專利名稱：一種潛孔鉆機(jī)鉆孔過程數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及巖土工程勘探與治理的土木建筑領(lǐng)域，尤其是一種潛孔鉆機(jī)鉆孔過程數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集裝置。
背景技術(shù)：
鉆孔是巖土工程中最常見和最重要的一項(xiàng)工程任務(wù)，可以分為工程勘察與地質(zhì)勘探鉆孔、巖土施工鉆孔，如土釘、錨桿、鉆孔樁或攪拌樁等，其中工程勘察與地質(zhì)勘探是根據(jù)相關(guān)規(guī)范按照一定的間距布置孔位，其它部位依據(jù)場(chǎng)地情況和地區(qū)經(jīng)驗(yàn)人為外推形成地質(zhì)剖面，而場(chǎng)地不同力學(xué)強(qiáng)度巖土體的實(shí)際空間分布可能與理論推斷結(jié)果存在一定差異，或者是嚴(yán)重的差異；巖土設(shè)計(jì)與施工是依據(jù)這種人為假設(shè)和推斷的、不確定的地質(zhì)資料進(jìn)行的，其最終結(jié)果可能導(dǎo)致設(shè)計(jì)的不合理，施工偏差較大。目前的相關(guān)監(jiān)測(cè)方法單，而且可能因?yàn)椴煌牟僮魇?，或同一操作手的不良?xí)慣操作，導(dǎo)致監(jiān)測(cè)結(jié)果偏差較大，其可靠性無法保證，采集的數(shù)據(jù)不能直接反映巖土體的強(qiáng)度，需要通過計(jì)算和圖形處理間接判斷，從而人為的模糊了對(duì)實(shí)際地質(zhì)體的準(zhǔn)確判定。為此，需要一種可靠的方法，對(duì)實(shí)際地質(zhì)體原位、連續(xù)的測(cè)量，并能同時(shí)利用多種途徑、采集多種數(shù)據(jù)，再進(jìn)行分析比較和綜合判斷，從而直接反映細(xì)觀巖土體的空間分布和強(qiáng)度差異。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的一種潛孔鉆機(jī)鉆孔過程數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集裝置，其通過鉆機(jī)改裝自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)鉆孔過程數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集功能，能夠記錄鉆進(jìn)過程中巖土體的強(qiáng)度變化規(guī)律，自動(dòng)識(shí)別地質(zhì)巖土體的界面，判斷地質(zhì)巖土體的空間分布。其可以進(jìn)行原位、連續(xù)、多種方法測(cè)量，直接反映沿孔深的巖土體強(qiáng)度和空間分布，數(shù)據(jù)真實(shí)、準(zhǔn)確、可靠；其巖土體的強(qiáng)度變化能夠同時(shí)反映在鉆桿上的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的變化，從而劃分沿孔深的不同巖土體的界面，使得鉆孔過程直觀；其儀器抗干擾能力強(qiáng)，抗強(qiáng)振動(dòng)性能好，抗水和粉塵污染能力強(qiáng)，克服了施工環(huán)境的限制；其對(duì)鉆孔過程進(jìn)行全程記錄，數(shù)據(jù)只能存儲(chǔ)，不能修改，保證了鉆孔數(shù)據(jù)的真實(shí)性，揭露或驗(yàn)證地下巖土體強(qiáng)度變化真實(shí)情況，完善了施工的監(jiān)督管理；其實(shí)時(shí)分析正在鉆孔的巖土體強(qiáng)度的變化規(guī)律，解決了原有勘探工作以點(diǎn)代面的缺陷，從而為無芯鉆探和信息化施工提供了有效的解決方法。本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是一種潛孔鉆機(jī)鉆孔過程數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集裝置，其特征是包括數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)、 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)；數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)通過壓力控制器輸出受力信號(hào)，按照設(shè)定的受力范圍值控制數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)工作的開始與停止；數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器、壓力傳感器和齒輪測(cè)速傳感器，其中轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器與回轉(zhuǎn)馬達(dá)通過連接滑塊聯(lián)成一體并置于導(dǎo)軌上，另一端與鉆桿連接，鉆桿通過鉆頭作業(yè)時(shí)輸出鉆桿的扭矩和轉(zhuǎn)速；壓力傳感器包括推進(jìn)壓力傳感器、回轉(zhuǎn)壓力傳感器和沖擊壓力傳感器，其分別通過壓力管與推進(jìn)操縱閥、回轉(zhuǎn)操縱閥和沖擊操縱閥相連；齒輪測(cè)速傳感器通過連接銅板固定在外鋼套上，外鋼套嵌入導(dǎo)軌的開挖槽內(nèi)并可通過拉桿前后調(diào)整；帶動(dòng)測(cè)試鏈條的鏈條齒輪固定在齒輪軸上，并通過內(nèi)鋼套與測(cè)速齒輪連接，齒輪軸與內(nèi)鋼套通過內(nèi)軸承連接，內(nèi)鋼套與外鋼套通過外軸承連接；數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)包括微控制器和鍵盤；數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)包括安裝有數(shù)據(jù)處理軟件的計(jì)算機(jī)裝置。