钻孔地脉动测试设备制造技术

本发明专利技术涉及一种钻孔地脉动测试设备，其属于岩土工程勘察原位测试领域。它主要包括中间杆件、传感器外壳，所述中间杆件上下两端均通过连接杆件与变径接头连接；所述变径接头均与内设有电动推拉杆的电磁贴壁外壳连接，所述电动推拉杆均通过伸缩杆与贴壁片连接；所述电磁贴壁外壳均与内设有三分量振动传感器的传感器外壳连接，所述上部三分量振动传感器固定在传感器外壳底处；所述上部传感器外壳与顶盖连接，所述顶盖通过防水公母接头和螺纹套管接头与由两根钢丝绳和十心线缆组成的牵引数据传输一体绳连接；本发明专利技术的有益效果是：功能更多，用途更广，利用低频三分量振动传感器，提高了土层动力特性的测试精度，贴壁装置可减小井液的影响。

Borehole ground pulse testing equipment

The invention relates to a borehole ground pulse testing device, which belongs to the field test field of geotechnical engineering investigation. The utility model mainly comprises an intermediate rod and a sensor shell, the upper and lower ends of the intermediate rod are connected with a diameter-changing joint through a connecting rod; the diameter-changing joint is connected with an electromagnetic wall-adhering shell with an electric push-pull rod, and the electric push-pull rod is connected with a wall-adhering sheet through a telescopic rod; and the electromagnetic wall-adhering shell is connected with an internal device. The upper three-component vibration sensor is fixed at the bottom of the sensor shell, and the upper sensor shell is connected with the top cover, which is connected with the traction data transmission integrated rope composed of two wire ropes and ten-core cable through the waterproof male-female joint and threaded sleeve joint. The invention has the advantages of more functions and wider uses, using low-frequency three-component vibration sensor, improving the testing accuracy of soil dynamic characteristics, and the wall attachment device can reduce the influence of well fluid.

