触探式地下管线探铲的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及地下管线勘察的【技术领域】，公开了触探式地下管线探铲，包括探杆、铲头以及沿探杆上下移动的触探锤；探杆的外周壁凸设有腿座，触探锤位于腿座上方；铲头位于腿座的下方，其上端连接于连接端；铲腔内设有环绕铲腔内壁周向布置的凹槽环及弹性卡环，沿铲腔自上而下的方向，凹槽环的直径依序递减，弹性卡环呈具有断口的圆环状，其环绕置于凹槽环中，且高度小于凹槽环的高度。该地下管线探铲具有轻便、有效、适用性广以及误差小等优点，安全性高，解决了人力有限的难题，可穿越所有地下管线的埋藏深度，另外，根据入土一定深度时的锤击数，可评价土体的密实状态，解决了排查管线时无法取样、无法进行原位测试的问题。
【专利说明】触探式地下管线探铲
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及地下管线探铲的【技术领域】，尤其涉及触探式地下管线探铲。
【背景技术】
[0002] 工程勘察为岩土工程中的一个重要分支科学，其主要目的是查明工程建设场地的 工程及水文地质条件，查明岩土物理力学性质，为设计提供岩土物理力学等参数，以便进行 地基基础、基坑支护及其它相关工程问题的设计。
[0003]目前，在城市中进行工程勘察最主要的危险源在于地下管线，包括给水管、排水 管、污水管、雨水管、电力管线、通信电缆、燃气管、军用电缆，以及各种地下构筑物，如地下 箱涵、地下室、地铁隧道等。
[0004] 在实际施工过程中，地质钻机轻便，钻探速度快，容易破坏各种地下管线及构筑 物。目前，在城市地质勘探中，尤其在人行道、机动车道等地方钻探，已发生大量破坏地下管 线，甚至破坏地铁隧道等安全事故，造成巨大的财产损失，甚至危及生命安全。如某勘察单 位钻破110KV高压线，导致城市片区停电；某勘察单位钻破主干供水管，导致城市片区停水 多天；某勘察单位钻破地铁隧道，导致地铁停止运营等。
[0005] 由上述可见，在城市地质勘探过程中，地下管线的排查非常重要，也是一大难点。
[0006] 现有技术中，在城市地质勘探中，排查地下管线的方法有收集各种管线图、现场查 看管线标识、物探排查、人工挖探等方法。由于管线种类多，属多个不同的权属单位，收集地 下管线图难度大，而且多数管线图老旧，管线位置不准确、或无新埋管线位置。不少管线安 全事故中，破坏的管线在管线图中并无标记。通常管线标识比较少，不同管线标识不一样， 有的设置隐秘难以寻找，有的无标识，不能有效排查管线。
[0007] 钻探班组排查管线最直接的方法是物探排查、人工挖探。在条件允许的地方采用 挖坑的方法排除管线；当地面为混凝土时，勘探班组通常先用钻机钻穿混凝土，形成直径约 13cm的孔洞，再用改装的带长柄的短套管掏洞，以此排查管线。
[0008] 这几种方法在实施过程中，存在着以下多个缺陷：
[0009] 1)管线探测仪对管线排查的种类有限，不能排查所有种类的管线，而且信号受干 扰因素多，误差比较大。当管线埋深为lm?3m，平面位置误差可达10cm?30cm。勘探钻 孔直径一般只有11cm?13cm，平面位置的误差是无法接受的。管线探测仪一般只能作为排 查管线的辅助措施；
[0010] 2)人工挖坑受条件约束多，如在混凝土路面则无法实施；人工挖坑深度亦有限， 深度太大则受地下水的影响，且形成深坑，威胁人身安全，存在安全隐患；
[0011] 3)在钻探班组排查管线中，短套管掏洞排查管线时，由于工具缺陷，土体松散时， 常从套管中滑出，无法提出洞口；当土体较密实且有一定深度时，人力有限，掏土困难，常需 两人合力或用使用重锤，仍难以掏挖2. 0m以下的土层，大部分管线埋藏深度在2. 0m以下；
[0012] 由于现有技术中的各种管线排查方法存在着各种弊端，因此，在工程勘察过程中， 难以掏挖土体，无法取原状土样，亦无法做原位测试，对浅部土体的工程力学性质无法评 价，无法满足勘察规范的要求。 实用新型内容
