本发明专利技术涉及静力触探技术领域，更具体地，涉及一种海上静力触探方法，在海床上进行钻孔，将套管固定在钻孔内，在套管顶端安装贯入装置，通过贯入装置将探杆对海床进行贯入；一种海上静力触探装置，包括贯入装置、套管和探杆，所述的贯入装置安装在套管顶端，所述的探杆端部设有探测传感器，所述的贯入装置包括纵向驱动机构和夹持机构，所述的夹持机构与纵向驱动机构连接，所述的探杆通过夹持机构进行夹持。通过本装置和方法进行静力触探的时候，无需依赖于海上平台，通过套管进行支撑和固定，能够快速方便地完成海上静力触探工作，节省勘测成本。
A method and device of static penetration test at sea
【技术实现步骤摘要】
一种海上静力触探方法及装置
本专利技术涉及静力触探
，更具体地，涉及一种海上静力触探方法及装置。
技术介绍
静力触探是指利用压力装置将有触探头的触探杆压入试验土层，通过量测系统测土的贯入阻力，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。静力触探加压方式有机械式、液压式和人力式三种。静力触探在现场进行试验，将静力触探所得比贯入阻力与载荷试验、土工试验有关指标进行回归分析，可以得到适用于一定地区或一定土性的经验公式，可以通过静力触探所得的计算指标确定土的天然地基承载力。静力触探的基本原理就是用准静力将一个内部装有传感器的触探头以匀速压入土中，由于地层中各种土的软硬不同，探头所受的阻力自然也不一样，传感器将这种大小不同的贯入阻力通过电信号输入到记录仪表中记录下来，再通过贯入阻力与土的工程地质特征之间的定性关系和统计相关关系，来实现取得土层剖面、提供浅基承载力、选择桩端持力层和预估单桩承载力等工程地质勘察目的。静力触探技术在陆域、江、湖、河的工程地质勘察中已得到广泛使用，但是海上环境复杂，在海上进行静力触探施工时候，往往需要依赖海上作业平台才能够完成，工作需要在海上作业平台上进行，施工麻烦，勘测成本较高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种海上静力触探方法及装置，通过本装置和方法进行静力触探的时候，无需依赖于海上平台，通过套管进行支撑和固定，能够快速方便地完成海上静力触探工作，节省勘测成本。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种海上静力触探方法，在海床上进行钻孔，将套管固定在钻孔内，在套管顶端安装贯入装置，通过贯入装置将探杆对海床进行贯入。本方法通过使用套管对贯入装置进行固定，在进行海上静力触探的时候，无需依赖于海上平台，工作人员只需要乘船至待测区域将套管固定好之后，将贯入装置安装在套管顶端，再通过贯入装置将探杆驱动贯入即可完成静力触探工作。特别地，套管的顶端超出水面设置，以便于贯入装置的安装。通过使用本方法进行海上静力触探工作的时候，无需先进行搭建海上平台，能够节省大量的成本和人力，另外，通过使用套管作为贯入装置的支撑平台，在需要进行多个区域的勘测的时候，套管的安装和固定简单方便快捷，能够很好地完成多个区域点的勘测布局，提高勘测的效率。进一步的，所述的探杆置于套管内部，并将探杆从底端穿出贯入海床进行静力触探。在探杆进行贯入的时候，探杆置于套管内部，这样套管既能够起到支撑贯入装置的作用，也能够起到保护探杆的作用。一种海上静力触探装置，包括贯入装置、套管和探杆，所述的贯入装置安装在套管顶端，所述的探杆端部设有探测传感器，所述的贯入装置包括纵向驱动机构和夹持机构，所述的夹持机构与纵向驱动机构连接，所述的探杆通过夹持机构进行夹持。将套管固定在海床上，套管起到支撑起贯入装置的作用，探杆的贯入工作能够在套管上完成。