CN104846800A - 一种深地层原位触探仪、包含其的触探车及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种深地层原位触探仪,其能够对较硬、较厚、较深地层进行连续、快速、准确地测定。其包括柴油机、液压泵站、水泵、水箱、操作控制盘、钻架及动力头、传感器、钻头钻杆及移动运输架、数据采集及存储***和数据处理***；柴油机、液压泵站连接动力头，水泵、水箱用来冷却钻头钻杆，操作控制盘用来控制钻头钻进地层的深度，传感器包括扭矩传感器、推进力传感器、位移传感器，传感器将扭矩数据、推进力数据、钻进速度数据传输至数据采集及存储***，数据处理***接收数据采集及存储***的数据并处理。还提供了一种触探车，以及深地层原位触探仪和触探车的使用方法。

Description

一种深地层原位触探仪、包含其的触探车及其使用方法

技术领域

本发明属于岩土工程原位测试的技术领域，具体地涉及一种深地层原位触探仪、包含其的触探车，以及二者的使用方法。

背景技术

岩土工程原位测试主要为钻探、触探，常规触探对于埋深超35m密实粉土、砂土层很难穿透，深部土层物理力学指标的获得以钻探取样及标贯为主，但是现有勘探手段已不能满足工程建设的高精度、快速度和无扰动要求。寻求能够应用于较硬、较深地层的连续、快速、准确、无扰动的技术是岩土工程原位测试技术发展的新方向。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种深地层原位触探仪,其能够对较硬、较厚、较深地层进行连续、快速、准确地测定。

本发明的技术解决方案是：这种深地层原位触探仪，其包括柴油机、液压泵站、水泵、水箱、操作控制盘、钻架及动力头、传感器、钻头钻杆及移动运输架、数据采集及存储***和数据处理***；柴油机、液压泵站连接动力头，水泵、水箱用来冷却钻头钻杆，操作控制盘用来控制钻头钻进地层的深度，传感器包括扭矩传感器、推进力传感器、位移传感器，传感器将扭矩数据、推进力数据、钻进速度数据传输至数据采集及存储***，数据处理***接收数据采集及存储***的数据并处理。

还提供了一种包含这种深地层原位触探仪的触探车，其车体上设有静力触探仪、深地层原位触探仪、窥视成像仪、控制台、电瓶组、水箱、工具箱。

还提供了一种深地层原位触探仪和触探车的使用方法，包括以下步骤：

(1)在钻头形式、外径、钻进速度和推进力一定的条件下，采用深地层原位触探仪，用反映钻孔阻力的扭矩、钻深参数来定量评估地层强度；

(2)当步骤(1)中的参数不确定时，采用触探车，静力触探仪测试地层土类别，深地层原位触探仪测试钻深、扭矩、推进力、钻进速度，结合地层土类别来定量评估地层强度，通过窥视成像仪的结果来校核静力触探仪、深地层原位触探仪获得的地层强度。

本发明通过传感器将扭矩数据、推进力数据、钻进速度数据传输至数据采集及存储***，数据处理***接收数据采集及存储***的数据并处理，并且该深地层原位触探仪体积较小，所以能够对较硬、较厚、较深地层进行连续、快速、准确地测定，可用于确定岩土体抗压强度、桥梁桩基承载力，以及路基病害诊断和地基加固效果评价。采取这种深地层原位触探仪和触探车的使用方法，以深地层原位触探仪为主、配合少量钻探和静力触探，可大幅减少钻探量、缩短工期、节约成本。

附图说明

图1是根据本发明的深地层原位触探仪的结构示意图。

图2是根据本发明的触探车的结构示意图。

具体实施方式

从图1中可以看出，这种深地层原位触探仪，其包括柴油机、液压泵站、水泵、水箱、操作控制盘、钻架及动力头、传感器、钻头钻杆及移动运输架、数据采集及存储***和数据处理***；柴油机、液压泵站连接动力头，水泵、水箱用来冷却钻头钻杆，操作控制盘用来控制钻头钻进地层的深度，传感器包括扭矩传感器、推进力传感器、位移传感器，传感器将扭矩数据、推进力数据、钻进速度数据传输至数据采集及存储***，数据处理***接收数据采集及存储***的数据并处理。

本发明通过传感器将扭矩数据、推进力数据、钻进速度数据传输至数据采集及存储***，数据处理***接收数据采集及存储***的数据并处理，并且该深地层原位触探仪体积较小，所以能够对较硬、较厚、较深地层进行连续、快速、准确地测定，可用于确定岩土体抗压强度、桥梁桩基承载力，以及路基病害诊断和地基加固效果评价。