[0013] 本实用新型的目的在于提供触探式地下管线探铲，旨在解决现有技术中的地下管 线排查方法存在误差大、安全隐患大以及掏土困难的缺陷，导致无法取原状土样及无法进 行原位测试的问题。
[0014] 本实用新型是这样实现的，触探式地下管线探铲，包括呈直条状的探杆、铲头以及 穿设于所述探杆且可沿所述探杆上下移动的触探锤；所述探杆的下端具有连接端，其外周 壁凸设有腿座，所述触探锤位于所述腿座上方；所述铲头位于所述腿座的下方，其中具有下 端开口的铲腔，其上端连接于所述连接端；所述铲腔内设有环绕所述铲腔内壁周向布置的 凹槽环，沿所述铲腔自上而下的方向，所述凹槽环的直径依序递减；所述铲腔中设有弹性卡 环，所述弹性卡环呈具有断口的圆环状，其环绕置于所述凹槽环中，且高度小于所述凹槽环 的高度。
[0015] 与现有技术相比，利用本实用新型的触探式地下管线探铲在工程勘察中，将触探 锤提升至一定高度，锤击腿座，铲头在冲击下，进入土体中，铲头铲腔内侧的土体进入铲头 的铲腔内，由于土体与弹性卡环的摩阻力，弹性卡环向上移动，并自然张开，保证土体可以 进入铲腔，并填充满铲腔；当铲头的铲腔内装满土体时，工人将探杆上提，铲头中土体由于 自重下滑，弹性卡环随土体下移并紧缩，卡住土体，防止土体下滑，最终将土体取出。
[0016] 在实际施工过程中，重复上述步骤，一直向下触探地下管线，如遇到铲头无法下压 时，触探锤产生跳锤，即可取出铲头，查看已经铲出土体的土洞中的物体，以排查是否存在 地下管线，最终避免了钻机破坏地下管线的事故。
[0017] 本实施例提供的触探式地下管线探铲具有轻便、有效、适用性广以及误差小等优 点，在勘察地下管线时，可以避免人进入深坑内，安全性高，可有效将各种松散或密实的土 体提出洞口，防止土体滑出铲头，并且通过触探锤，解决了人力有限的难题，可穿越所有地 下管线的埋藏深度，另外，该触探式地下管线探铲根据入土一定深度时的锤击数，可评价土 体的密实状态，解决了排查管线时无法取样、无法进行原位测试的问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0018] 图1是本实用新型实施例提供的触探式地下管线探铲的主视示意图；
[0019] 图2是本实用新型实施例提供的探杆与腿座配合的主视示意图；
[0020] 图3是本实用新型实施例提供的铲头的半剖示意图；
[0021] 图4是图3中A处放大示意图；
[0022] 图5是本实用新型实施例提供的弹性卡环的立体示意图。
【具体实施方式】
[0023] 为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施 例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释 本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0024] 以下结合具体实施例对本实用新型的实现进行详细的描述。
[0025] 如图1?5所示，为本实用新型提供的较佳实施例。
[0026] 本实施例提供的触探式地下管线探铲1，运用在工程勘察中，用于排查地下管线。
[0027] 触探式地下管线探铲1包括探杆11、铲头14以及触探锤12,其中，探杆11呈直条 状，其下端形成有连接端111，且在探杆11下端的外周壁上凸设有腿座13,该腿座13位于 连接端111的上方；铲头14中具有下端开口的铲腔143,其上端连接在探杆11的连接端111 上，这样，铲头14、腿座13以及探杆11呈直条状布置，且铲头14位于腿座13的下方；触探 锤12穿设在探杆11中，且可以沿着探杆11上下移动。
[0028] 本实施例中，在铲头14的铲腔143的内壁上，设置有环形状的凹槽环145,该凹槽 环145环绕铲腔143的周向布置，沿铲头14自上而下的方向，凹槽环145的直径依序减小； 在铲头14的铲腔143内设有弹性卡环15,该弹性卡环15呈具有断口 151的圆环状，且呈环 绕状设置在上述的凹槽环145中，且凹槽环145的高度大于弹性卡环15的高度，这样，弹性 卡环15则可以在凹槽环145中上下移动。
