本实用新型专利技术公开了一种带套管功能的静力触探装置，包括探杆、套管、机架、第一横向夹持机构、第二横向夹持机构、第三横向夹持机构、第四横向夹持机构、纵向连续贯入机构、深度计、接近开关及控制器，套管套设在探杆外，套管下端与探杆通过自锁机构连接，纵向连续贯入机构分为上、下两组贯入机构。该静力触探装置利用上、下两组贯入机构交替循环向下运动，通过横向夹持机构带动套管和探杆同时向下贯入，并通过接近开关和深度计的配合使用计算出套管何时贯入到位，当套管贯入到位后，贯入机构单独对探杆进行交替贯入，当静力触探试验测试结束后，纵向连续贯入机构先对探杆进行起拔，接近开关检测到探杆自锁到位后，对套管和探杆同时进行交替起拔。
【技术实现步骤摘要】
一种带套管功能的静力触探装置
本技术涉及静力触探
，具体涉及一种带套管功能的静力触探装置。
技术介绍
静力触探作为岩土工程
进行土体原位测试的一种方法，是利用给进装置将底部装有探头的探杆贯入土层，通过测量贯入阻力和摩擦力等参数来评价土体的基本物理力学特性，如土的变形模量、土的容许承载力等。根据静力触探技术规范，要求探杆在贯入土层的过程中保持连续的、稳定的恒速给进，这样才能够获得连续和稳定的土层测试数据。传统的机械式和液压式静力触探机，由于采用的是单油缸组油缸间歇式进给方式，通常在一根探杆的开始部分有一段明显的加速过程，同时在两根探杆之间存在一段时间的停顿,用于给进机构回程和加接探杆，这样就使探杆贯入土层的速度不是均匀、连续和稳定的，在每根探杆的开始和结束段由于贯入速度达不到规范要求而造成了测试数据不好，影响到完整土层数据的获取。也有一些双油缸组可以进行连续贯入，但不够完善，不能进行套管贯入，只能进行探杆贯入，贯入深度浅，也没有检测套管是否贯入到位的功能。
技术实现思路
本技术提供一种带套管功能的静力触探装置，能够实现同时对探杆和套管的连续贯入，且能够通过接近开关和深度计的配合使用计算出套管何时贯入到位，当套管贯入到位后，贯入机构单独对探杆进行交替贯入。为实现上述目的，本技术采用以下技术方案实现：一种带套管功能的静力触探装置，包括探杆、套管、机架、第一横向夹持机构、第二横向夹持机构、第三横向夹持机构、第四横向夹持机构、纵向连续贯入机构、接近开关、深度计及控制器，所述套管套设在探杆外，套管下端与探杆通过自锁机构连接，探杆下端设有探头，所述纵向连续贯入机构与机架固定连接，分为上、下两组贯入机构；所述第一横向夹持机构设于机架的上方，第四横向夹持机构设于机架的下方，第二、三横向夹持机构分别固设于上、下贯入机构上，能够对探杆和/或套管进行夹持和解除夹持。作为上述方案的优选，所述自锁机构包括自锁杆、自锁套、自锁轴、弹性元件、盖板及扩孔器；所述自锁杆上端与探杆连接，下端与探头连接，自锁杆包括主杆，主杆侧壁设有环形凸台，环形凸台的上、下端面均为圆锥面，自锁杆下部设有扩孔器；所述自锁套套设于自锁杆外，与套管连接，自锁套上设有第三磁铁，自锁套侧壁沿垂直于自锁套的长度方向设有自锁轴通孔，自锁轴通孔外侧设有导向孔；所述自锁轴设于自锁轴通孔内，自锁轴包括密封轴，密封轴的一端设有导向块，导向块能够与导向孔配合，用于防止自锁轴旋转，密封轴的另一端设有能够与自锁杆环形凸台配合的自锁支撑台阶；所述盖板安装在导向孔的外侧，盖板与自锁轴之间设有弹性元件。作为上述方案的优选，所述自锁套或盖板上设有盖板密封槽，自锁套上的自锁轴通孔上或自锁轴上设有自锁轴密封槽，盖板密封槽和自锁轴密封槽内均设有密封圈，所述自锁轴中央开设有弹性元件安装孔。作为上述方案的优选，每组所述贯入机构包括两个竖向设置的贯入油缸，对称设于探杆两侧，所述贯入油缸采用双活塞杆油缸，活塞杆从油缸两端穿出，上贯入油缸的活塞杆两端分别与机架和下贯入油缸的活塞杆上端固定连接，下贯入油缸的活塞杆下端固定在机架上。作为上述方案的优选，所述第一横向夹持机构和第四横向夹持机构均包括两个活塞杆相对设置的夹持油缸，所述活塞杆的前端设有探杆卡瓦和套管卡瓦，夹持油缸的缸筒与贯入油缸的缸筒垂直固定连接；所述第二横向夹持机构和第三横向夹持机构与第一、四横向夹持机构的结构相同，并排设置有上下两组。作为上述方案的优选，所述接近开关包括第一接近开关、第二接近开关、第三接近开关及第四接近开关，分别与控制器连接，所述第一接近开关设于机架上部靠近套管的位置，所述套管尾端设有第一磁铁，所述第二接近开关设有多个，分别设于机架上横向夹持油缸夹持到位及解除夹持时的相应位置上，各横向夹持油缸的活塞杆上均安装有第二磁铁，第三接近开关设于探杆或探头上自锁到位时的相应位置上，第四接近开关设于机架下部自锁机构回收到位对应的位置上。作为上述方案的优选，所述深度计设有三个，分别为顶深度计、上深度计和下深度计，所述顶深度计设于第一横向夹持机构的上方，上、下深度计分别设于上、下贯入机构上，所述深度计与控制器连接。