這樣，打開推進(jìn)操縱閥、回轉(zhuǎn)操縱閥或沖擊操縱閥的任何一個(gè)，其所連接的壓力傳感器會(huì)有相應(yīng)的感應(yīng)，即可以記錄作業(yè)過程壓力的變化；數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)通過微控制器和鍵盤完成信號(hào)的轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)等功能；數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)通過計(jì)算機(jī)裝置上安裝的數(shù)據(jù)處理軟件繪制成沿孔深方向的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速變化曲線、沿孔深方向的各種壓力曲線，由此判斷各地質(zhì)巖土體的界面。所述的潛孔鉆機(jī)鉆孔過程數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集裝置，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)有位移傳感器鋼罩結(jié)構(gòu)。這樣，可以起到防塵防濕的作用。所述的潛孔鉆機(jī)鉆孔過程數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集裝置，齒輪測(cè)速傳感器為方向性結(jié)構(gòu)， 即設(shè)定前進(jìn)方向輸出，反方向無輸出，通過測(cè)試與鏈條齒輪相連接的測(cè)速齒輪的行程記錄鉆桿的進(jìn)尺或孔深。所述的潛孔鉆機(jī)鉆孔過程數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集裝置，推進(jìn)操縱閥、回轉(zhuǎn)操縱閥和沖擊操縱閥固定于車架上，車架連接履帶總成并通過行走操縱閥控制其行車驅(qū)動(dòng)。所述的潛孔鉆機(jī)鉆孔過程數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集裝置，數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)之間通過電路相連接。這樣在工作時(shí)，本實(shí)用新型的一種潛孔鉆機(jī)鉆孔過程數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集裝置，第一步打開電源開關(guān)，電源指示燈亮，時(shí)鐘運(yùn)行，輸入工程編號(hào)；第二步各種操作閥固定于車架上，車架連接履帶總成；打開行走操作閥，啟動(dòng)行車驅(qū)動(dòng)，帶動(dòng)履帶總成將設(shè)備就位；打開分組控制開關(guān)，輸入鉆孔號(hào)；第三步打開推進(jìn)操縱閥，連接在壓力管上的推進(jìn)壓力傳感器運(yùn)行，推進(jìn)馬達(dá)啟動(dòng)，鉆桿向前推進(jìn)；第四步推進(jìn)壓力傳感器輸出電信號(hào)，通過屏蔽電纜和操作臺(tái)的輸入口接入微控制器，轉(zhuǎn)換成壓力，形成隨時(shí)間的推進(jìn)壓力曲線，然后采用SD 卡存儲(chǔ)器存儲(chǔ)；第五步對(duì)準(zhǔn)孔位，打開回轉(zhuǎn)操縱閥，連接于壓力管上的回轉(zhuǎn)壓力傳感器運(yùn)行，回轉(zhuǎn)馬達(dá)啟動(dòng)，鉆桿開始旋轉(zhuǎn)；第六步回轉(zhuǎn)壓力傳感器輸出電信號(hào)，通過屏蔽電纜和操作臺(tái)的輸入口接入微控制器，轉(zhuǎn)換成壓力，形成隨時(shí)間的回轉(zhuǎn)壓力曲線，然后采用SD卡存儲(chǔ)器存儲(chǔ)；第七步打開沖擊操縱閥，連接于壓力管上的沖擊壓力傳感器運(yùn)行，并同時(shí)命令轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器和齒輪測(cè)速傳感器運(yùn)行，沖擊器啟動(dòng)，帶動(dòng)鉆頭沖擊破碎巖體，鉆桿隨沖擊器跟進(jìn)；第八步?jīng)_擊壓力傳感器輸出電信號(hào)，通過屏蔽電纜和操作臺(tái)的輸入口接入微控制器，轉(zhuǎn)換成壓力，形成隨時(shí)間的沖擊壓力曲線，然后采用SD卡存儲(chǔ)器存儲(chǔ)；轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器輸出的電信號(hào)通過屏蔽電纜和操作臺(tái)的輸入口接入微控制器，轉(zhuǎn)換成鉆桿的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速，形成隨時(shí)間的轉(zhuǎn)桿轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