[发明专利]一种伸缩式静压力探杆及使用方法

说明书

本发明公开了一种伸缩式静压力探杆及使用方法，包括外置套管、伸缩管组件、内置探杆以及碳钢探头，所述外置套管、伸缩管组件和内置探杆由外向内依次叠套放置，所述碳钢探头安装于所述内置探杆的下端。所述外置套管为钢制筒体结构，其下端收口半径稍微缩小，其内壁设置有环齿状轨道。本发明提供的伸缩式静压力探杆，克服现有技术中静力触探杆易弯曲、折断的缺陷，伸缩管之间相互约束有效避免探杆扭转、弯曲甚至折断的可能，同时也减小了杆与土体之间的摩擦阻力，探头更容易进入地下很深的土层；本发明提供的伸缩式静压力探杆的使用方法通过控制探头下探时的速度，采集到的数据更具有工程参考价值。

技术领域

本发明涉及一种静压力探杆，具体涉及一种伸缩式静压力探杆及使用方法。

背景技术

静力触探技术利用动力装置将带有探头的触探杆压入试验土层，通过量测系统测土的锥头阻力及侧壁摩阻力，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。作为工程地质勘查中的一项原位测试方法，静力触探常用于划分土层，判定土层类别、评价地基土的工程特性、确定桩基持力层和单桩承载力、检验人工填土密实度季地基加固效果等。

在深孔静力触探试验贯入时，由于随着贯入深度增加，探杆易发生扭转或偏斜；若下压过程中探头遇到硬土，则贯入阻力增加，探杆发生弯曲，最终导致探杆不能垂直打入土层，甚至折断。目前解决这一问题主要是在一定深度范围内送入静探护管，简称“双层管法静探”，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。但是这种方法带来的问题是需要静探机和钻机两套设备交替使用，效率低下。此外，还有以下问题没有考虑到，护管只能在一定范围内保护探杆不会发生偏斜或弯曲，对于目前超深孔静力触探下的工作环境仍起不到实质性作用；在深孔、超深孔静力触探中，随着探杆一直下探，探杆侧壁越来越大的摩擦力使探头无法穿透土层中卵砾石夹层或者硬厚层。目前还有一种方法与本发明类似，利用多层套管互相引导、约束，将探头打入指定深度。但它没有解决压头向下打入深度这一问题，探入的速度没有进行很好地控制，得到的阻力不具有工程参考性，并且操作复杂，不利于实际工程应用。

发明内容

本发明第一目的是提供一种伸缩式静压力探杆，克服现有技术中静力触探杆易弯曲、折断的缺陷，伸缩管之间相互约束有效避免探杆扭转、弯曲甚至折断的可能，同时也减小了杆与土体之间的摩擦阻力，探头更容易进入地下很深的土层。

本发明第二目的是提供一种伸缩式静压力探杆的使用方法，通过控制探头下探时的速度，采集到的数据更具有工程参考价值。

为进一步实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种伸缩式静压力探杆，包括外置套管、伸缩管组件、内置探杆以及碳钢探头，所述外置套管、伸缩管组件和内置探杆由外向内依次叠套放置，所述碳钢探头安装于所述内置探杆的下端。

作为上述技术方案的改进，在本发明的一个实施例中，所述外置套管为钢制筒体结构，其下端收口半径稍微缩小，其内壁设置有环齿状轨道。

作为上述技术方案的改进，在本发明的一个实施例中，所述伸缩管组件包括有多层伸缩管，所述伸缩管由钢制筒体结构构成，每个所述伸缩管的上部焊接有环形的圆柱台，其下端收口半径稍微缩小；所述伸缩管内壁设置有环齿状轨道；所述圆柱台外环被掏空为弧形内衬，所述弧形内衬里设置有微型发动机、转轴管及转轮，所述微型发动机通过带动所述转轴管内部轴承，从而驱使所述转轮转动；所述转轮设置有四个并均匀分布在所述弧形内衬中；所述圆柱台上侧设置有穿线孔和导线凹槽，导线从所述微型发动机引出通过穿线孔并整齐归置在所述导线凹槽，导出到外部设备。