一种静力触探装置及静力触探方法

摘要

本申请公开了一种静力触探装置及静力触探方法，涉及岩土工程勘探的技术领域，其包括触探机体和支撑架，所述触探机体设置于支撑架的顶端，所述触探机体包括触探探杆，所述触探探杆的底端安装有触探探头，所述支撑架的底端间隔设置有至少三根插杆，所述插杆的外部螺纹套设有支撑盘，所述插杆的外部滑动套设有连接套，所述连接套的外侧壁铰接有插接板，所述支撑架的底端铰接有承接板，所述插接板与所述承接板滑动配合。本申请将插杆插入基土的内部，通过转动支撑盘，能够调节支撑盘于插杆上的位置，使支撑盘的底端与基土的表面相抵而对支撑架进行支撑，从而使支撑架保持水平状态，进而使触探探杆竖直插入基土的内部，提升对基土静力勘测的准确性。

说明书

技术领域

本申请涉及岩土工程勘探的技术领域，尤其是涉及一种静力触探装置及静力触探方法。

背景技术

静力触探是指利用压力装置将有触探头的触探杆压入试验土层，通过将圆锥形探头按一定速率匀速压入土中量测其贯入阻力、锥头阻力及侧壁摩阻力，从而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。

相关技术中授权公告号为CN207469211U的中国实用新型专利，公开了一种静力触探装置，包括主机和支撑横梁，主机固定设置在支撑横梁的顶部，主机上设置有触探探杆，触探探杆的底端安装有触探探头。静力触探装置放置在待勘测基土的地面上，通过主机驱使触探探杆插入基土的内部，从而对基土的静力进行触探勘测。

针对上述中的相关技术，发明人认为在对基土进行触探时，待勘测基土的地面难以保证平整性，从而容易导致静力触探装置放置倾斜，进而存在有勘测得到的基土静力不准确的缺陷。

发明内容

为了提升对基土静力勘测的准确性，本申请提供一种静力触探装置及静力触探方法。

本申请提供一种静力触探装置及静力触探方法，采用如下的技术方案：

一种静力触探装置，包括触探机体和支撑架，所述触探机体设置于支撑架的顶端，所述触探机体包括触探探杆，所述触探探杆的底端安装有触探探头，所述支撑架的底端间隔设置有至少三根插杆，所述插杆的外部螺纹套设有支撑盘，所述插杆的外部滑动套设有连接套，所述连接套的外侧壁铰接有插接板，所述支撑架的底端铰接有承接板，所述插接板与所述承接板滑动配合。

通过采用上述技术方案，静力触探装置在使用时，将插杆插入基土的内部，能够增大静力触探装置的抓地力，从而提升触探装置在使用过程中的稳定性；此外，通过支撑盘的下端面与基土的表面相抵而对支撑架进行支撑，当基土的表面不平整时，转动支撑盘，能够调节支撑盘与支撑架之间的间距，从而使得支撑架保持水平，从而使触探探杆能够竖直插入基土的内部，进而能够提升对基土静力勘测的准确性；并且，将触探探杆插入基土内部的过程中，作用在支撑架上的振动能够带动插接板和承接板共振，从而使得插接杆与承接板产生相对滑移，进而对支撑架的振动进行消能，进一步提升基土静力勘测的准确性。

可选的，所述插杆的底端设置有尖锥部，所述尖锥部的侧壁开设有通槽，所述通槽的内部铰接有支撑板，所述插杆上设置有用于驱动支撑板转出通槽的驱动组件。

通过采用上述技术方案，尖锥部的设置，能够方便插杆插入基土的内部；插杆插入基土的内部后，通过驱动组件驱使支撑板转出通槽，并使支撑板的外壁抵紧基土，从而提升插杆的抗拔能力，进而能够提升静力触探装置使用过程中的稳定性。

