探杆连接头30上，并与探杆连接头30为一体 结构。如图7所示，探杆连接头30的两端为螺纹连接端31，分别与相邻的两探杆20相连 接。在两螺纹连接端31之间为中间段32，中间段32的中部具有大于探杆20的外径的最大 外径，并且中间段32的外径自最大外径处向探杆连接头两端的螺纹连接端31方向逐渐缩 小，在与螺纹连接端31相连接处的外径与探杆20的外径相同或相接近。中间段32上所形 成的鼓起部分形成扩孔装置，使得在进行静力触探试验时，能够在土体中形成比探杆20直 径大的试验孔，避免贯入过程中探杆与试验孔壁紧密接触而产生巨大的摩擦力，更容易达 到试验所需要的贯入深度，使探杆组件和探杆从试验孔中拔出也较为容易。图8、图9示出了本实用新型静力触探装置的第三实施例。如图8所示，在本实施例中，静力触探装置包括探杆组件与安装在探杆组件端部 的探头10，探杆组件包括若干根探杆20。如图9所示，每根探杆20的两端分别设有母螺纹21与公螺纹22，公螺纹22与相 邻探杆20上的母螺纹21相配合螺接实现两探杆的连接。探杆20在设置有母螺纹21的端头为扩孔端23，扩孔端23具有比探杆杆身24大 的外径。扩孔端23的最大外径处位于扩孔端23的中部，并且自最大外径处向扩孔端23两 端，其外径逐渐缩小直到与探杆杆身24相等或相接近。扩孔端23上该鼓起的部分形成扩孔装置，使得在进行静力触探试验时，能够在土 体中形成比探杆杆身24直径大的试验孔，避免贯入过程中探杆杆身与试验孔壁紧密接触
5而产生巨大的摩擦力，更容易达到试验所需要的贯入深度，使探杆组件和探头从试验孔中 拔出也较为容易。 以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无 需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中 技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可 以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
权利要求一种静力触探装置，包括探杆组件、探头，所述探杆组件至少包括探杆，其特征在于，所述探杆组件在其长度方向上套设有若干个扩孔装置。
2.根据权利要求1所述的静力触探装置，其特征在于，所述扩孔装置为圆环形结构，其 最大外径大于所述探杆的外径。
3.根据权利要求2所述的静力触探装置，其特征在于，所述扩孔装置的外径自外径最 大处向所述探头的方向逐渐缩小至与所述探杆外径相同。
4.根据权利要求3所述的静力触探装置，其特征在于，所述扩孔装置的外径自外径最 大处背向所述探头的方向逐渐缩小至与所述探杆外径相同。
5.根据权利要求1-4任一项所述的静力触探装置，其特征在于，所述扩孔装置设置在 所述探杆上。
6.根据权利要求5所述的静力触探装置，其特征在于，所述扩孔装置与所述探杆为一 体结构。
7.根据权利要求1-4所述的静力触探装置，其特征在于，所述探杆组件还包括探杆连 接头，相邻的两所述探杆通过所述探杆连接头相连接。
8.根据权利要求7所述的静力触探装置，其特征在于，所述扩孔装置设置在所述探杆 连接头上。
9.根据权利要求8所述的静力触探装置，其特征在于，所述扩孔装置与所述探杆连接 头为一体结构。
10.根据权利要求2-4中任一项所述的静力触探装置，其特征在于，所述扩孔装置的最 大外径是所述探杆外径的1. 1至1. 15倍。
专利摘要本实用新型公开了一种静力触探装置，该装置包括探杆组件、探头；探杆组件至少包括探杆，探杆组件在其长度方向上套设有若干个扩孔装置。本实用新型中的静力触探装置在进行静力触探试验时，扩孔装置能够在土体中形成比探杆直径大的试验孔，避免贯入过程中探杆与土体全程紧密接触而产生巨大的摩擦力，使静力触探试验中更容易达到试验所需要的贯入深度。
文档编号E02D1/02GK201678993SQ20102020511
公开日2010年12月22日 申请日期2010年5月25日 优先权日2010年5月25日
发明者徐敏生, 沈日庚 申请人:上海市城市建设设计研究院