一種車裝鉆機(jī)實(shí)施靜力觸探試驗(yàn)的裝置和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及地質(zhì)勘探領(lǐng)域，具體涉及一種車裝鉆機(jī)實(shí)施靜力觸探試驗(yàn)的裝置和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]靜力觸探技術(shù)是指利用壓力裝置將帶有探頭的探桿壓入試驗(yàn)土層，通過量測(cè)系統(tǒng)測(cè)試土的錐尖阻力、側(cè)壁摩阻力等，可確定土的某些基本物理力學(xué)特性，如土的變形模量、土的容許承載力等。靜力觸探既是一種原位測(cè)試手段，也是一種勘探手段，靜力觸探和常規(guī)的鉆探、取樣、室內(nèi)試驗(yàn)等勘探程序相比，具有快速、精確、經(jīng)濟(jì)和節(jié)省人力等特點(diǎn)。
[0003]目前，傳統(tǒng)的勘測(cè)設(shè)備中，現(xiàn)有靜力觸探設(shè)備是單獨(dú)存在，其需要具備獨(dú)立的運(yùn)輸設(shè)備、液壓驅(qū)動(dòng)設(shè)備與動(dòng)力供應(yīng)設(shè)備(電機(jī)或柴油機(jī))，且與鉆探設(shè)備(車裝鉆機(jī))是分開的；當(dāng)建設(shè)工程需要進(jìn)行靜力觸探檢測(cè)時(shí)，由于鉆探設(shè)備不具備靜力觸探試驗(yàn)的功能，無(wú)論工程場(chǎng)地的勘察工作量有多少，鉆探設(shè)備(如車裝鉆機(jī))進(jìn)場(chǎng)工作的同時(shí)，靜探設(shè)備(如靜力觸探車)也需要進(jìn)場(chǎng)工作，造成進(jìn)出場(chǎng)費(fèi)用高，進(jìn)而導(dǎo)致勘測(cè)成本高，給建設(shè)工程帶來(lái)較重的負(fù)擔(dān)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種車裝鉆機(jī)實(shí)施靜力觸探試驗(yàn)的裝置和方法，使車裝鉆機(jī)具備靜力觸探試驗(yàn)的功能，以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一種車裝鉆機(jī)實(shí)施靜力觸探試驗(yàn)的裝置，包括用于提供反力的地錨，連接地錨與車裝鉆機(jī)的連接裝置I，用于輔助壓入靜力觸探設(shè)備的探桿且連接車裝鉆機(jī)、靜力觸探設(shè)備的探桿的連接裝置II，用于輔助拔出靜力觸探設(shè)備的探桿且連接車裝鉆機(jī)、靜力觸探設(shè)備的探桿的連接裝置III。
[0006]所述連接裝置I包括反力架和拉力桿；所述反力架設(shè)置于車裝鉆機(jī)車斗后端下方，反力架包含與車裝鉆機(jī)豎直連接的反力架軸以及與反力架軸活動(dòng)連接的、能繞反力架軸自由旋轉(zhuǎn)且設(shè)置有半封閉條孔的橫向連接部；所述拉力桿的一端穿過半封閉條孔并可拆卸連接在橫向連接部上，另一端連接地銷。
[0007]所述連接裝置II包括壓力頭、拉力頭和壓桿頭；所述壓力頭由依次連接的連接部1、連接部II和連接部III組成，連接部I連接車裝鉆機(jī)立柱；拉力頭上部設(shè)置有可由連接部II通過的拉力頭上孔，拉力頭內(nèi)部設(shè)置有與拉力頭上孔同軸的圓形加壓腔，連接部III套裝在拉力頭內(nèi)部的加壓腔內(nèi)；所述壓桿頭設(shè)置有引出靜力觸探設(shè)備的傳輸線的穿線孔I，壓桿頭的下端設(shè)置有可嵌入靜力觸探設(shè)備的探桿上端的加壓孔，所述拉力頭的底部設(shè)置有可使壓桿頭上端進(jìn)入拉力頭加壓腔內(nèi)的拉力頭下孔，拉力頭上設(shè)置有使拉力頭以壓力頭的連接部II為軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的手柄。
