[发明专利]一种有缆探杆自动接杆系统及静力触探试验方法

权利要求书

1.一种有缆探杆自动接杆系统，其特征在于：包括静力触探探头(1)、有缆探杆(2)、正多边形筒状绞盘(3)、绞盘滚轴丝杆(4)、支架(5)、液压马达(6)、接杆折杆转换器(7)、数据采集器(8)，有缆探杆(2)由多个探杆单元依次铰链连接而成，有缆探杆(2)可以一定倾斜角盘绕在正多边形筒状绞盘(3)上，静力触探探头(1)与有缆探杆(2)的首端连接，正多边形筒状绞盘(3)穿设绞盘滚轴丝杆(4)上，绞盘滚轴丝杆(4)由支架(5)支撑并由液压马达(6)驱动，液压马达(6)在带动正多边形筒状绞盘(3)转动的同时，绞盘滚轴丝杆(4)驱动正多边形筒状绞盘(3)沿绞盘滚轴丝杆(4)轴向运动，保证正多边形筒状绞盘(3)在转动过程中有缆探杆(2)在固定位置上通过接杆折杆转换器(7)，接杆折杆转换器(7)用于在有缆探杆(2)下行时将上下两节探杆单元依次接杆，上行时将上下两节探杆单元依次转折；有缆探杆(2)的相邻探杆单元的铰接部设有滑移套筒(9)、上限位平台(10)、下限位平台(11)，上限位平台(10)和下限位平台(11)分别为滑移套筒(9)上下滑动的界限，其中上限位平台(10)位于相邻探杆单元的铰接部的上端，下限位平台(11)位于相邻探杆单元的铰接部的下端。

2.如权利要求1所述的有缆探杆自动接杆系统，其特征在于：静力触探探头(1)与数据采集电缆(15)的一端连接，数据采集电缆(15)的另一端穿过有缆探杆(2)后与数据采集器(8)连接。

3.如权利要求1所述的有缆探杆自动接杆系统，其特征在于：每个探杆单元的长度与正多边形筒状绞盘(3)的边长相同或接近。

4.如权利要求1所述的有缆探杆自动接杆系统，其特征在于：探杆单元中贯穿设有穿孔(13)，用于穿入数据采集电缆(15)。

5.如权利要求1所述的有缆探杆自动接杆系统，其特征在于：当铰连接的有缆探杆(2)下行，两杆连接部分通过接杆折杆转换器(7)，滑移套筒(9)相对探杆上移至上限位平台(10)，铰连接的有缆探杆(2)为接杆状态；当铰连接的有缆探杆(2)上行，两杆连接部分通过接杆折杆转换器(7)，滑移套筒(9)相对探杆下移至下限位平台(11)，铰连接的有缆探杆(2)为折杆状态。

6.如权利要求1所述的有缆探杆自动接杆系统，其特征在于：所述接杆折杆转换器(7)为环状圆筒型构件，其内径与滑移套筒(9)的外径相同，接杆折杆转换器(7)的圆筒内侧在0°、90°、180°、270°方向设有四个弹簧拨珠(16)，上限位平台(10)、下限位平台(11)对应设有碰珠定位珠(12)，有缆探杆(2)在液压装置下压力作用下通过接杆折杆转换器(7)时滑移套筒(9)在弹簧拨珠(16)推动下向上运动直至到达上限位平台(10)时停止，并由上限位平台(10)的碰珠定位珠(12)固定；探杆(2)在液压马达(6)带动下向上通过接杆折杆转换器(7)时，滑移套筒(9)在弹簧拨珠(16)推动下向下运动直至到达下限位平台(11)时停止，并由下限位平台(11)的碰珠定位珠(12)固定。

7.一种岩土工程原位静力触探试验方法，其特征在于使用权利要求1-6中任一项所述有缆探杆自动接杆系统进行，所述方法包括如下步骤：

试验准备阶段：将连接静力触探探头(1)的数据采集电缆(15)穿过所有的铰连接的有缆探杆(2)中的穿孔(13)，将有缆探杆(2)以一定倾斜角盘绕在正多边形筒状绞盘(3)上，将数据采集电缆(15)与数据采集器(8)连接后，将有缆探杆自动接杆系统吊装至工作地面；

试验探杆贯入阶段：在试验贯入过程中，有缆探杆(2)在液压装置下压力作用下通过接杆折杆转换器(7)，滑移套筒(9)上滑至上限位平台(10)使有缆探杆(2)上下两节探杆单元依次接杆，当正多边形筒状绞盘(3)转动的同时，绞盘滚轴丝杆(4)驱动正多边形筒状绞盘(3)沿绞盘滚轴丝杆(4)轴向运动，此时完成有缆探杆(2)的接杆和同样深度的贯入试验，按照以上流程，有缆探杆(2)不断接杆和下压，直至达到试验所需的贯入深度，在贯入过程中数据采集器(8)实时测记静力触探探头(1)所受到的阻力；

试验探杆上拔阶段：在试验上拔过程中，有缆探杆(2)在液压装置上拔力作用下通过接杆折杆转换器(7)，滑移套筒(9)下滑至下限位平台(11)，由液压马达(6)带动，有缆探杆(2)上下两节依次转折后，以一定倾斜角盘绕在正多边形筒状绞盘(3)上，直至所有有缆探杆(2)上拔完毕，此时试验结束。