速曲線，在轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速突變處，界面識(shí)別警示燈亮紅燈警示，并在LED顯示器上記錄某深度點(diǎn)的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速突變值，操作手可以初步判別巖土層界面，然后采用SD卡存儲(chǔ)器存儲(chǔ)；齒輪測(cè)速傳感器輸出的電信號(hào)通過屏蔽電纜和操作臺(tái)的輸入口接入微控制器，轉(zhuǎn)換成齒輪轉(zhuǎn)速，形成隨時(shí)間的齒輪轉(zhuǎn)速曲線；第九步將SD卡存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)， 通過數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，形成沿深度方向的鉆桿轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速曲線；通過設(shè)置曲線突變點(diǎn)的閥值， 系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別巖土層界面，并形成報(bào)告；第十步關(guān)閉分組控制開關(guān)，將設(shè)備移動(dòng)到下一孔位；第十一步重復(fù)上述第二步至第十一步；第十二步每天將SD卡存儲(chǔ)器內(nèi)的數(shù)據(jù)，通過輸出口移存到計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，形成數(shù)據(jù)庫。[0011]本實(shí)用新型的一種潛孔鉆機(jī)鉆孔過程數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集裝置，其通過鉆機(jī)改裝自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)鉆孔過程數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集功能，能夠記錄鉆進(jìn)過程中巖土體的強(qiáng)度變化規(guī)律，自動(dòng)識(shí)別地質(zhì)巖土體的界面，判斷地質(zhì)巖土體的空間分布。其可以進(jìn)行原位、連續(xù)、多種方法測(cè)量，直接反映沿孔深的巖土體強(qiáng)度和空間分布，數(shù)據(jù)真實(shí)、準(zhǔn)確、可靠；其巖土體的強(qiáng)度變化能夠同時(shí)反映在鉆桿上的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的變化，從而劃分沿孔深的不同巖土體的界面，使得鉆孔過程直觀；其儀器抗干擾能力強(qiáng)，抗強(qiáng)振動(dòng)性能好，抗水和粉塵污染能力強(qiáng)，克服了施工環(huán)境的限制；其對(duì)鉆孔過程進(jìn)行全程記錄，數(shù)據(jù)只能存儲(chǔ)，不能修改，保證了鉆孔數(shù)據(jù)的真實(shí)性，揭露或驗(yàn)證地下巖土體強(qiáng)度變化真實(shí)情況，完善了施工的監(jiān)督管理；即其實(shí)時(shí)分析正在鉆孔的巖土體強(qiáng)度的變化規(guī)律，解決了原有勘探工作以點(diǎn)代面的缺陷，從而為無芯鉆探和信息化施工提供了有效的解決方法。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明


圖1是本實(shí)用新型一種潛孔鉆機(jī)鉆孔過程數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型壓力傳感器結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實(shí)用新型齒輪測(cè)速傳感器結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實(shí)用新型轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本實(shí)用新型操作臺(tái)結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，1為履帶總成，2為沖擊操縱閥，3為回轉(zhuǎn)操縱閥，4為推進(jìn)操縱閥，5為行車驅(qū)動(dòng)，6為油缸操縱閥，7為車架，8為行走操縱閥，9為導(dǎo)軌，10為回轉(zhuǎn)馬達(dá)，11為鉆桿，12為沖擊器，13為鉆頭，14為推進(jìn)馬達(dá)，15為沖擊壓力傳感器，16為推進(jìn)壓力傳感器，17為回轉(zhuǎn)壓力傳感器，18為位移傳感器鋼罩，19為轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器，20為壓力管，21為鏈條齒輪，22 為連接銅板，23為測(cè)速齒輪，24為外鋼套，25為拉桿，沈?yàn)閮?nèi)鋼套，27為齒輪軸，觀為內(nèi)軸承，四為外軸承，30為齒輪測(cè)速傳感器，31為連接滑塊，32為轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器輸入口，33為位移傳感器輸入口，34為推進(jìn)壓力傳感器輸入口，35為回轉(zhuǎn)壓力傳感器輸入口，36為沖擊壓力傳感器輸入口，37為輸出口，38為電源開關(guān)，39為分組開關(guān)，40為界面識(shí)別警示燈。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例如