[0008]所述連接裝置III包括拉桿頭和開口拉環(huán)；所述拉桿頭設(shè)置有引出靜力觸探設(shè)備的傳輸線的穿線孔II，拉桿頭的下端與靜力觸探設(shè)備的探桿的上端連接；所述開口拉環(huán)設(shè)置有連接車裝鉆機(jī)卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)鋼絲繩的連接孔，以及用于卡住拉桿頭上端并提升連接有靜力觸探設(shè)備的探桿的拉桿頭的U形連接部。
[0009]所述連接裝置III的開口拉環(huán)替換為連接裝置II的拉力頭；連接裝置III的拉桿頭的上端為設(shè)置有與拉力頭底部的拉力頭下孔相配合并能進(jìn)入拉力頭的加壓腔、通過旋轉(zhuǎn)拉力頭卡在拉力頭的加壓腔內(nèi)的擴(kuò)大部。
[0010]所述地錨的上端設(shè)置有依次連接且同軸的連接車裝鉆機(jī)立柱的立柱連接孔I和連接拉力桿的拉力桿連接孔I，地錨的下端設(shè)置有地錨葉片。
[0011]所述地錨的上端還可通過其立柱連接孔I連接地錨加長(zhǎng)桿，所述地錨加長(zhǎng)桿的下端設(shè)置有與立柱連接孔I連接的絲扣，上端設(shè)置有依次連接且同軸的連接車裝鉆機(jī)立柱的立柱連接孔II和連接拉力桿的拉力桿連接孔II。
[0012]所述拉力桿的兩端設(shè)置有絲扣。
[0013]所述U形連接部的一端設(shè)置有連接鎖銷的銷軸，另一端設(shè)置有銷孔，通過旋轉(zhuǎn)鎖銷閉合U形連接部使拉桿頭的上端卡在U形連接部上。
[0014]所述壓力頭的連接部I設(shè)置有與車裝鉆機(jī)立柱連接的立柱連接孔III;所述拉桿頭通過其下端設(shè)置的絲扣與靜力觸探設(shè)備的探桿的上端連接。
[0015]所述可拆卸連接為:通過螺栓連接。
[0016]一種采用上述裝置的車裝鉆機(jī)實(shí)施靜力觸探試驗(yàn)的方法，包括以下步驟:
步驟1，在靜力觸探試驗(yàn)待探測(cè)孔位的兩側(cè)附近，分別將地錨通過立柱連接孔I與車裝鉆機(jī)立柱連接，使用鉆機(jī)液壓、動(dòng)力系統(tǒng)將地錨旋入地下；
步驟2，調(diào)整車裝鉆機(jī)的位置，使用拉力桿連接反力架和地錨，壓力頭的上端與鉆機(jī)立柱連接；將安裝好靜力觸探試驗(yàn)探頭的探桿豎直放于拉力頭的下方，在探桿上安裝好靜力觸探試驗(yàn)打點(diǎn)器，將壓桿頭放置于探桿的上端，使探桿上端嵌入壓桿頭的加壓孔，并使靜力觸探設(shè)備的傳輸線從壓桿頭的穿線孔I引出，轉(zhuǎn)動(dòng)拉力頭手柄，使拉力頭下孔與壓桿頭上端對(duì)正，使用鉆機(jī)液壓系統(tǒng)將鉆機(jī)立柱下壓，待壓桿頭進(jìn)入拉力頭的加壓腔內(nèi)后繼續(xù)下壓，將探桿壓入地下后，提升鉆機(jī)立柱，拿掉壓桿頭，在探桿上部接上第二節(jié)探桿，將壓桿頭放在第二節(jié)探桿上端，使用鉆機(jī)液壓系統(tǒng)將鉆機(jī)立柱下壓，將第二節(jié)探桿壓入地下，如此反復(fù)，直至探頭達(dá)到計(jì)劃試驗(yàn)深度，在探桿壓入的整個(gè)過程中打點(diǎn)器與靜探測(cè)試儀器同步記錄檢測(cè)到的數(shù)據(jù)；
步驟3，取下打點(diǎn)器和壓桿頭，將拉桿頭放在探桿上端，將探桿中的傳輸線置于拉桿頭的穿線孔II中并引出，將拉桿頭下端通過其絲扣與探桿連接，將開口拉環(huán)通過其連接孔與鉆機(jī)卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)的鋼絲繩連接，把拉桿頭放入開口拉環(huán)的U形連接部?jī)?nèi)，通過旋轉(zhuǎn)鎖銷閉合U形連接部使拉桿頭的上端卡在U形連接部上，開動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)，提升拉桿頭及與其連接的探桿，每提升一節(jié)探桿，卸下開口拉環(huán)、拉桿頭后，卸下一節(jié)探桿，然后再將拉桿頭連接在下一節(jié)探桿上，如此反復(fù)，直至拔出全部探桿。
