專利名稱：靜力觸探裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及巖土工程勘察設(shè)備，更具體地說涉及一種靜力觸探裝置。
背景技術(shù)：
巖土工程勘察中，往往需要布置一定數(shù)量的靜力觸探試驗(yàn)孔。傳統(tǒng)的靜力觸探裝 置如圖ι所示，包括探頭10、探桿20，有時(shí)還包括探桿連接頭30，通常探桿20的外徑、探桿 連接頭30的外徑均相同。使用這種靜力觸探裝置進(jìn)行靜力觸探試驗(yàn)時(shí)，壓入土層中的探桿 20全程與土體緊密接觸，探桿20與土體間產(chǎn)生較大的摩擦力，并隨著貫入深度的增加，摩 擦力也不斷增大。探桿組件與探頭壓入土中所受到的貫入阻力主要來自作用在探頭上的阻 力和探桿上的摩擦力，當(dāng)探桿組件與探頭壓入土中達(dá)到一定深度，貫入阻力增大到等于壓 入設(shè)備的能力時(shí)，探頭不能繼續(xù)壓入，迫使試驗(yàn)終止。因此，在可塑偏硬 硬塑狀粘性土中，使用這種傳統(tǒng)的靜力觸探裝置進(jìn)行靜力觸 探試驗(yàn)時(shí)，由于土體與探桿之間存在很大的摩擦力，貫入深度往往較淺，不能滿足設(shè)計(jì)孔在 深度上的要求，以致工程實(shí)踐中，在類似土層中不得不采用鉆探法進(jìn)行工程勘察，而鉆探法 費(fèi)時(shí)又費(fèi)力，造成勘察工作成本高，且施工時(shí)間長(zhǎng)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題在于，針對(duì)現(xiàn)有靜力觸探裝置進(jìn)行靜力觸探試驗(yàn)時(shí) 探桿與土體間的摩擦力大而影響貫入深度的缺點(diǎn)，提供一種靜力觸探試驗(yàn)時(shí)探桿與土體間 摩擦力小、增大貫入深度的靜力觸探裝置。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是構(gòu)造一種靜力觸探裝置，該裝 置包括探桿組件、探頭，探桿組件至少包括探桿，探桿組件在其長(zhǎng)度方向上套設(shè)有若干個(gè)擴(kuò) 孔裝置。采用這種靜力觸探裝置，在進(jìn)行靜力觸探試驗(yàn)時(shí)，擴(kuò)孔裝置隨著探桿的貫入而在 土體中前進(jìn)，并在土體中形成比探桿直徑大的試驗(yàn)孔，從而避免貫入過程中探桿與土體緊 密接觸而產(chǎn)生巨大的摩擦力，更容易達(dá)到試驗(yàn)所需要的貫入深度。在本實(shí)用新型所述的靜力觸探裝置中，作為技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述擴(kuò)孔裝 置為圓環(huán)形結(jié)構(gòu)，其最大外徑大于探桿的外徑。在本實(shí)用新型所述的靜力觸探裝置中，作為技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述擴(kuò)孔裝 置的外徑自外徑最大處向所述探頭的方向逐漸縮小至與所述探桿外徑相同。在探桿組件與 探頭貫入土中時(shí)，擴(kuò)孔裝置這種外徑逐漸縮小的結(jié)構(gòu)所形成的楔形面對(duì)試驗(yàn)孔壁進(jìn)行橫向 的擠壓，避免完全縱向的剪切，同時(shí)還可避免泥土在擴(kuò)孔裝置前積聚，從而實(shí)現(xiàn)探桿組件貫 入土中時(shí)減小擴(kuò)孔裝置與土體之間的摩擦力，達(dá)到進(jìn)一步減小貫入阻力的目的。在本實(shí)用新型所述的靜力觸探裝置中，作為技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述擴(kuò)孔裝 置的外徑自外徑最大處背向所述探頭的方向逐漸縮小至與所述探桿外徑相同。在探桿組件 與探頭從土中拔出時(shí)，擴(kuò)孔裝置這種外徑逐漸縮小的結(jié)構(gòu)所形成的楔形面對(duì)試驗(yàn)孔壁進(jìn)行