圖1至圖5所示，一種潛孔鉆機(jī)鉆孔過程數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集裝置，其特征是包括數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)；數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)通過壓力控制器輸出受力信號(hào)，按照設(shè)定的受力范圍值控制數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)工作的開始與停止; 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器19、壓力傳感器和齒輪測(cè)速傳感器30，其中轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器19與回轉(zhuǎn)馬達(dá)10通過連接滑塊31聯(lián)成一體并置于導(dǎo)軌9上，另一端與鉆桿11連接， 鉆桿11通過鉆頭13作業(yè)時(shí)輸出鉆桿11的扭矩和轉(zhuǎn)速；壓力傳感器包括推進(jìn)壓力傳感器 16、回轉(zhuǎn)壓力傳感器17和沖擊壓力傳感器15，其分別通過壓力管20與推進(jìn)操縱閥4、回轉(zhuǎn)操縱閥3和沖擊操縱閥2相連；齒輪測(cè)速傳感器30通過連接銅板22固定在外鋼套M上， 外鋼套M嵌入導(dǎo)軌9的開挖槽內(nèi)并可通過拉桿25前后調(diào)整；帶動(dòng)測(cè)試鏈條的鏈條齒輪21 固定在齒輪軸27上，并通過內(nèi)鋼套沈與測(cè)速齒輪23連接，齒輪軸27與內(nèi)鋼套沈通過內(nèi)軸承觀連接，內(nèi)鋼套沈與外鋼套M通過外軸承四連接；數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)包括微控制器和鍵盤；數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)包括安裝有數(shù)據(jù)處理軟件的計(jì)算機(jī)裝置。這樣，打開推進(jìn)操縱閥4、回轉(zhuǎn)操縱閥3或沖擊操縱閥2的任何一個(gè)，其所連接的壓力傳感器會(huì)有相應(yīng)的感應(yīng)，即可以記錄作業(yè)過程壓力的變化；數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)通過微控制器和鍵盤完成信號(hào)的轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)等功能；數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)通過計(jì)算機(jī)裝置上安裝的數(shù)據(jù)處理軟件繪制成沿孔深方向的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速變化曲線、沿孔深方向的各種壓力曲線，由此判斷各地質(zhì)巖土體的界面；數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)有位移傳感器鋼罩18結(jié)構(gòu)。這樣，可以起到為防塵防濕的作用；齒輪測(cè)速傳感器30為方向性結(jié)構(gòu)，即設(shè)定前進(jìn)方向輸出，反方向無輸出，通過與測(cè)試鏈條相連接并通過其行程記錄鉆桿11的進(jìn)尺或孔深；各種操作閥固定于車架7上，車架7連接履帶總成1并通過行走操縱閥8控制其行車驅(qū)動(dòng)5 ；數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)之間通過電路相連接。這樣在工作時(shí)，本實(shí)用新型的一種潛孔鉆機(jī)鉆孔過程數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集裝置，第一步打開電源開關(guān)38，電源指示燈亮，時(shí)鐘運(yùn)行，輸入工程編號(hào)；第二步打開行走操作閥8， 啟動(dòng)行車驅(qū)動(dòng)5，帶動(dòng)履帶總成1將設(shè)備就位；打開分組控制開關(guān)，輸入鉆孔號(hào)；第三步打開推進(jìn)操縱閥4，連接在壓力管20上的推進(jìn)壓力傳感器16運(yùn)行，推進(jìn)馬達(dá)14啟動(dòng)，鉆桿11 向前推進(jìn)；第四步推進(jìn)壓力傳感器16輸出電信號(hào)，通過屏蔽電纜和操作臺(tái)的輸入口接入微控制器，轉(zhuǎn)換成壓力，形成隨時(shí)間的推進(jìn)壓力曲線，然后采用SD卡存儲(chǔ)器存儲(chǔ)；第五步 對(duì)準(zhǔn)孔位，打開回轉(zhuǎn)操縱閥3，連接于壓力管20上的回轉(zhuǎn)壓力傳感器17運(yùn)行，回轉(zhuǎn)馬達(dá)10 