[0029] 当上述的触探式地下管线探铲1运用在工程勘察中，进行排查地下管线时，由工 人手握探杆11，或者采用其它设备也可以，使得探杆11处于与地面呈垂直状，将触探锤12 提升至一定高度，该就是处于腿座13的一定高度上，然后让其自由落体，触探锤12获得动 能后，锤击腿座13,将动能传递至腿座13,进而传递至铲头14,铲头14在该冲击下，进入土 体中，并且，铲头14铲腔143内侧的土体进入铲头14的铲腔143内，此时，由于土体与弹性 卡环15的摩阻力，将凹槽环145内的弹性卡环15向上推，弹性卡环15向上移动后，凹槽环 145上部直径变宽，弹性卡环15自然张开，土体亦有一定程度松散，从而保证土体可以进入 铲腔143内，并填充满铲腔143。
[0030] 当铲头14的铲腔143内装满土体时，工人将探杆11上提，铲头14中土体由于自 重下滑；由于土体与弹性卡环15的摩阻力，凹槽环145内的弹性卡环15随土体下移，凹槽 环145下部的直径变窄，弹性卡环15紧缩，卡住土体，防止土体下滑，最终将土体取出。
[0031] 在实际施工过程中，重复上述步骤，一直向下触探地下管线，如遇到铲头14无法 下压时，触探锤12产生跳锤，即可取出铲头14,查看已经铲出土体的土洞中的物体，以排查 是否存在地下管线，最终避免了钻机破坏地下管线的事故。
[0032] 在利用上述的触探式地下管线探铲1排查地下管线的同时，记录铲头14探铲1进 入土体一定深度时的锤击数，与轻型动力触探对比换算，即可判定土体的密实度，解决了排 查地下管线时无法取样、无法进行原位测试的问题。
[0033] 本实施例提供的触探式地下管线探铲1具有轻便、有效、适用性广以及误差小等 优点，在勘察地下管线时，可以避免人进入深坑内，安全性高，可有效将各种松散或密实的 土体提出洞口，防止土体滑出铲头，并且通过触探锤12,解决了人力有限的难题，可穿越所 有地下管线的埋藏深度，另外，该触探式地下管线探铲1根据入土一定深度时的锤击数，可 评价土体的密实状态，解决了排查管线时无法取样、无法进行原位测试的问题。
[0034] 本实施例中，铲头14为薄壁圆管状，其呈长筒状，且上宽下窄，沿铲腔143自上而 下的方向，铲腔143的直径依序收缩，也就是直径依序递减，其下端开口的侧壁为环形刀刃 144,这样，当铲头14收到腿座13向下冲击时，便于土体进入铲腔143内。
[0035] 当然，作为其它的实施例，该铲头14也可以呈直筒状，也就是直径一致，这样，只 要形成的凹槽环145,沿铲腔143自上而下的方向，其直径依序变小则可，具体设置结构可 视实际需要而定。也就是说，无论铲头14的铲腔143形状如何，只要保持凹槽环145的形 状，沿铲腔143自上而下的方向，其直径依序变小则可。
[0036] 触探锤12中设有贯穿其上端及下端的通孔，探杆11穿过该触探锤12,这样，触探 锤12则可以沿着探杆11上下移动。
[0037] 为了便于人工提起触探锤12进行操作，本实施例的外侧壁朝外延伸有外沿杆 121，这样，工人只需要握住外沿杆121，则便于操作触探锤12在探杆11上下移动；当然，为 了使得整个触探锤12平衡受力，本实施例中的触探锤12为圆柱体，上述的通孔穿过该圆柱 体的中心线，并且，在触探锤12的外侧壁上凸设多个外沿杆121，该多个外沿杆121均匀相 间环绕触探锤12外周布置。
[0038] 当触探锤12提起后，其自由落体击打在腿座13上，为了增加触探锤12与腿座13 之间的相互作用面积，本实施例中，腿座13呈锥台状，其呈倒置布置，也就是大端面朝上布 置，小端面朝下布置，这样，触探锤12在击打腿座13时，则是直接击打在其大端面上。
