[发明专利]静力触探设备及静力触探试验方法

说明书

技术领域

本发明涉及岩土工程勘察，具体地说，涉及一种静力触探设备及使用该种设备的静力触探试验方法。

背景技术

在深孔静力触探试验贯入过程中，往往会发生探杆偏斜甚至断杆现象。这主要是由于随着贯入深度增加探头易发生偏斜；若下压过程中遇硬土，则贯入阻力增大，探杆发生弯曲，最终导致断杆。目前为解决探杆偏斜和断杆的主要方法在静力触探试验孔浅部设置静探护管，即在浅部一定深度范围内送入静探护管，护管一方面起到导向作用，防止偏斜；另一方面限制护管内探杆的弯曲程度，防止探杆断裂，从而起到对探杆的保护作用。

当前设置静探护管是通过钻探设备完成，在实施过程中，需要另一套钻探设备进场施工。具体实施步骤：先用静探机进行上部土层试验，一般至30m左右，然后将静探机撤出，再用钻机将上部已经试验过的土层清除，在钻孔内下放护管，然后钻机撤出，再将静探机放回原位，进行以下土层的试验。这种方法须要静探机和钻机两套设备进场，且要交替使用，这样费时又费力，效率低下。

因此，本领域的技术人员一直致力于开发一种既能进行静力触探试验又能完成设置护管的静力触探设备及静力触探试验方法。

发明内容

针对现有的上述缺陷，本发明要解决的技术问题在于提供一种既能进行静力触探试验又能完成设置护管的静力触探设备及静力触探试验方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种静力触探设备，包括静力触探机，所述静力触探机上设置有横梁；所述静力触探设备还包括护管设置装置，所述护管设置装置包括护管组件；护管帽；固定在所述横梁上的驱动装置，所述驱动装置上设置有转动部件；钻杆，所述钻杆的下端通过所述护管帽与所述护管组件的上端相连接，所述钻杆可受所述转动部件作用而转动并沿所述钻杆的轴线向下移动。本发明的静力触探设备，在进行静力触探试验时，将探杆与静力触探机相连接可进行静力触探试验，静力触探试验之后，从试验孔中拔出探杆，将护管组件、钻杆与驱动装置相连接，利用驱动装置将护管钻入到试验孔中，完成护管设置工作。

在本发明的静力触探设备中，作为技术方案的进一步改进，所述护管组件包括多节护管，所述多节护管依次连接；优选地，第一节所述护管的底端设置有齿牙，可加快护管钻入的速度，提高工作效率。

在本发明的静力触探设备中，作为技术方案的进一步改进，钻杆的下端与护管组件的上端之间的连接为可拆卸连接，方便了护管组件与钻杆连接。

在本发明的静力触探设备中，作为技术方案的进一步改进，所述转动部件的中心位置设置有套接所述钻杆的通孔，所述通孔的横截面为非圆形；优选地，所述通孔的横截面为正六边形；进一步地，所述钻杆具有与所述通孔横截面相匹配的横截面。通孔和钻杆之间的非圆形横截面配合，不需要在钻杆与驱动装置之间另外施加夹紧力即可使钻杆跟随驱动装置转动，可简化装配程序。

在本发明的静力触探设备中，作为技术方案的进一步改进，所述钻杆的顶部设置有进水口，向护管中引入水，可在护管钻入试验孔时对护管进行冷却和润滑，提高钻入速度并防止护管温度过高。

在本发明的静力触探设备中，作为技术方案的进一步改进，驱动装置为液压马达。

在本发明的静力触探设备中，作为技术方案的进一步改进，所述静力触探机架包括地梁、设置在地梁上的液压油缸，所述横梁设置在所述液压油缸的上面。

本发明解决其技术问题的技术方案还提供一种利用上述的静力触探设备进行静力触探的试验方法，该方法包括如下步骤：

S1：安置静力触探机；

S2：将探杆安装在静力触探机上，进行静力触探试验；

S3：将探杆拔出并将其从静力触探机上移除；

S4：将钻杆安装在转动部件上，并利用护管帽将钻杆的下端与护管组件的上端连接；启动驱动装置，钻杆受转动部件作用而转动并带动护管组件转动，从而使护管组件钻入到前次静力触探试验所形成的试验孔中；

S5：断开护管组件与钻杆的连接，并将钻杆从转动部件上移除，从护管组件的顶部放入探杆，再次进行静力触探试验；

S6：重复步骤S3至S5直到静力触探试验达到预定深度。

使用该方法在进行静力触探试验和设置护管时仅需一套设备，避免了传统方法需要两套设备进场轮换使用的弊端。