可选的，所述插杆的内部中空，所述驱动组件包括驱动杆和驱动套，所述驱动杆滑动设置于插杆的内部，所述插杆的侧壁沿其轴向贯通有避让槽，所述连接套与驱动杆之间连接有连接块，所述连接块与避让槽滑动配合，所述驱动套螺纹套设于插杆的外部，所述驱动套的底端与连接套的顶端抵接配合，所述驱动杆的底端铰接有抵接杆，所述抵接杆远离驱动杆的一端与支撑板的内侧壁铰接相连。

通过采用上述技术方案，连接块将连接套与驱动杆连接成一体，通过转动驱动套，使驱动套向远离支撑架的方向滑移，能够抵压连接套，使得驱动杆向尖锥部滑移，在抵接杆的抵压作用下，能够驱使支撑板转出通槽。

可选的，所述支撑板设置有两个，两个所述支撑板对称设置于尖锥部的两侧。

通过采用上述技术方案，两个支撑板转出通槽后，通过在尖锥部的两侧与基土抵接，能够增大支撑板与基土的接触面积，从而进一步提升插杆的抗拔效果。

可选的，所述尖锥部的内部设置有用于驱使支撑板复位的弹性件。

通过采用上述技术方案，静力触探装置在勘测完成后，回转驱动套，弹性件能够驱使支撑板回转，使得支撑板复位，从而能够方便将插杆从基土拔出。

可选的，所述弹性件为拉伸弹簧，所述拉伸弹簧的两端分别与两个支撑板固定连接。

通过采用上述技术方案，驱动套复位时，拉伸弹簧复位释放弹性势能，支撑板受到抵接杆向外的转矩小于拉伸弹簧作用在支撑板上的转矩时，支撑板能够回转而复位。

可选的，所述支撑杆的侧壁设置有安装凸缘，所述安装凸缘的顶端与插杆的上端面平齐，所述安装凸缘通过螺栓固定于支撑架的下端面。

通过采用上述技术方案，插杆与支撑架可拆卸连接，当基土进入插杆的内部时，能够将插杆进行拆卸，从而方便对插杆进行维护，提升静力触探装置在使用过程中的稳定性。

可选的，所述支撑架的表面固定设置有水平仪。

通过采用上述技术方案，水平仪的设置，能够直观地显示出支撑架的水平状态，从而方便在插杆插入基土的过程中，使支撑架保持水平状态，进而方便静力触探装置勘测前的安装调试工作。

一种静力触探方法，包括以下步骤：

S1：根据水平仪的显示，缓慢将插杆插入待勘测基土的内部，使支撑架保持水平状态；

S2：依次转动插杆上的支撑盘，使支撑盘的底端抵接于基土的表面；

S3：转动驱动套，驱动套向下抵压连接套，使得驱动杆竖直向下滑移而驱使抵接杆运动，抵接杆向外抵压支撑板，从而驱使支撑板转出通槽，并使得支撑板的外壁与基土抵紧；

S4：开启触探机体，驱动触探探杆竖直向下移动，使得触探探头插入基土的内部，从而对基土进行静力触探工作。

通过采用上述技术方案，将插杆插入基土后，通过依次转动支撑盘，能够使调节支撑盘与支撑架之间的间距，从而能够使支撑架在不平整的基土表面保持水平状态；通过驱动套驱使驱动杆向下滑移，从而带动抵接杆抵压支撑板，使得支撑板转出通槽，进而提升插杆的抗拔能力，使得静力触探装置在使用的过程中更加稳定；支撑架处于水平状态后，再驱使触探探杆竖直向下插入基土，从而提升基土静力勘测的准确性。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益效果：

1.通过插杆的设置，在插杆的外部螺纹套设支撑盘，转动支撑盘后，能够调节支撑盘与支撑架之间的间距，通过支撑盘对支撑架进行支撑，从而使静力触探装置能够在不平整的基土表面保持水平，使触探探杆能够竖直插入基土，从而提升基土静力勘测的准确性；同时，安装静力触探装置时，将插杆插入基土的内部，从而提升静力触探装置在使用过程中的稳定性；此外，当支撑架产生振动时，能够带动插接板与承接板共振，从而对对支撑架的振动进行消能，进而能够进一步提升基土静力勘测的准确性。

