一种气压式静力触探仪制造技术

本实用新型专利技术公开了一种气压式静力触探仪，包括钻探部、加压部、信息传输部以及保护外壳，所述钻探部包括静力触探软管、转轴、电机、固定筒、静力触探探头、固定弹簧、杆件；所述加压部包括加压瓶、气压表、加压瓶气阀、检修气阀、进气阀；所述信息传输部包括静力触探探头和通信模块。本实用新型专利技术利用充气式软管在气满状态下硬度与强度远大于土体的特点，替代了传统钢管，弥补了钢管安装不便以及探测深度范围较小的缺点。并且结构合理简单、安装与拆卸方便，实现自动化进行土木探测的目的，大大提高了工作效率，减少了人工时间，而且解决深层土体不便于测量的问题。

A kind of aerostatic static penetrometer

【技术实现步骤摘要】
一种气压式静力触探仪
本技术属于土木地基勘测领域，尤其涉及一种气压式静力触探仪。
技术介绍
静力触探实验是土木勘察中较为基础但极为重要的实验，通过量测系统测土的贯入阻力，可确定土的某些基本物理力学特性，如土的变形模量、土的容许承载力等，为后期地基设计提供极为关键的指标。目前的静力探测仪采用钢管作为静力探测杆，在深孔静力触探试验过程中往往会发生触探杆偏斜甚至折断的现象。这是因为下压过程中摩擦力过大或者硬质岩土导致贯入阻力的增大，钢管的刚度不足造成的。并且在探测长度较大时，钢管的安装与拆卸都极为不便。所以为了实现探测的可操作性，满足深孔静力触探实验中对探测杆刚度的要求，并便于安装与拆卸，需要设置一个现代化、高效率、实用性强的静力触探仪。
技术实现思路
技术目的：针对以上问题，本技术提出一种气压式静力触探仪，使用静力触探软管替代传统钢管，避免了钢管拆卸以及运输的不便，并辅以加压装置，满足了深孔静力触探实验中对探测杆刚度的和深度要求，并便于安装与拆卸。技术方案：为实现本技术的目的，本技术所采用的技术方案是：一种气压式静力触探仪，包括钻探部、加压部、信息传输部以及保护外壳6。所述钻探部、加压部、信息传输部位于保护外壳6内部。所述钻探部包括静力触探软管5、转轴4、电机7、固定筒8、静力触探探头9、固定弹簧12、杆件16。所述加压部包括加压瓶1、气压表2、加压瓶气阀3、检修气阀13、进气阀14。所述信息传输部包括静力触探探头9和通信模块15。采用静力触探软管5作为静力探测杆，静力触探软管5采用抗高气压的材料。其中，加压瓶气阀3位于加压瓶1的顶部，控制加压瓶1的进气与放气；静力触探软管5的一端通过进气阀14连接加压瓶1，静力触探软管5的另一端外部设置有固定筒8，并穿过固定筒8到达触探仪底部，保护外壳6底部设置有圆形底孔17便于静力触探软管5穿过，静力触探软管5缠绕于转轴4上，静力触探软管5上连接有气压表2和检修气阀13，气压表2和检修气阀13位于转轴4和固定筒8之间，静力触探软管5底部装有静力触探探头9。气压表2与静力触探软管5相接，用于显示静力触探软管5内的压强大小；检修气阀13与静力触探软管5相连，仪器正常使用时，检修气阀13处于常开状态，当仪器在使用中出现异常状况，关闭检修气阀13，起到安全防护的作用；进气阀14连接加压瓶1与静力触探软管5。固定筒8两侧各装有一个电机7，位于转轴4下方的电机7通过杆件16与转轴4连接，位于加压瓶1下方的电机7通过杆件16与履带10内部的转轮18连接，负责提供动力和实现静力触探软管5的伸缩。转轴4通过螺栓与保护外壳6连接，固定筒8焊接在保护外壳6上，固定筒8内壁通过螺丝安装固定弹簧12，当静力触探软管5充满气并处于工作状态时，固定弹簧12可以将静力触探软管5固定保持垂直状态。