【技术实现步骤摘要】
钻孔地脉动测试设备
本专利技术涉及一种钻孔地脉动测试设备，其属于岩土工程勘察原位测试领域。
技术介绍
目前，地表地脉动测试测得的数据(卓越周期等)只能反映地表十几米深度范围内土层振动的综合性能，对深部土层的特性则反映不够，受环境影响较大；随着国民经济的不断发展，高层建筑、大型桥梁、地铁以及核电厂等重大工程项目的建设越来越多，在中国东部地区，有些工程基础深入土层几十米，单是地表地脉动所提供土层动力性能信息已经不能满足工程要求，需对深部的土层动力特性有所了解；目前市场上的地表地脉动测试设备有MTNEO地脉动测试仪、941型超低频测振仪等可满足地脉动测试要求，但因其体积较大、不防水，不能用于井下地脉动测试；井中波速测试设备有JBT-1型探头(不能满足低频地脉动测试要求，需人工激振震源，增加测试工具和测试工作量，且激振信号不易控制等)、ZD11扣板式波速测试仪(其中所使用的探头所依靠的钢杆会出现不能收回的情况，增加测试的工作量和时间)、ZD16孔中激振式波速测试仪、XG-I悬挂式波速测井仪(井孔中检波器接受的信号为井液振动信号，并非井孔土层的振动信号，若用于测试地脉动会导致很大误差)等，所以需要一种综合性能较好的设备出现来解决这些问题。
技术实现思路
本专利技术针对上述现有技术中存在的不足，提供一种钻孔地脉动测试设备。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种钻孔地脉动测试设备，包括中间连接杆、传感器外壳，所述中间连接杆由中间杆件、连接杆件及变径接头组成，所述中间杆件上下两端均通过连接杆件与相同的变径接头的一端连接；所述变径接头的另一端均与相同的内设有电动推拉杆的电磁贴壁外壳的一端连接，所述电动推拉杆的一端靠近传感器外壳的一端均设有伸缩杆，所述伸缩杆上均设有贴壁片；所述电磁贴壁外壳另一端均通过紧固螺栓与相同的内设有三分量振动传感器的传感器外壳的一端连接，所述上部的三分量振动传感器通过紧固螺栓固定在传感器外壳底处；所述上部的传感器外壳的另一端通过紧固螺栓与顶盖的一端连接，所述顶盖的另一端通过防水公母接头和螺纹套管接头与牵引数据传输一体绳的底端连接，所述牵引数据传输一体绳的顶端为仪器适配接头，所述下部传感器外壳的另一端通过紧固螺栓与配重底座连接；所述牵引数据传输一体绳由两根钢丝绳和十心线缆组成。本专利技术的有益效果是：本专利技术可用于井下地脉动和地表地脉动的测试，还可用于井下波速测试，功能更多，用途更广，并且其是利用两个低频三分量振动传感器来检取地脉动信号，通过相应软件计算场地的动力特性指标，无需人工激振源，至少可减少1-2名测试人员，而且贴壁装置更加可靠，可根据测试需要伸出和收回，能够使探头紧密贴紧孔壁，避免了井液对振动信号的影响；一体绳设计避免了多线缆缠绕，提高了测试效率；两套三分量传感器的信号具有良好的相关性，提高了土层动力特性的测试精度；在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。进一步，所述变径接头与电磁贴壁外壳之间以及与连接杆件之间、连接杆件与中间杆件之间、贴壁片与伸缩杆之间均采用螺纹连接。采用上述进一步方案的有益效果是：螺纹连接是一种广泛使用的可拆卸的固定连接，结构简单、连接可靠、装拆方便。进一步，各连接处均设有防水垫。采用上述进一步方案的有益效果是：在使用的过程中，防水垫可以使各连接处不被潮湿或者有水的环境而破坏，从而延长设备的使用寿命。进一步，所述中间连接杆的长度可以根据需要进行接长。采用上述进一步方案的有益效果是：根据不同的需要调节长度，方便存放及携带。进一步，所述钢丝绳采用两根304不锈钢钢丝绳，单根直径5mm，单根最大承重147KN。采用上述进一步方案的有益效果是：可承受探头下放及提升的拉力。进一步，所述十心线缆外包一层防水等级IP68防水橡胶外皮，将钢丝绳和十心线缆连成整体，所述防水公母接头防水等级为IP68。采用上述进一步方案的有益效果是：采用连接器防水等级标准的最高级别，可以更好的保护设备不被破坏。进一步，所述贴壁片采用防水设计。采用上述进一步方案的有益效果是：贴壁片采用防水的设计，设备可以利用它更好的固定在井壁上，以使所测的信息更加准确。附图说明图1为本专利技术的结构示意图。图2为井下地脉动测试系统示意图。图3为传感器外壳结构示意图。图4为中间连接杆结构示意图。在图中，1、牵引数据传输一体绳；2、钢丝绳；3、十心线缆；4、防水公母接头；5、螺纹套管接头；6、顶盖；7、紧固螺栓；8、三分量振动传感器；9、传感器外壳；10、传感器外壳底；11、电动推拉杆；12、贴壁片；13、伸缩杆；14、电磁贴壁外壳；15、变径接头；16、连接杆件；17、中间杆件；18、配重底座。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。一种钻孔地脉动测试设备，包括中间连接杆、传感器外壳9，所述中间连接杆由中间杆件17、连接杆件16及变径接头15组成，所述中间杆件17上下两端均通过连接杆件16与相同的变径接头15的一端连接；所述变径接头15的另一端均与相同的内设有电动推拉杆11的电磁贴壁外壳14的一端连接，所述电动推拉杆11的一端靠近传感器外壳9的一端均设有伸缩杆13，所述伸缩杆13上均设有贴壁片12；所述电磁贴壁外壳14另一端均通过紧固螺栓7与相同的内设有三分量振动传感器8的传感器外壳9的一端连接，所述上部的三分量振动传感器8通过紧固螺栓7固定在传感器外壳底10处；所述上部的传感器外壳9的另一端通过紧固螺栓7与顶盖6的一端连接，所述顶盖6的另一端通过防水公母接头4和螺纹套管接头5与牵引数据传输一体绳1的底端连接，所述牵引数据传输一体绳1的顶端为仪器适配接头，所述下部传感器外壳9的另一端通过紧固螺栓7与配重底座18连接；所述牵引数据传输一体绳1由两根钢丝绳2和十心线缆3组成。本专利技术在制作时，所述变径接头15与电磁贴壁外壳14之间以及与连接杆件16之间、连接杆件16与中间杆件17之间、贴壁片12与伸缩杆13之间均采用螺纹连接；各连接处均设有防水垫；所述中间连接杆的长度可以根据需要进行接长；所述钢丝绳2采用两根304不锈钢钢丝绳，单根直径5mm，单根最大承重147KN；所述十心线缆3外包一层防水等级IP68防水橡胶外皮，将钢丝绳2和十心线缆3连成整体，所述防水公母接头4防水等级为IP68；所述贴壁片12采用防水设计。本专利技术的工作原理是：测试时，按测试要求选择好中间连接杆长度，将各部分连接好，十芯线缆3用于两个三分量振动传感器8信号传输和贴壁系统电源供应，牵引数据传输一体绳1绳体外标注刻度，可量测探头距井口的距离，然后再利用其将设备下放至测试深度，启动电动推拉杆11带动伸缩杆13将贴壁片12推出贴紧井壁，压力达到设定值后电动推拉杆11停止，待信号稳定开始地脉动数据采集；三分量振动传感器8将检测到的土层振动信号通过数据传输线传给信号放大器，经信号放大后传到采集仪，采集仪将收集的模拟信号转换成数字信号后保存到硬盘，完成测试数据采样，该点采集完成后，启动电动推拉杆11带动伸缩杆13将贴壁片12收回，利用牵引数据传输一体绳1将设备移至下一测点,直至所有测点的数据采集完成；后期利用数据处理软件对测试数据分析处理，得到场地土层的波速、卓越周期、卓越频率等动力特性指标。以上所述仅本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钻孔地脉动测试设备，其特征在于：包括中间连接杆、传感器外壳(9)，所述中间连接杆由中间杆件(17)、连接杆件(16)及变径接头(15)组成，所述中间杆件(17)上下两端均通过连接杆件(16)与相同的变径接头(15)的一端连接；所述变径接头(15)的另一端均与相同的内设有电动推拉杆(11)的电磁贴壁外壳(14)的一端连接，所述电动推拉杆(11)的一端靠近传感器外壳(9)的一端均设有伸缩杆(13)，所述伸缩杆(13)上均设有贴壁片(12)；所述电磁贴壁外壳(14)另一端均通过紧固螺栓(7)与相同的内设有三分量振动传感器(8)的传感器外壳(9)的一端连接，所述上部的三分量振动传感器(8)通过紧固螺栓(7)固定在传感器外壳底(10)处；所述上部的传感器外壳(9)的另一端通过紧固螺栓(7)与顶盖(6)的一端连接，所述顶盖(6)的另一端通过防水公母接头(4)和螺纹套管接头(5)与牵引数据传输一体绳(1)的底端连接，所述牵引数据传输一体绳(1)的顶端为仪器适配接头，所述下部传感器外壳(9)的另一端通过紧固螺栓(7)与配重底座(18)连接；所述牵引数据传输一体绳(1)由两根钢丝绳(2)和十心线缆(3)组成。...