2.通过支撑板的设置，驱动套能够驱使驱动杆向尖锥部滑移，从而带动抵接杆抵压支撑板，使得支撑板向通槽的外部翻转，进而提升插杆的抗拔能力。

附图说明

图1是本实施例的整体结构示意图；

图2是本实施例中体现触探探头的结构示意图；

图3是本实施中体现驱动杆的剖视示意图；

图4是本实施例中体现连接槽的爆炸示意图；

图5是图1中A处的放大示意图。

附图标记说明：1、触探机体；2、支撑架；21、安装槽；22、承接板；221、插接槽；3、触探探杆；31、触探探头；4、插杆；41、避让槽；42、安装凸缘；43、支撑盘；44、连接套；441、插接板；5、尖锥部；51、通槽；52、连接槽；6、支撑板；61、转动轴；7、驱动组件；71、驱动套；72、驱动杆；73、连接块；74、抵接杆；8、弹性件；81、拉伸弹簧；9、水平仪。

具体实施方式

以下结合附图1-5对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种静力触探装置及静力触探方法。

参照图1和图2，静力触探装置包括触探机体1和支撑架2，本实施例中的支撑架2呈矩形环状结构，触探机体1安装固定在支撑架2的上端面。触探机体1包括圆柱状的触探探杆3，触探探杆3的底端安装固定有触探探头31，静力触探装置使用时，通过将触探探头31插入基土的内部，从而对基土的静力进行勘测。

参照图2和图3，支撑架2的下端面间隔设置有至少三根插杆4，插杆4为内部中空的圆柱状结构；本实施例中插杆4设置有四根，四根插杆4设置于支撑架2靠近四角的位置；插杆4的外侧壁一体成型设置有安装凸缘42，安装凸缘42的整体呈圆环状结构，安装凸缘42的上端面与插杆4的上端面平齐，安装凸缘42通过螺栓锁紧固定于支撑架2的下端面。

参照图3和图4，插杆4的外侧壁具有外螺纹，插杆4的外部套设有圆环状的支撑盘43，支撑盘43与插杆4螺纹配合。安装静力触探装置时，插杆4插入基土的内部，通过支撑盘43的下端面与基土的表面相抵，能够对静力触探装置进行支撑；当基土的表面不平整时，可以通过转动支撑盘43，从而调节支撑盘43与支撑架2之间的间距，进而使得支撑架2保持水平状态。

参照图1和图5，支撑架2的上端面开设有一整体呈矩形状结构的安装槽21，安装槽21的内部安装固定有水平仪9，本实施例中的水平仪9为气泡水平仪9，在将插杆4插入基土内部的过程中，通过水平仪9，可以直观地显示出支撑架2的水平状态，从而方便静力触探装置的安装工作。

参照图3和图4，插杆4的底端焊接固定有圆锥状的尖锥部5，尖锥部5的内部中空且与插杆4的内部连通；尖锥部5的侧壁沿其圆周方向间隔开设有若干个通槽51，本实施例中的通槽51设置有两个，同时两个通槽51对称设置于尖锥部5的两侧。通槽51的顶端贯通，尖锥部5的上端面于通槽51的两侧开设有连接槽52，通槽51的内部设置有支撑板6，支撑板6靠近顶端的位置穿设有转动轴61；转动轴61的两端分别插入通槽51两侧的连接槽52内部后，再将尖锥部5与插杆4焊接在一起，从而使得支撑板6与尖锥部5铰接相连。

插杆4上设置有用于驱动支撑板6转出通槽51的驱动组件7，将插杆4插入基土的内部后，通过驱动组件7驱使支撑板6转出通槽51，并使得支撑板6在外壁抵紧基土，从而能够提升插杆4的抗拔能力，进而提升静力触探装置在使用过程中的稳定性。

驱动组件7包括驱动杆72和驱动套71。本实施例中的驱动杆72为内部中空的圆柱杆状结构，驱动杆72滑动设置于插杆4的内部；插杆4的外侧壁开设避让槽41，避让槽41的整体呈矩形条状结构，同时避让槽41沿插杆4的轴向设置；避让槽41的内部滑动设置有矩形的连接块73，连接块73的其中一端与驱动杆72焊接固定相连。