[0017]一種采用上述裝置的車裝鉆機(jī)實(shí)施靜力觸探試驗(yàn)的方法，包括以下步驟:
步驟1，在靜力觸探試驗(yàn)待探測(cè)孔位的兩側(cè)附近，分別將地錨通過立柱連接孔I與車裝鉆機(jī)立柱連接，使用鉆機(jī)液壓、動(dòng)力系統(tǒng)將地錨旋入地下；
步驟2，調(diào)整車裝鉆機(jī)的位置，使用拉力桿連接反力架和地錨，壓力頭的上端與鉆機(jī)立柱連接；將安裝好靜力觸探試驗(yàn)探頭的探桿豎直放于拉力頭的下方，在探桿上安裝好靜力觸探試驗(yàn)打點(diǎn)器，將壓桿頭放置于探桿的上端，使探桿上端嵌入壓桿頭的加壓孔，并使靜力觸探設(shè)備的傳輸線從壓桿頭的穿線孔I引出，轉(zhuǎn)動(dòng)拉力頭手柄，使拉力頭下孔與壓桿頭上端對(duì)正，使用鉆機(jī)液壓系統(tǒng)將鉆機(jī)立柱下壓，待壓桿頭進(jìn)入拉力頭的加壓腔內(nèi)后繼續(xù)下壓，將探桿壓入地下后，提升鉆機(jī)立柱，拿掉壓桿頭，在探桿上部接上第二節(jié)探桿，將壓桿頭放在第二節(jié)探桿上端，使用鉆機(jī)液壓系統(tǒng)將鉆機(jī)立柱下壓，將第二節(jié)探桿壓入地下，如此反復(fù)，直至探頭達(dá)到計(jì)劃試驗(yàn)深度，在探桿壓入的整個(gè)過程中打點(diǎn)器與靜探測(cè)試儀器同步記錄檢測(cè)到的數(shù)據(jù)；
步驟3，取下打點(diǎn)器和壓桿頭，將拉桿頭放在探桿上端，將探桿中的傳輸線置于拉桿頭的穿線孔II中并引出，將拉桿頭下端通過其絲扣與探桿連接，通過拉力頭手柄轉(zhuǎn)動(dòng)拉力頭，使拉力頭下孔與拉桿頭上端對(duì)正，使用鉆機(jī)液壓系統(tǒng)下壓鉆機(jī)立柱，待拉桿頭進(jìn)入拉力頭的加壓腔內(nèi)后，使用拉力頭手柄將拉力頭任意方向旋轉(zhuǎn)，將拉桿頭卡在拉力頭的加壓腔內(nèi)，使用鉆機(jī)液壓系統(tǒng)提升立柱，撥出探桿，如此反復(fù)，直至拔出全部探桿。
[0018]本發(fā)明的有益效果:1、通過為現(xiàn)有車裝鉆機(jī)配備本發(fā)明裝置，使車裝鉆機(jī)具備了靜力觸探試驗(yàn)的功能，為工程建設(shè)節(jié)約大量勘察成本，尤其是對(duì)于勘察工作量較小的場(chǎng)地，優(yōu)勢(shì)更加明顯；2、使用本發(fā)明裝置利用車裝鉆機(jī)進(jìn)行靜力觸探試驗(yàn)工作，對(duì)于孔深適中、地層硬度適中的一般性場(chǎng)地，工作效率較傳統(tǒng)的靜力觸探試驗(yàn)設(shè)備有較大幅度的提高；對(duì)于孔深較深、地層硬度較大的場(chǎng)地，工作效率與傳統(tǒng)的靜力觸探試驗(yàn)設(shè)備基本持平；3、成本低廉，且一次購(gòu)買，長(zhǎng)期重復(fù)使用，低碳環(huán)保；4、適用范圍廣，應(yīng)用前景良好，經(jīng)濟(jì)效益、工期效益、環(huán)境效益相當(dāng)可觀。
【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1為本發(fā)明的壓力頭的主視圖。
[0020]圖2為本發(fā)明的壓力頭的俯視圖。
[0021]圖3為本發(fā)明的壓力頭的仰視圖。
[0022]圖4為本發(fā)明的拉力頭的主視圖。
[0023]圖5為本發(fā)明的