另外，所述柴油机、液压泵站为组合体，组合体的四角安装支撑腿，并通过四轮手推车来移动。这样能够使深地层原位触探仪结构更加简单、紧凑、携带方便。

另外，所述水泵、水箱为组合体，组合体通过四轮手推车来移动。这样能够使深地层原位触探仪结构更加简单、紧凑、携带方便。

另外，所述位移传感器采用拉线式，其一端固定于钻架且另一端固定在动力头。通过位移传感器来测量钻进深度，然后计算得到钻进速度。

另外，所述扭矩传感器、推进力传感器和位移传感器的数据线连接一个采集卡，通过采集卡将数据传输至数据采集及存储***。这样能够使得结构紧凑，成本降低。

另外，所述深地层原位触探仪通过手推轮式结构移动至测试地点。由于本深地层原位触探仪体积较小，所以能够通过手推轮式结构移动到测试地点，方便用户的使用。

如图2所示，还提供了一种包含这种深地层原位触探仪的触探车，其车体上设有静力触探仪、深地层原位触探仪、窥视成像仪、控制台、电瓶组、水箱、工具箱。

另外，触探车的一侧为深地层原位触探仪、控制台、窥视成像仪、工具箱，另一侧为静力触探仪、控制台、电瓶组和水箱。

另外，触探车还包括设在车体下方的支撑腿。用于固定触探车。

还提供了一种深地层原位触探仪和触探车的使用方法，包括以下步骤：

(1)在钻头形式、外径、钻进速度和推进力一定的条件下，采用深地层原位触探仪，用反映钻孔阻力的扭矩、钻深参数来定量评估地层强度；

(2)当步骤(1)中的参数不确定时，采用触探车，静力触探仪测试地层土类别，深地层原位触探仪测试钻深、扭矩、推进力、钻进速度，结合地层土类别来定量评估地层强度，通过窥视成像仪的结果来校核静力触探仪、深地层原位触探仪获得的地层强度。

采取这种深地层原位触探仪和触探车的使用方法，以深地层原位触探仪为主、配合少量钻探和静力触探，可大幅减少钻探量、缩短工期、节约成本。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属本发明技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种深地层原位触探仪，其特征在于：其包括柴油机、液压泵站、水泵、水箱、操作控制盘、钻架及动力头、传感器、钻头钻杆及移动运输架、数据采集及存储***和数据处理***；柴油机、液压泵站连接动力头，水泵、水箱用来冷却钻头钻杆，操作控制盘用来控制钻头钻进地层的深度，传感器包括扭矩传感器、推进力传感器、位移传感器，传感器将扭矩数据、推进力数据、钻进速度数据传输至数据采集及存储***，数据处理***接收数据采集及存储***的数据并处理。

2.根据权利要求1所述的深地层原位触探仪，其特征在于：所述柴油机、液压泵站为组合体，组合体的四角安装支撑腿，并通过四轮手推车来移动。

3.根据权利要求1所述的深地层原位触探仪，其特征在于：所述水泵、水箱为组合体，组合体通过四轮手推车来移动。

4.根据权利要求1所述的深地层原位触探仪，其特征在于：所述位移传感器采用拉线式，其一端固定于钻架且另一端固定在动力头。

5.根据权利要求1所述的深地层原位触探仪，其特征在于：所述扭矩传感器、推进力传感器和位移传感器的数据线连接一个采集卡，通过采集卡将数据传输至数据采集及存储***。

6.根据权利要求1所述的深地层原位触探仪，其特征在于：所述深地层原位触探仪通过手推轮式结构移动至测试地点。

7.一种包含根据权利要求1所述的深地层原位触探仪的触探车，其特征在于：其车体上设有静力触探仪、深地层原位触探仪、窥视成像仪、控制台、电瓶组、水箱、工具箱。

8.根据权利要求7所述的触探车，其特征在于：触探车的一侧为深地层原位触探仪、控制台、窥视成像仪、工具箱，另一侧为静力触探仪、控制台、电瓶组和水箱。

9.根据权利要求8所述的触探车，其特征在于：触探车还包括设在车体下方的支撑腿。

10.一种根据权利要求1所述的深地层原位触探仪和权利要求7所述的触探车的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)在钻头形式、外径、钻进速度和推进力一定的条件下，采用深地层原位触探仪，用反映钻孔阻力的扭矩、钻深参数来定量评估地层强度；

(2)当步骤(1)中的参数不确定时，采用触探车，静力触探仪测试地层土类别，深地层原位触探仪测试钻深、扭矩、推进力、钻进速度，结合地层土类别来定量评估地层强度，通过窥视成像仪的结果来校核静力触探仪、深地层原位触探仪获得的地层强度。