啟動(dòng)，鉆桿11開始旋轉(zhuǎn)；第六步回轉(zhuǎn)壓力傳感器17輸出電信號(hào)，通過屏蔽電纜和操作臺(tái)的輸入口接入微控制器，轉(zhuǎn)換成壓力，形成隨時(shí)間的回轉(zhuǎn)壓力曲線，然后采用SD卡存儲(chǔ)器存儲(chǔ)；第七步打開沖擊操縱閥2，連接于壓力管20上的沖擊壓力傳感器15運(yùn)行，并同時(shí)命令轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器19和齒輪測(cè)速傳感器30運(yùn)行，沖擊器12啟動(dòng)，帶動(dòng)鉆頭13沖擊破碎巖體，鉆桿11隨沖擊器12跟進(jìn)；第八步?jīng)_擊壓力傳感器15輸出電信號(hào)，通過屏蔽電纜和操作臺(tái)的輸入口接入微控制器，轉(zhuǎn)換成壓力，形成隨時(shí)間的沖擊壓力曲線，然后采用SD卡存儲(chǔ)器存儲(chǔ)；轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器19輸出的電信號(hào)通過屏蔽電纜和操作臺(tái)的輸入口接入微控制器，轉(zhuǎn)換成鉆桿11的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速，形成隨時(shí)間的轉(zhuǎn)桿轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速曲線，在轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速突變處，界面識(shí)別警示燈40亮紅燈警示，并在LED顯示器上記錄某深度點(diǎn)的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速突變值，操作手可以初步判別巖土層界面，然后采用SD卡存儲(chǔ)器存儲(chǔ)；齒輪測(cè)速傳感器30輸出的電信號(hào)通過屏蔽電纜和操作臺(tái)的輸入口接入微控制器，轉(zhuǎn)換成齒輪轉(zhuǎn)速，形成隨時(shí)間的齒輪轉(zhuǎn)速曲線； 第九步將SD卡存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，形成沿深度方向的鉆桿11轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速曲線； 通過設(shè)置曲線突變點(diǎn)的閥值，系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別巖土層界面，并形成報(bào)告；第十步關(guān)閉分組控制開關(guān)，將設(shè)備移動(dòng)到下一孔位；第十一步重復(fù)上述第二步至第十一步；第十二步每天將SD卡存儲(chǔ)器內(nèi)的數(shù)據(jù)，通過輸出口 37移存到計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，形成數(shù)據(jù)庫。本實(shí)用新型的一種潛孔鉆機(jī)鉆孔過程數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集裝置，其通過鉆機(jī)改裝自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)鉆孔過程數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集功能，能夠記錄鉆進(jìn)過程中巖土體的強(qiáng)度變化規(guī)律，自動(dòng)識(shí)別地質(zhì)巖土體的界面，判斷地質(zhì)巖土體的空間分布。其可以進(jìn)行原位、連續(xù)、多種方法測(cè)量，直接反映沿孔深的巖土體強(qiáng)度和空間分布，數(shù)據(jù)真實(shí)、準(zhǔn)確、可靠；其巖土體的強(qiáng)度變化能夠同時(shí)反映在鉆桿上的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的變化，從而劃分沿孔深的不同巖土體的界面，使得鉆孔過程直觀；其儀器抗干擾能力強(qiáng)，抗強(qiáng)振動(dòng)性能好，抗水和粉塵污染能力強(qiáng)，克服了施工環(huán)境的限制；其對(duì)鉆孔過程進(jìn)行全程記錄，數(shù)據(jù)只能存儲(chǔ)，不能修改，保證了鉆孔數(shù)據(jù)的真實(shí)性，揭露或驗(yàn)證地下巖土體強(qiáng)度變化真實(shí)情況，完善了施工的監(jiān)督管理；其實(shí)時(shí)分析正在鉆孔的巖土體強(qiáng)度的變化規(guī)律，解決了原有勘探工作以點(diǎn)代面的缺陷，從而為無芯鉆探和信息化施工提供了有效的解決方法。 顯然，本實(shí)用新型的上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明本實(shí)用新型所作的舉例，而并非是對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。 凡是屬于本實(shí)用新型的技術(shù)方案所引伸出的顯而易見的變化或變動(dòng)仍處于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之列。