【技术特征摘要】
1.一种钻孔地脉动测试设备，其特征在于：包括中间连接杆、传感器外壳(9)，所述中间连接杆由中间杆件(17)、连接杆件(16)及变径接头(15)组成，所述中间杆件(17)上下两端均通过连接杆件(16)与相同的变径接头(15)的一端连接；所述变径接头(15)的另一端均与相同的内设有电动推拉杆(11)的电磁贴壁外壳(14)的一端连接，所述电动推拉杆(11)的一端靠近传感器外壳(9)的一端均设有伸缩杆(13)，所述伸缩杆(13)上均设有贴壁片(12)；所述电磁贴壁外壳(14)另一端均通过紧固螺栓(7)与相同的内设有三分量振动传感器(8)的传感器外壳(9)的一端连接，所述上部的三分量振动传感器(8)通过紧固螺栓(7)固定在传感器外壳底(10)处；所述上部的传感器外壳(9)的另一端通过紧固螺栓(7)与顶盖(6)的一端连接，所述顶盖(6)的另一端通过防水公母接头(4)和螺纹套管接头(5)与牵引数据传输一体绳(1)的底端连接，所述牵引数据传输一体绳(1)的顶端为仪器适配接头，所述下部传感器外壳(9)的另一端通过紧固螺栓(...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯兴民，高雷，时向东，
申请(专利权)人：烟台大学，
类型：发明
国别省市：山东,37