3橫向的擠壓，避免完全縱向的剪切，同時(shí)還可避免泥土在擴(kuò)孔裝置后積聚，從而實(shí)現(xiàn)探桿組 件與探頭從試驗(yàn)孔中拔出時(shí)減小擴(kuò)孔裝置與土體之間的摩擦力，使得探桿組件與探頭易從 土體中拔出。在本實(shí)用新型所述的靜力觸探裝置中，作為技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述擴(kuò)孔裝 置設(shè)置在所述探桿上。所述擴(kuò)孔裝置與所述探桿為一體結(jié)構(gòu)，或者擴(kuò)孔裝置通過螺紋、焊 接、緊密配合等連接方式與探桿固定連接。在本實(shí)用新型所述的靜力觸探裝置中，作為技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述探桿組 件還包括探桿連接頭，相鄰的兩所述探桿通過所述探桿連接頭相連接，所述擴(kuò)孔裝置設(shè)置 在所述探桿連接頭上。擴(kuò)孔裝置與所述探桿連接頭為一體結(jié)構(gòu)，或者擴(kuò)孔裝置通過螺紋、焊 接、緊密配合等連接方式與探桿連接頭固定連接。在本實(shí)用新型所述的靜力觸探裝置中，作為技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述擴(kuò)孔裝 置的最大外徑是所述探桿外徑的1. 1至1. 15倍。與傳統(tǒng)的靜力觸探裝置相比，本實(shí)用新型的靜力觸探裝置，由于具有擴(kuò)孔裝置，使 得在土體中所形成試驗(yàn)孔的尺寸大于探桿的尺寸，避免了試驗(yàn)孔壁與探桿全程緊密接觸， 從而實(shí)現(xiàn)靜力觸探裝置在相同貫入力的作用下，比傳統(tǒng)靜力觸探裝置獲得更深的探頭貫入 深度，滿足試驗(yàn)要求，降低試驗(yàn)費(fèi)用。

下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明，附圖中圖1是傳統(tǒng)靜力觸探裝置的探桿組件與探頭組合的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型第一實(shí)施例中擴(kuò)孔裝置的正視圖；圖3是本實(shí)用新型第一實(shí)施例中擴(kuò)孔裝置的俯視圖；圖4是本實(shí)用新型第一實(shí)施例中擴(kuò)孔裝置的縱剖圖；圖5是本實(shí)用新型第一實(shí)施例中靜力觸探裝置的探桿組件與探頭組合的結(jié)構(gòu)示 意圖；圖6是本實(shí)用新型第二實(shí)施例中探桿連接頭的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是本實(shí)用新型第二實(shí)施例中靜力觸探裝置的探桿組件與探頭組合的結(jié)構(gòu)示 意圖；圖8是本實(shí)用新型第三實(shí)施例中靜力觸探裝置的探桿組件與探頭組合的結(jié)構(gòu)示 意圖。圖9是本實(shí)用新型第三實(shí)施例中探桿的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
圖2至圖5示出了本實(shí)用新型靜力觸探裝置的第一實(shí)施例。在本實(shí)施例中，靜力觸探裝置包括探桿組件與安裝在探桿組件端部的探頭10，探 桿組件包括若干根探桿20，相鄰的兩探桿20通過探桿連接頭30連接，如圖5所示，探桿20 的數(shù)量依據(jù)探頭所需要貫入土中的深度來確定。在探桿組件的長(zhǎng)度方向上，在每根探桿上 套設(shè)有擴(kuò)孔裝置40，擴(kuò)孔裝置40通過螺紋固定連接安裝。如圖2、圖3、圖4所示，擴(kuò)孔裝 置40為圓環(huán)形的結(jié)構(gòu)，其最大外徑大于探桿20的外徑，并且擴(kuò)孔裝置40的最大外徑與探
