[发明专利]一种水下可连续贯入的静力触探装置

说明书

本发明提供了一种水下可连续贯入的静力触探装置，能够有效实现对探杆的连续贯入，本发明的技术方案包括探杆、探头、海床基座、贯入支架、夹持油缸、探杆贯入机构、探杆回转机构及滑环，所述贯入支架设于海床基座上，探杆纵向穿过海床基座，夹持油缸水平设于贯入支架上，夹持油缸前端设置探杆贯入机构，所述探杆贯入机构能够夹持探杆并使探杆纵向运动，所述探杆上还套设有探杆回转机构，所述探杆和探头通过滑环连接。

技术领域

本发明涉及静力触探装置，具体为一种水下可连续贯入的静力触探装置。

背景技术

静力触探作为岩土工程技术领域进行土体原位测试的一种方法，是利用给进装置将底部装有探头的探杆贯入土层，通过测量探头锥尖阻力和侧壁摩擦力等参数来评价土体的基本物理力学特性，如土的变形模量、土的容许承载力等。随着现今高层及超高层建筑、拦海大坝、港口码头、人工岛礁、海上大型风电基建和大型跨海大桥等不断涌现，勘探深度越来越深，打深孔很需要深层静力触探资料，但深层静力触探操作稍有不慎最容易出现孔斜，老黏土贯入困难并会出现曲线失真和断杆等问题。针对这些问题，研究出一种既能够做深层静力触探，又安全高效的原位测试设备和应用方法显得十分必要和迫切。

发明内容

本发明提供了一种水下可连续贯入的静力触探装置，能够有效实现对探杆的连续贯入。

本发明的技术方案在于：包括探杆、探头、海床基座、贯入支架、夹持油缸、探杆贯入机构、探杆回转机构及滑环，所述贯入支架设于海床基座上，探杆纵向穿过海床基座，夹持油缸水平设于贯入支架上，夹持油缸前端设置探杆贯入机构，所述探杆贯入机构能够夹持探杆并使探杆纵向运动，所述探杆上还套设有探杆回转机构，所述探杆和探头通过滑环连接。

作为上述方案的优选，所述海床基座上设置两组正相对的贯入支架，每组贯入支架上水平设置一组夹持油缸，且两组夹持油缸的活塞杆正相对，活塞杆前端与探杆贯入机构连接。

作为上述方案的优选，所述探杆贯入机构为端面配置有驱动马达的摩擦轮，驱动马达与摩擦轮整体与夹持油缸的活塞杆活动连接。

作为上述方案的优选，所述探杆回转机构包括固定盘、回转组件及夹持组件，所述固定盘中央设有阶梯孔，所述阶梯孔内设置回转组件及夹持组件，回转组件包括相互啮合的蜗轮和蜗杆，蜗轮设于阶梯孔内的台阶上，蜗轮内孔侧壁设有两个楔形槽，楔形槽下端深度大于上端深度，且下端延伸至蜗轮内孔下端口处，所述夹持组件包括两夹持块、夹持轴推、驱动轴及轴承，所述两夹持块分别设于探杆两侧，位于蜗轮下方，夹持块内侧壁为凹陷的圆柱面，能够与探杆外壁配合，外侧壁设有一纵向的楔形块，所述楔形块能够与蜗轮内孔的楔形槽配合，夹持块的楔形块下端面设有一燕尾状滑块，所述轴承包括外环、内环及设于外环和内环之间的滚珠，所述内环上表面设有两处燕尾槽，所述燕尾槽长度方向沿内环径向，所述夹持块下端的燕尾状滑块与对应的燕尾槽配合，所述燕尾槽内靠近内环内孔的一侧封闭，该封闭侧与燕尾状滑块之间设有一组弹簧，所述轴承内环上端面高于外环上端面，内环下端面高于外环下端面，所述夹持轴推为一环形件，设于轴承下方，轴承外环下端面与夹持轴推上表面固定连接，所述夹持轴推外侧壁设有一块纵向齿条，所述齿条一侧设有与之啮合的齿轮，所述齿轮与驱动轴连接。

作为上述方案的优选，所述固定盘侧壁与蜗轮和夹持轴推对应的位置各设有一水平通孔，所述蜗杆和驱动轴分别穿过对应的通孔后连接驱动马达。

作为上述方案的优选，在两夹持块向上运动直至将探杆夹紧后，所述夹持轴推下端面与固定盘阶梯内孔的台阶面具有间隔。

作为上述方案的优选，所述探杆下端与滑环的转子连接，探头上端连接延长杆，延长杆上端与所述滑环的定子连接。

上述方案的有益效果在于：

1、相比于现有的采用油缸纵向对探杆向下推动的贯入方式，本技术方案通过双油缸水平夹持、双摩擦轮连续驱动能够实现对探杆的连续贯入，从而提高对探杆的贯入效率和贯入深度。