插杆4的外部滑动套设有圆环状结构的连接套44，连接块73远离驱动杆72的一端与连接套44的内侧壁焊接固定相连，从而使得连接套44能够与驱动杆72同步进行滑移。

驱动套71的整体呈圆环状结构，驱动套71螺纹套设于插杆4的外部，同时驱动套71位于连接套44远离支撑盘43的一侧；驱动杆72的底端铰接有抵接杆74，抵接杆74远离驱动杆72的一端铰接于支撑板6靠近底端的位置。插杆4插入基土的内部后，通过转动驱动套71，驱动套71抵压连接套44能够驱使驱动杆72向尖锥部5靠近，从而带动抵接杆74抵压支撑板6，使得支撑板6转出通槽51。

尖锥部5的内部设置有用于驱使支撑杆进行复位的弹性件8，本实施例中的弹性件8为拉伸弹簧81，其他实施例中弹性件8可以为弹力绳等能够驱使支撑板6回转的部件；拉伸弹簧81位于支撑板6靠近底端的位置，同时拉伸弹簧81的两端分别与尖锥部5两侧的支撑板6固定相连。驱动套71回转复位的过程中，拉伸弹簧81能够拉动支撑板6回转，从而方便支撑板6收纳于通槽51的内部。

连接套44的外侧壁铰接有插接板441，插接板441的整体呈矩形状结构，同时插接板441由如铜、塑料等弹性材料制成；支撑架2的下端面铰接有承接板22，承接板22呈矩形板状结构，承接板22的端面开设有插接槽221，插接板441与插接槽221插接配合。当支撑架2产生振动时，能够带动插接板441和承接板22共振，从而能够使插接板441与承接板22发生相滑移，进而对作用在支撑架2上的振动进行消能。

本申请实施例一种静力触探装置的实施原理为：

安装静力触探装置时，首先，将插杆4竖直插入基土的内部，使得支撑架2保持水平状态，从而使触探探杆3保持竖直状态；其次，转动支撑盘43，通过调节支撑盘43与支撑架2的间距，使支撑盘43的下端面与基土的表面相抵，从而适应对不平整的基土表面进行支撑；然后，转动驱动套71，通过驱动套71抵压连接套44，从而驱使驱动杆72向尖锥部5靠近，驱动杆72带动抵接杆74抵压支撑板6，进而驱使支撑板6转出通槽51；最后，驱使触探探头31插入基土的内部，从而对基土的静力进行勘测。此外，静力触探装置在运行时产生的振动，能够带动插接板441和承接板22产生共振，从而对静力装置上的振动进行消能。

一种静力触探方法，包括以下步骤：

S1：根据水平仪9的显示，缓慢将插杆4插入待勘测基土的内部，使支撑架2保持水平状态；

S2：依次转动插杆4上的支撑盘43，使支撑盘43的底端抵接于基土的表面；

S3：转动驱动套71，驱动套71向下抵压连接套44，使得驱动杆72竖直向下滑移而驱使抵接杆74运动，抵接杆74向外抵压支撑板6，从而驱使支撑板6转出通槽51，并使得支撑板6的外壁与基土抵紧；

S4：开启触探机体1，驱动触探探杆3竖直向下移动，使得触探探头31插入基土的内部，从而对基土进行静力触探工作。

本申请实施例一种静力触探方法的实施原理为：

首先，将插杆4插入基土的内部，能够使支撑架2在基土的表面进行定位，并且能够保证支撑架2在不平整的基土表面保持水平的状态；其次，转动支撑盘43至与基土的表面相抵，从而对支撑架2进行支撑，使得静力触探装置在使用过程中更加稳定；然后，通过转动驱动套71驱使支撑板6转出通槽51，从而增强插杆4的抗拔能力，能够进一步提升静力触探装置在使用过程中的稳定性；最后，再驱使触探探头31插入基土的内部，从而对基土进行触探勘测。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。