静力触探软管5底部装有静力触探探头9，可以将钻探过程中实时接受到的探头端受力情况转换为低频电学信号，静力触探探头9通过蓝牙与固定筒8顶部的通信模块15无线连接，静力触探探头9通过蓝牙将低频电学信号发送到通信模块15，通信模块15将低频电学信号加强，再将加强后的电学信号发送到终端，通过终端完成计算岩土基础力学特征，实现实时信息共享和信息反馈；保护外壳6底部四角分别焊接有四只固定支脚11，保证触探仪竖直稳定；保护外壳6的底部圆形底孔17的两侧安装履带10和转轮18，履带10围绕在转轮18的外边缘，便于触探仪的移动。本技术的工作原理如下：将固定支脚11埋入土里，保证触探仪竖直稳定。打开进气阀14，通过加压瓶1将静力触探软管5内气压增大，观察气压表2，根据观测土体的性质选择气压，当达到选择的气压后，关闭进气阀14。打开电机7，控制转轴4转动速度，将静力触探软管5置入土体，当静力触探软管5底部到达需要探测的深度，关闭电机7。静力触探探头9将钻探过程中实时接受到的探头端受力情况转换为低频电学信号，并通过蓝牙将低频电学信号发送到通信模块15，通信模块15将低频电学信号加强，再将加强后的电学信号发送到终端，通过终端完成计算岩土基础力学特征，实现实时信息共享和信息反馈。当仪器在使用中出现异常状况，关闭检修气阀13，起到安全防护的作用。测量结束后，打开加压瓶气阀3及进气阀14进行放气，打开电机7，控制转轴4转动速度，将静力触探软管5复位。有益效果：与现有技术相比，本技术的技术方案具有以下有益的技术效果：(1)本技术结构合理简单、生产成本低、安装方便，解决了深孔静力触探试验过程中触探杆偏斜甚至折断的问题。(2)结构简单，操作方便，大大提高了工作效率。(3)静力触探软管底部装有静力触探探头，可将在钻探过程中实时接受到的探头端受力情况转换为低频电学信号，并通过蓝牙将低频电学信号发送到通信模块，通信模块将低频电学信号加强，再将加强后的电学信号发送到终端，通过终端完成计算岩土基础力学特征，实现实时信息共享和信息反馈。附图说明图1是气压式静力触探仪整体示意图；图2是气压式静力触探仪传动组件示意图；图3是气压式静力触探仪底部视图；图4是气压式静力触探仪履带移动示意图；其中，1-加压瓶；2-气压表；3-加压瓶气阀；4-转轴；5-静力触探软管；6-保护外壳；7-电机；8-固定筒；9-静力触探探头；10-履带；11-固定支脚；12-固定弹簧；13-检修气阀；14-进气阀；15-通信模块；16-杆件；17-底孔；18-转轮。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术的技术方案作进一步的说明。本技术所述的一种气压式静力触探仪，包括钻探部、加压部、信息传输部以及保护外壳6；所述钻探部、加压部、信息传输部位于保护外壳6内部。如图1所示，所述钻探部包括静力触探软管5、转轴4、电机7、固定筒8、静力触探探头9、固定弹簧12、杆件16。所述加压部包括加压瓶1、气压表2、加压瓶气阀3、检修气阀13、进气阀14。所述信息传输部包括静力触探探头9和通信模块15。采用静力触探软管5作为静力探测杆，静力触探软管5采用抗高气压的材料。其中，加压瓶气阀3位于加压瓶1的顶部，控制加压瓶1的进气与放气；静力触探软管5的一端通过进气阀14连接加压瓶1，静力触探软管5的另一端外部设置有固定筒8，并穿过固定筒8到达触探仪底部，保护外壳6底部设置有圆形底孔17便于静力触探软管5穿过，静力触探软管5缠绕于转轴4上，静力触探软管5上连接有气压表2和检修气阀13，气压表2和检修气阀13位于转轴4和固定筒8之间，静力触探软管5底部装有静力触探探头9。