權(quán)利要求1.一種潛孔鉆機(jī)鉆孔過程數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集裝置，其特征是包括數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)、 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)；數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)通過壓力控制器輸出受力信號(hào)，按照設(shè)定的受力范圍值控制數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)工作的開始與停止；數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器、壓力傳感器和齒輪測(cè)速傳感器，其中轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器與回轉(zhuǎn)馬達(dá)通過連接滑塊聯(lián)成一體并置于導(dǎo)軌上，另一端與鉆桿連接，鉆桿通過鉆頭作業(yè)時(shí)輸出鉆桿的扭矩和轉(zhuǎn)速；壓力傳感器包括推進(jìn)壓力傳感器、回轉(zhuǎn)壓力傳感器和沖擊壓力傳感器，其分別通過壓力管與推進(jìn)操縱閥、回轉(zhuǎn)操縱閥和沖擊操縱閥相連；齒輪測(cè)速傳感器通過連接銅板固定在外鋼套上，外鋼套嵌入導(dǎo)軌的開挖槽內(nèi)并可通過拉桿前后調(diào)整；帶動(dòng)測(cè)試鏈條的鏈條齒輪固定在齒輪軸上，并通過內(nèi)鋼套與測(cè)速齒輪連接，齒輪軸與內(nèi)鋼套通過內(nèi)軸承連接，內(nèi)鋼套與外鋼套通過外軸承連接；數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)包括微控制器和鍵盤；數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的潛孔鉆機(jī)鉆孔過程數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集裝置，其特征是數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)有位移傳感器鋼罩結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的潛孔鉆機(jī)鉆孔過程數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集裝置，其特征是齒輪測(cè)速傳感器為方向性結(jié)構(gòu)，即設(shè)定前進(jìn)方向輸出，反方向無輸出，通過測(cè)試與鏈條齒輪相連接的測(cè)速齒輪的行程記錄鉆桿的進(jìn)尺或孔深。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的潛孔鉆機(jī)鉆孔過程數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集裝置，其特征是推進(jìn)操縱閥、回轉(zhuǎn)操縱閥和沖擊操縱閥固定于車架上，車架連接履帶總成并通過行走操縱閥控制其行車驅(qū)動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的潛孔鉆機(jī)鉆孔過程數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集裝置，其特征是數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)之間通過電路相連接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及巖土工程勘探與治理的土木建筑領(lǐng)域，尤其是一種潛孔鉆機(jī)鉆孔過程數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集裝置。其通過鉆機(jī)改裝自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)鉆孔過程數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集功能，能夠記錄鉆進(jìn)過程中巖土體的強(qiáng)度變化規(guī)律，自動(dòng)識(shí)別地質(zhì)巖土體的界面，判斷地質(zhì)巖土體的空間分布。其數(shù)據(jù)真實(shí)、準(zhǔn)確、可靠；鉆孔過程直觀；其儀器抗干擾能力強(qiáng)，抗強(qiáng)振動(dòng)性能好，抗水和粉塵污染能力強(qiáng)，克服了施工環(huán)境的限制；其對(duì)鉆孔過程進(jìn)行全程記錄，數(shù)據(jù)只能存儲(chǔ)，不能修改，保證鉆孔數(shù)據(jù)的真實(shí)性，驗(yàn)證地下巖土體強(qiáng)度變化真實(shí)情況，完善施工的監(jiān)督管理；實(shí)時(shí)分析正在鉆孔的巖土體強(qiáng)度的變化規(guī)律，解決原有勘探工作以點(diǎn)代面的缺陷，為無芯鉆探和信息化施工提供有效解決方法。
文檔編號(hào)E21B44/00GK202000991SQ201120047999
公開日2011年10月5日 申請(qǐng)日期2011年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月25日
發(fā)明者劉來勇, 林廣義, 趙民, 閆強(qiáng)剛 申請(qǐng)人:青島市勘察測(cè)繪研究院