4桿20的外徑的比值在1. 1-1. 15之間。擴(kuò)孔裝置40的外徑自其最大外徑處向兩端逐漸縮 小，直至與探桿外徑相等或相接近。采用本實(shí)施例中的靜力觸探裝置，在進(jìn)行靜力觸探試驗(yàn)時(shí)，擴(kuò)孔裝置40隨著探桿 20的貫入而在土體中前進(jìn)，并在土體中形成比探桿20直徑大的試驗(yàn)孔，從而避免貫入過程 中探桿與試驗(yàn)孔壁緊密接觸而產(chǎn)生巨大的摩擦力，更容易達(dá)到試驗(yàn)所需要的貫入深度。另外，擴(kuò)孔裝置40自外徑最大處向兩端逐漸縮小至與探桿20的外徑相同或相接 近，在探桿組件貫入土中或從試驗(yàn)孔中拔出時(shí)，擴(kuò)孔裝置40這種外徑逐漸縮小的結(jié)構(gòu)所形 成的楔形面對(duì)試驗(yàn)孔壁進(jìn)行橫向的擠壓，避免完全縱向剪切試驗(yàn)孔壁的泥土，同時(shí)還可避 免泥土在擴(kuò)孔裝置40前后積聚，從而實(shí)現(xiàn)探桿組件與探頭貫入土中時(shí)減小擴(kuò)孔裝置40與 土體之間的摩擦力，以達(dá)到進(jìn)一步減小貫入阻力，增加貫入深度的目的。同時(shí)，在探桿組件與探頭從試驗(yàn)孔中拔出時(shí)，也能減小擴(kuò)孔裝置與土體之間的摩 擦力，使探桿組件與探頭易從試驗(yàn)孔中拔出。本實(shí)施例中，擴(kuò)孔裝置40的設(shè)置數(shù)量及兩個(gè)擴(kuò)孔裝置之間的距離可依據(jù)探桿組 件與探頭的施工環(huán)境即土體的性質(zhì)來調(diào)整與確定，可在幾根探桿長(zhǎng)度的距離上設(shè)置一個(gè)擴(kuò) 孔裝置40，或一根探桿上設(shè)置兩個(gè)或兩個(gè)以上的擴(kuò)孔裝置40，擴(kuò)孔裝置40的設(shè)置位置也可 以是在探桿連接頭30上，其設(shè)置安裝方式不限于螺紋連接，還可通過焊接或緊配合等方式 來實(shí)現(xiàn)。圖6、圖7示出了本實(shí)用新型靜力觸探裝置的第二實(shí)施例。如圖6所示，本實(shí)施例中，靜力觸探裝置包括探桿組件與安裝在探桿組件端部的 探頭10，探桿組件包括若干根探桿20，相鄰的兩探桿20通過探桿連接頭30連接。與第一 實(shí)施例相比，其不同之處在于擴(kuò)孔裝置設(shè)置在探桿連接頭30上，并與探桿連接頭30為一體 結(jié)構(gòu)。如圖7所示，探桿連接頭30的兩端為螺紋連接端31，分別與相鄰的兩探桿20相連 接。在兩螺紋連接端31之間為中間段32，中間段32的中部具有大于探桿20的外徑的最大 外徑，并且中間段32的外徑自最大外徑處向探桿連接頭兩端的螺紋連接端31方向逐漸縮 小，在與螺紋連接端31相連接處的外徑與探桿20的外徑相同或相接近。中間段32上所形 成的鼓起部分形成擴(kuò)孔裝置，使得在進(jìn)行靜力觸探試驗(yàn)時(shí)，能夠在土體中形成比探桿20直 徑大的試驗(yàn)孔，避免貫入過程中探桿與試驗(yàn)孔壁緊密接觸而產(chǎn)生巨大的摩擦力，更容易達(dá) 到試驗(yàn)所需要的貫入深度，使探桿組件和探桿從試驗(yàn)孔中拔出也較為容易。圖8、圖9示出了本實(shí)用新型靜力觸探裝置的第三實(shí)施例。如圖8所示，在本實(shí)施例中，靜力觸探裝置包括探桿組件與安裝在探桿組件端部 的探頭10，探桿組件包括若干根探桿20。如圖9所示，每根探桿20的兩端分別設(shè)有母螺紋21與公螺紋22，公螺紋22與相 鄰探桿20上的母螺紋21相配合螺接實(shí)現(xiàn)兩探桿的連接。探桿20在設(shè)置有母螺紋21的端頭為擴(kuò)孔端23，擴(kuò)孔端23具有比探桿桿身24大 的外徑。擴(kuò)孔端23的最大外徑處位于擴(kuò)孔端23的中部，并且自最大外徑處向擴(kuò)孔端23兩 端，其外徑逐漸縮小直到與探桿桿身24相等或相接近。擴(kuò)孔端23上該鼓起的部分形成擴(kuò)孔裝置，使得在進(jìn)行靜力觸探試驗(yàn)時(shí)，能夠在土 體中形成比探桿桿身24直徑大的試驗(yàn)孔，避免貫入過程中探桿桿身與試驗(yàn)孔壁緊密接觸