气压表2与静力触探软管5相接，用于显示静力触探软管5内的压强大小；检修气阀13与静力触探软管5相连，仪器正常使用时，检修气阀13处于常开状态，当仪器在使用中出现异常状况，关闭检修气阀13，起到安全防护的作用；进气阀14连接加压瓶1与静力触探软管5。固定筒8两侧各装有一个电机7，位于转轴4下方的电机7通过杆件16与转轴4连接，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种气压式静力触探仪，其特征在于：该触探仪包括钻探部、加压部、信息传输部以及保护外壳(6)；所述钻探部、加压部、信息传输部位于保护外壳(6)内部；所述钻探部包括静力触探软管(5)、转轴(4)、电机(7)、固定筒(8)、静力触探探头(9)、固定弹簧(12)、杆件(16)；所述加压部包括加压瓶(1)、气压表(2)、加压瓶气阀(3)、检修气阀(13)、进气阀(14)；所述信息传输部包括静力触探探头(9)和通信模块(15)；加压瓶气阀(3)位于加压瓶(1)的顶部；静力触探软管(5)的一端通过进气阀(14)连接加压瓶(1)，静力触探软管(5)的另一端外部设置有固定筒(8)，并穿过固定筒(8)到达触探仪底部，保护外壳(6)底部设置有圆形底孔(17)便于静力触探软管(5)穿过，静力触探软管(5)缠绕于转轴(4)上，静力触探软管(5)上连接有气压表(2)和检修气阀(13)，气压表(2)和检修气阀(13)位于转轴(4)和固定筒(8)之间，静力触探软管(5)底部装有静力触探探头(9)，静力触探探头(9)通过蓝牙与固定筒(8)顶部的通信模块(15)无线连接；转轴(4)通过螺栓与保护外壳(6)连接，固定筒(8)焊接在保护外壳(6)上，固定筒(8)内壁通过螺丝安装固定弹簧(12)，固定筒(8)两侧各装有一个电机(7)，位于转轴(4)下方的电机(7)通过杆件(16)与转轴(4)连接；位于加压瓶(1)下方的电机(7)通过杆件(16)与履带(10)内部的转轮(18)连接；保护外壳(6)底部四角分别焊接有四只固定支脚(11)，保护外壳(6)底部的圆形底孔(17)的两侧安装履带(10)和转轮(18)，履带(10)围绕在转轮(18)的外边缘。/n...

【技术特征摘要】
1.一种气压式静力触探仪，其特征在于：该触探仪包括钻探部、加压部、信息传输部以及保护外壳(6)；所述钻探部、加压部、信息传输部位于保护外壳(6)内部；所述钻探部包括静力触探软管(5)、转轴(4)、电机(7)、固定筒(8)、静力触探探头(9)、固定弹簧(12)、杆件(16)；所述加压部包括加压瓶(1)、气压表(2)、加压瓶气阀(3)、检修气阀(13)、进气阀(14)；所述信息传输部包括静力触探探头(9)和通信模块(15)；加压瓶气阀(3)位于加压瓶(1)的顶部；静力触探软管(5)的一端通过进气阀(14)连接加压瓶(1)，静力触探软管(5)的另一端外部设置有固定筒(8)，并穿过固定筒(8)到达触探仪底部，保护外壳(6)底部设置有圆形底孔(17)便于静力触探软管(5)穿过，静力触探软管(5)缠绕于转轴(4)上，静力触探软管(5)上连接有气压表(2)和检修气阀(13)，气压表(2)和检修气阀(13)位于转轴(4)和固定筒(8)之间，静力触探软管(5)底部装有静力触探探头(9)，静力触探探头(9)通过蓝牙与固定筒(8)顶部的通信模块(15)无线连接；转轴(4)通过螺栓与保护外壳(6)连接，固定筒(...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴勇强，陈永辉，陈庚，徐鹏，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：新型
国别省市：江苏;32