本發(fā)明涉及地質(zhì)勘探，具體為一種超聲波振動靜力觸探儀。

背景技術(shù)：

1、隨著我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的不斷發(fā)展，各類建筑工程、隧道工程、橋梁工程、水利工程等逐漸向復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境中開展。大型建筑物、深大基坑、超長樁基不斷興建，工程規(guī)模和工程難度逐漸提升，給勘察和設(shè)計提出了新的要求和挑戰(zhàn)。原位測試技術(shù)作為勘察的重要組成方法，能夠避免樣本運輸過程擾動和含水量變化問題，便于獲取巖土材料在現(xiàn)場的原位特性指標和獲得相對連續(xù)的巖土特性分布信息，同時兼顧試驗簡單和工期較短的優(yōu)點，具有重要的工程實踐意義。

2、目前廣泛使用的靜力觸探儀主要適用于粘性土、粉土和中密以下的砂土等較軟土層，應(yīng)用范圍較窄，受到使用深度限制，難以貫入密實砂土、含有較多碎石和、軟巖土層以及較硬的黃土和凍土地區(qū)，極大地限制了靜力觸探的應(yīng)用范圍。而采用動力觸探和標準貫入試驗進行深層測試時，還需考慮桿長修正問題，如此采用不同的儀器和手段，增加勘察成本的同時，降低了資料的可靠性。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、(一)解決的技術(shù)問題

2、針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種超聲波振動靜力觸探儀，在傳統(tǒng)雙橋靜力觸探儀的基礎(chǔ)上，在不增加過多配重和復(fù)雜結(jié)構(gòu)的條件下，配備了超聲波振動功能單元，解決了上述背景技術(shù)中提出的問題。

3、(二)技術(shù)方案

4、為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)：一種超聲波振動靜力觸探儀，包括摩擦筒、超聲波振動單元、超聲波發(fā)生器、錐尖以及錐尖壓力傳感器和側(cè)壁摩阻力傳感器，所述超聲波振動單元一側(cè)與所述摩擦筒端頭連接，所述側(cè)壁摩阻力傳感器置于所述摩擦筒內(nèi)遠離所述超聲波振動單元一端，所述錐尖安裝于所述超聲波振動單元另一側(cè)。

5、優(yōu)選的，所述摩擦筒另一端連接設(shè)有數(shù)據(jù)線保護套，所述超聲波發(fā)生器與所述超聲波振動單元之間通過數(shù)據(jù)線進行連接，所述數(shù)據(jù)線保護套能夠起到保護數(shù)據(jù)線的效果。

6、優(yōu)選的，所述超聲波振動單元包括呈圓環(huán)柱狀的換能器連接保護筒，所述換能器連接保護筒內(nèi)設(shè)有換能腔。

7、優(yōu)選的，所述換能器連接保護筒一端與所述錐尖安裝連接，所述錐尖與所述換能器連接保護筒連接位置設(shè)有橡膠墊片。

8、優(yōu)選的，所述錐尖與所述換能器連接保護筒連接位置設(shè)有尼龍螺紋，并通過所述尼龍螺紋進行穩(wěn)定的安裝連接。

9、優(yōu)選的，所述換能器連接保護筒與所述摩擦筒連接位置通過所述尼龍螺紋進行穩(wěn)定的安裝連接。

10、優(yōu)選的，所述錐尖上端面安裝設(shè)有超聲波換能器，所述錐尖壓力傳感器設(shè)于所述換能腔內(nèi)壁一側(cè)。

11、(三)有益效果

12、本發(fā)明提供了一種超聲波振動靜力觸探儀。具備以下有益效果：

13、1、本發(fā)明的超聲波靜力觸探儀在設(shè)計上參考傳統(tǒng)雙橋探頭，未增加過多裝置和復(fù)雜結(jié)構(gòu)，對其簡單升級改造即可投入使用，不影響傳統(tǒng)觸探測試功能，不改變目前工程中靜力觸探實驗方法。

14、2、本發(fā)明同時實現(xiàn)了提高了靜力觸探儀的穿透地層的能力，傳統(tǒng)靜力觸探面對硬質(zhì)土層往往由于儀器提供反力有限和探頭容易達到極限承載力而無能為力。

15、3、本發(fā)明由于超聲振動可減小貫入阻力，意味著對于相同的荷載下，探頭可以貫入更深的地層，適用更硬的土層，探頭使用壽命更長，擴大了靜力觸探的應(yīng)用范圍。

技術(shù)特征：

1.一種超聲波振動靜力觸探儀，包括摩擦筒(101)、超聲波振動單元(1001)、超聲波發(fā)生器、錐尖(104)以及錐尖壓力傳感器(112)和側(cè)壁摩阻力傳感器(106)，其特征在于：所述超聲波振動單元(1001)一側(cè)與所述摩擦筒(101)端頭連接，所述側(cè)壁摩阻力傳感器(106)置于所述摩擦筒(101)內(nèi)遠離所述超聲波振動單元(1001)一端，所述錐尖(104)安裝于所述超聲波振動單元(1001)另一側(cè)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超聲波振動靜力觸探儀，其特征在于：所述摩擦筒(101)另一端連接設(shè)有數(shù)據(jù)線保護套(107)，所述超聲波發(fā)生器與所述超聲波振動單元(1001)之間通過數(shù)據(jù)線進行連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超聲波振動靜力觸探儀，其特征在于：所述超聲波振動單元(1001)包括呈圓環(huán)柱狀的換能器連接保護筒(102)，所述換能器連接保護筒(102)內(nèi)設(shè)有換能腔(113)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種超聲波振動靜力觸探儀，其特征在于：所述換能器連接保護筒(102)一端與所述錐尖(104)安裝連接，所述錐尖(104)與所述換能器連接保護筒(102)連接位置設(shè)有橡膠墊片(110)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超聲波振動靜力觸探儀，其特征在于：所述錐尖(104)與所述換能器連接保護筒(102)連接位置設(shè)有尼龍螺紋(105)，并通過所述尼龍螺紋(105)進行穩(wěn)定的安裝連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超聲波振動靜力觸探儀，其特征在于：所述換能器連接保護筒(102)與所述摩擦筒(101)連接位置通過所述尼龍螺紋(105)進行穩(wěn)定的安裝連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超聲波振動靜力觸探儀，其特征在于：所述錐尖(104)上端面安裝設(shè)有超聲波換能器(103)，所述錐尖壓力傳感器(112)設(shè)于所述換能腔(113)內(nèi)壁一側(cè)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種超聲波振動靜力觸探儀，涉及地質(zhì)勘探領(lǐng)域，包括摩擦筒、超聲波振動單元、超聲波發(fā)生器、錐尖以及錐尖壓力傳感器和側(cè)壁摩阻力傳感器，所述超聲波振動單元一側(cè)與所述摩擦筒端頭連接。本發(fā)明解決了傳統(tǒng)靜力觸探面貫入硬質(zhì)土層時由于儀器提供反力有限和探頭容易達到極限承載力而無法穿透的難題，可有效減小貫入阻力。因此，本發(fā)明適用于硬質(zhì)土層、密實砂土地層等，探頭使用壽命更長，擴大了靜力觸探的應(yīng)用范圍。

技術(shù)研發(fā)人員：伍法權(quán),劉勃龍,伍劼,李元龍,沈哲鴻,陳偉宏,汪秋榮,鄭鈺昊,麻軍亮
受保護的技術(shù)使用者：浙江巖創(chuàng)科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/10