[发明专利]一种可以使静力触探仪穿越坚硬土层的探头保护装置

权利要求书

1.一种可以使静力触探仪穿越坚硬土层的探头保护装置，包括升降结构和开合结构两部分，其特征在于，升降结构包括保护侧臂(2)、上部电磁铁(5)和下部电磁铁(7)；开合结构包括可以合围在一起的保护爪(4)和弹力转动轴(8)；升降结构和开合结构由弹力转动轴(8)连接，弹力转动轴(8)也控制着四个保护爪(4)的开合；

保护侧臂(2)的内侧与要保护的静力触探探杆(9)外壁相匹配；在保护侧臂(2)的内侧设置有滑槽(6)，上部电磁铁(5)和下部电磁铁(7)分别固定在滑槽(6)的上部和下部；

每个保护爪(4)外表面平滑，四个保护爪(4)合围之后外表面形成圆锥面；保护爪(4)包括转动头(14)与保护片(16)两部分；

弹力转动轴(8)包括刚性的轴(17)与位于轴(17)外表面的扭转弹簧(18)两部分，扭转弹簧(18)可以绕着轴(17)发生扭转；弹力转动轴(8)的两端分别连接在保护侧臂(2)下部以及保护爪(4)上部之间，自然状态下，扭转弹簧(18)未发生形变，弹力转动轴(8)无弹力，保护爪(4)呈合并状态；保护爪(4)呈张开状态时扭转弹簧(18)发生形变，弹力转动轴积聚弹力。

2.根据权利要求1所述的探头保护装置，其特征在于，保护片(16)的内表面是模拟设计的曲面，该曲面使保护片(16)中部及靠顶部内表面贴合于圆柱形的静力触探探杆(9)侧壁，保护片(16)翼侧贴合于静力触探探头(10)。

3.根据权利要求1所述的探头保护装置，其特征在于，在静力触探探杆(9)的同一高度处固定有铁质物(11)，铁质物(11)位置与滑槽(6)相对应；在静力触探正常贯入过程中，上部电磁铁(5)反向通电产生对探杆(9)上铁质物(11)的排斥力，下部电磁铁(7)正向通电产生对探杆(9)上铁质物(11)的吸引力，在磁力作用下，铁质物(11)与下部电磁铁(7)接触；当根据静力触探仪测量的锥尖阻力大于预设上限，判断静力触探探头(10)遇到坚硬土层时，上部电磁铁(5)正向通电产生吸引力，下部电磁铁(7)反向通电产生排斥力，保护侧臂(2)沿着滑槽(6)下降，铁质物(11)与上部电磁铁(5)接触，保护爪(4)也在弹力的作用下闭合，保护爪(4)内侧贴合静力触探探头(10)，外侧形成闭合的圆锥面。

4.根据权利要求1所述的探头保护装置，其特征在于，各个保护侧臂(2)通过上部连接环(1)和下部连接环(3)固定连接。