作为上述方案的优选，所述上、下深度计均包括编码器和旋转齿轮，所述编码器外侧套设有外筒，并能够通过外筒固定在贯入油缸的缸筒上，编码器的输入轴连接所述旋转齿轮，编码器与控制器电性连接，机架上设有与所述旋转齿轮相啮合的齿条；作为上述方案的优选，所述顶深度计还包括固定座、V型齿轮、拉紧把手、T型拉杆及弹簧，所述外筒通过法兰固定在固定座上，固定座固定在机架上，固定座的一侧设有U型开口，所述T型拉杆的末端嵌入U型开口内，T型拉杆的T型头两端铰接有拉紧把手，拉紧把手的另一端与固定座铰接，V型齿轮固定在拉紧把手上，T型拉杆上还设有螺母和弹簧，弹簧的两端分别与螺母和U型开口接触，U型开口的宽度大于T型拉杆的直径且小于螺母和弹簧的最小外周宽度。由于具有上述结构，本技术的有益效果在于：1、采用上、下两组贯入油缸进行交替贯入作业，能够实现对套管和探杆的连续贯入，同时也能够在套管贯入到位后，实现对探杆的连续贯入。2、设置第四横向夹持机构，用于对套管的夹持，在套管贯入到位后夹持套管使探杆与套管分离，然后再单独贯入探杆。套管能够为探杆提供径向约束力，以防止探杆倾斜，提高探杆的贯入深度。3、通过接近开关对磁铁的感应和深度计的深度计量来计算套管何时贯入到位，以及夹持油缸对套管是否夹持到位，避免夹持油缸一部分夹持到套管，一部分悬空而导致的卡瓦损坏。4、在贯入和起拔阻力过大时，上下两组纵向贯入油缸可以进行同步贯入和起拔，以提高贯入力和起拔力。5、自锁机构上的内腔是全密封的，避免了泥沙或液体进入，防止造成自锁失灵事故的发生。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。图1为本技术的整体结构示意图；图2为本技术横向夹持机构的结构示意图；图3为本技术上、下深度计的结构示意图；图4为本技术顶深度计的结构示意图；图5、图6为本技术自锁机构整体结构示意图；图7为本技术自锁部分局部示意图；图8为本技术自锁杆结构示意图；图9、图10为本技术自锁套结构示意图；图11、图12为本技术自锁轴结构示意图。具体实施方式下面将结合本技术的附图，对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。在本技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种带套管功能的静力触探装置，其特征在于：包括探杆、套管、机架、第一横向夹持机构、第二横向夹持机构、第三横向夹持机构、第四横向夹持机构、纵向连续贯入机构、接近开关、深度计及控制器，所述套管套设在探杆外，套管下端与探杆通过自锁机构连接，探杆下端设有探头，所述纵向连续贯入机构与机架固定连接，分为上、下两组贯入机构；/n所述第一横向夹持机构设于机架的上方，第四横向夹持机构设于机架的下方，第二、三横向夹持机构分别固设于上、下贯入机构上，能够对探杆和/或套管进行夹持和解除夹持。/n
【技术特征摘要】
1.一种带套管功能的静力触探装置，其特征在于：包括探杆、套管、机架、第一横向夹持机构、第二横向夹持机构、第三横向夹持机构、第四横向夹持机构、纵向连续贯入机构、接近开关、深度计及控制器，所述套管套设在探杆外，套管下端与探杆通过自锁机构连接，探杆下端设有探头，所述纵向连续贯入机构与机架固定连接，分为上、下两组贯入机构；
所述第一横向夹持机构设于机架的上方，第四横向夹持机构设于机架的下方，第二、三横向夹持机构分别固设于上、下贯入机构上，能够对探杆和/或套管进行夹持和解除夹持。
2.根据权利要求1所述的静力触探装置，其特征在于：所述自锁机构包括自锁杆、自锁套、自锁轴、弹性元件、盖板及扩孔器；
所述自锁杆上端与探杆连接，下端与探头连接，自锁杆包括主杆，主杆侧壁设有环形凸台，环形凸台的上、下端面均为圆锥面，自锁杆下部设有扩孔器；所述自锁套套设于自锁杆外，与套管连接，自锁套上设有第三磁铁，自锁套侧壁沿垂直于自锁套的长度方向设有自锁轴通孔，自锁轴通孔外侧设有导向孔；所述自锁轴设于自锁轴通孔内，自锁轴包括密封轴，密封轴的一端设有导向块，导向块能够与导向孔配合，用于防止自锁轴旋转，密封轴的另一端设有能够与自锁杆环形凸台配合的自锁支撑台阶；所述盖板安装在导向孔的外侧，盖板与自锁轴之间设有弹性元件。
3.根据权利要求2所述的静力触探装置，其特征在于：所述自锁套或盖板上设有盖板密封槽，自锁套上的自锁轴通孔上或自锁轴上设有自锁轴密封槽，盖板密封槽和自锁轴密封槽内均设有密封圈，所述自锁轴中央开设有弹性元件安装孔。
4.根据权利要求1所述的静力触探装置，其特征在于：每组所述贯入机构包括两个竖向设置的贯入油缸，对称设于探杆两侧，所述贯入油缸采用双活塞杆油缸，活塞杆从油缸两端穿出，上贯入油缸的活塞杆两端分别与机架和下贯入油缸的活塞杆上端固定连接，下贯入油缸的活塞杆下端固定在机架上。
5.根据权利要求4所述的静力触探...
【专利技术属性】
技术研发人员：张黄瑞鑫，王盼，干金柳，
申请(专利权)人：武汉吉欧信海洋科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42
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