5而產(chǎn)生巨大的摩擦力，更容易達(dá)到試驗(yàn)所需要的貫入深度，使探桿組件和探頭從試驗(yàn)孔中 拔出也較為容易。 以上詳細(xì)描述了本實(shí)用新型的較佳具體實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)理解，本領(lǐng)域的普通技術(shù)無 需創(chuàng)造性勞動(dòng)就可以根據(jù)本實(shí)用新型的構(gòu)思作出諸多修改和變化。因此，凡本技術(shù)領(lǐng)域中 技術(shù)人員依本實(shí)用新型的構(gòu)思在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上通過邏輯分析、推理或者有限的實(shí)驗(yàn)可 以得到的技術(shù)方案，皆應(yīng)在由權(quán)利要求書所確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求一種靜力觸探裝置，包括探桿組件、探頭，所述探桿組件至少包括探桿，其特征在于，所述探桿組件在其長(zhǎng)度方向上套設(shè)有若干個(gè)擴(kuò)孔裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜力觸探裝置，其特征在于，所述擴(kuò)孔裝置為圓環(huán)形結(jié)構(gòu)，其 最大外徑大于所述探桿的外徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的靜力觸探裝置，其特征在于，所述擴(kuò)孔裝置的外徑自外徑最 大處向所述探頭的方向逐漸縮小至與所述探桿外徑相同。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的靜力觸探裝置，其特征在于，所述擴(kuò)孔裝置的外徑自外徑最 大處背向所述探頭的方向逐漸縮小至與所述探桿外徑相同。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的靜力觸探裝置，其特征在于，所述擴(kuò)孔裝置設(shè)置在 所述探桿上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的靜力觸探裝置，其特征在于，所述擴(kuò)孔裝置與所述探桿為一 體結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-4所述的靜力觸探裝置，其特征在于，所述探桿組件還包括探桿連 接頭，相鄰的兩所述探桿通過所述探桿連接頭相連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的靜力觸探裝置，其特征在于，所述擴(kuò)孔裝置設(shè)置在所述探桿 連接頭上。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的靜力觸探裝置，其特征在于，所述擴(kuò)孔裝置與所述探桿連接 頭為一體結(jié)構(gòu)。
10.根據(jù)權(quán)利要求2-4中任一項(xiàng)所述的靜力觸探裝置，其特征在于，所述擴(kuò)孔裝置的最 大外徑是所述探桿外徑的1. 1至1. 15倍。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種靜力觸探裝置，該裝置包括探桿組件、探頭；探桿組件至少包括探桿，探桿組件在其長(zhǎng)度方向上套設(shè)有若干個(gè)擴(kuò)孔裝置。本實(shí)用新型中的靜力觸探裝置在進(jìn)行靜力觸探試驗(yàn)時(shí)，擴(kuò)孔裝置能夠在土體中形成比探桿直徑大的試驗(yàn)孔，避免貫入過程中探桿與土體全程緊密接觸而產(chǎn)生巨大的摩擦力，使靜力觸探試驗(yàn)中更容易達(dá)到試驗(yàn)所需要的貫入深度。
文檔編號(hào)E02D1/02GK201678993SQ20102020511
公開日2010年12月22日 申請(qǐng)日期2010年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月25日
發(fā)明者徐敏生, 沈日庚 申請(qǐng)人:上海市城市建設(shè)設(shè)計(jì)研究院