[0039] 腿座13与探杆11之间可以是一体成型，也可以是分开制造，并装配，例如将探杆 11的下端之间穿过腿座13中，并实现两者连接则可，可以通过螺纹连接，或者直接焊接，或 者，为了便于腿座13在探杆11上的位置变换，还可以采用一些活动连接结构活动连接。
[0040] 铲头14的上端设有连接头142,该连接头142连接在探杆11的连接端111上，从 而使得铲头14与探杆11之间连接为一体。
[0041] 铲头14的连接头142与探杆11的连接端111之间的连接方式可以多样化，本实 施例中，连接头142中设有螺纹孔，相对应地，连接端111的外周上设有外螺纹，从而连接端 111螺纹连接在螺纹孔中则可。
[0042] 当触探锤12击打在腿座13上，腿座13再将击打力传递至铲头14上，为了避免击 打力直接捶打在铲头14上，影响铲头14与探杆11之间的连接，本实施例中，当铲头14连 接在探杆11上后，腿座13的下端置于铲头14的上方，也就是铲头14的上端与腿座13的 下端之间具有间隔，两者之间隔开布置。这样，触探锤12击打的腿座13上后，使得探杆11 产生朝下的作用下，该作用力驱动铲头14 一起朝下移动，也就是不仅不会破坏铲头14与探 杆11之间的连接，且可以加强两者之间的连接稳固性。
[0043] 本实施例中，上述的弹性卡环15为弹性片，该弹性片弯折形成具有断口 151的圆 环状，这样，由于断口 151的原因，当弹性片受到径向压力时，圆环直径则缩小，当径向压力 撤掉时，圆环直径则会恢复至原始形状。
[0044] 以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本 实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型 的保护范围之内。
【权利要求】
1. 触探式地下管线探铲，其特征在于，包括呈直条状的探杆、铲头以及穿设于所述探杆 且可沿所述探杆上下移动的触探锤；所述探杆的下端具有连接端，其外周壁凸设有腿座，所 述触探锤位于所述腿座上方；所述铲头位于所述腿座的下方，其中具有下端开口的铲腔，其 上端连接于所述连接端；所述铲腔内设有环绕所述铲腔内壁周向布置的凹槽环，沿所述铲 腔自上而下的方向，所述凹槽环的直径依序递减；所述铲腔中设有弹性卡环，所述弹性卡环 呈具有断口的圆环状，其环绕置于所述凹槽环中，且高度小于所述凹槽环的高度。
2. 如权利要求1所述的触探式地下管线探铲，其特征在于，所述铲腔呈上宽下窄的圆 筒状，沿所述铲腔自上而下的方向，所述铲腔的直径依序递减。
3. 如权利要求1或2所述的触探式地下管线探铲，其特征在于，所述触探锤呈圆柱状， 其中设有贯穿其上下端的通孔，所述通孔穿过所述触探锤的中心线，所述探杆穿设于所述 通孔中。
4. 如权利要求1或2所述的触探式地下管线探铲，其特征在于，所述触探锤的外侧壁朝 外延伸有多个外沿杆，该多个所述外沿杆均匀相间环绕所述触探锤的外周布置。
5. 如权利要求1或2所述的触探式地下管线探铲，其特征在于，所述腿座呈锥台状，其 大端面朝上布置，且小端面朝下布置。
6. 如权利要求5所述的触探式地下管线探铲，其特征在于，所述铲头的上端与所述腿 座的下端之间具有间隔。
7. 如权利要求1或2所述的触探式地下管线探铲，其特征在于，所述弹性卡环为弹性 片，所述弹性片弯折形成具有断口的圆环状。
8. 如权利要求1或2所述的触探式地下管线探铲，其特征在于，所述铲头的上端设有连 接头，所述连接头连接于所述探杆的连接端。
9. 如权利要求8所述的触探式地下管线探铲，其特征在于，所述连接头中设有螺纹孔， 所述连接端的外周设有外螺纹，所述连接端置于所述螺纹孔中，且与螺纹孔螺纹连接。
【文档编号】E02D1/04GK203846475SQ201420226171
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年5月5日 优先权日:2014年5月5日
【发明者】潘启钊, 林雪辉, 李新元, 吴贤 申请人:深圳市工勘岩土集团有限公司