勘测时，贯入装置中的夹持机构对探杆进行夹紧，并通过纵向驱动机构驱动探杆向下贯入，以使探杆端部的探测传感器贯入至海床，以实现静力触探。进一步的，所述的纵向驱动机构为第一液压缸，所述的第一液压缸包括缸筒和第一活塞杆，所述的夹持机构包括第一夹持机构和第二夹持机构，所述的第一夹持机构与第一活塞杆端部连接，所述的第二夹持机构与缸筒连接。在本装置中，用于静力触探的探杆分别通过第一夹持机构和第二夹持机构对其进行夹持，在进行贯入的时候，第二夹持机构松开对探杆的夹持作用力，第一夹持机构夹紧探杆，第一液压缸启动，并推出第一活塞杆，以驱动第一夹持机构向下运动，从而带动探杆向下运动，实现贯入，当第一活塞杆顶出至其最大顶出行程时，第二夹持机构夹紧探杆，第一夹持机构松开，通过第二夹持机构对探杆保持位置的固定，第一液压缸控制第一活塞杆向上运动复位，复位后第一夹持机构夹紧探杆，第二夹持机构松开探杆，重复上述动作，以实现探杆的连续贯入。另外，在完成贯入工作之后，需要将探杆取出，在取出探杆的过程中，首先第一夹持机构对探杆进行夹紧，第一活塞杆向上运动带动探杆向上运动，第二夹持机构夹紧探杆，保持探杆位置避免在重力作用下探杆掉落，第一夹持机构松开，并第一活塞杆向下运动后再对探杆进行夹紧，第二夹持机构松开，重复上述动作，实现将探杆取出的工作。本装置结构简单，在进行探杆贯入动作的时候，通过一组液压缸即可完成贯入工作，且通过双夹持机构的设置能够很好地保持探杆在贯入时候的稳定性。另外，本装置能够同时实现探杆的贯入和取出工作，且在取出探杆的时候能够避免探杆由于重力作用掉落的问题，能够迅速便捷地贯入和取出探杆，具有良好地推广价值。进一步的，两个所述的第一液压缸平行设置，所述的第一夹持机构两端分别与两个第一活塞杆固定连接，所述的第二夹持机构两端分别与两个缸筒固定连接。本装置通过采用一组平行设置的液压缸对探杆贯入提供动力，既能够保证贯入时候的稳定性，也能够提供足够的贯入动力。在贯入过程中，第一夹持机构跟随着第一活塞杆而运动，用以驱动探杆动作，第二夹持机构位置固定不动，用以对探杆进行位置固定。进一步的，所述的第一夹持机构通过法兰座与第一活塞杆安装固定，所述的法兰座两端分别设置有两个与第一活塞杆端部固定连接的固定耳，所述的法兰座底部与套管顶端可拆卸连接。进一步的，所述的套管端部设有固定盘，所述的固定盘和法兰座通过螺栓固定。具体地，固定盘与套管端部为一体式结构，在固定盘和法兰座上设置有相互对应的固定孔，在安装的时候使用螺栓穿过两个固定孔即可完成固定盘和法兰座的固定，从而实现将贯入装置安装到套管上，以使套管支撑起贯入装置在水面上。该种安装固定的方式简单方便，可以实现贯入装置和套管分离，以便于前期在海床上固定套管。进一步的，所述的第二夹持机构通过箍体与缸筒外壁连接，所述的箍体套设固定在缸筒外壁，所述的箍体上设有安装座，所述的第二夹持机构两端分别固定安装在两个安装座上。根据实际所需，第二夹持机构的安装位置可以通过箍体套设的高度位置进行调整，通过箍体固定的方式可以避免对缸筒造成损伤，以保证液压缸的正常使用。进一步的，在法兰座的中部设置有通孔，通孔用于通过探杆，第一活塞杆运动带动法兰座运动，以实现控制第一夹持机构的动作，其中，第一夹持机构的夹持中心与通孔中心置于同一直线方向上，且通孔的直径略大于探杆的外径，在夹持的时候，通孔能够起到导向和对中作用，能够保证探杆贯入的稳定性。进一步的，所述的第一夹持机构和第二夹持机构均包括夹持座、第一滑块、第二滑块、第二液压缸和调节螺栓，所述的夹持座内设有容置腔，所述的第一滑块和第二滑块上滑动设置在容置腔内，所述的第一滑块上设有第一夹持块，所述的第二滑块上设有第二夹持块，所述的第一夹持块和第二夹持块相对设置，所述的第二液压缸设有第二活塞杆，所述的第二活塞杆与第二滑块连接，所述的调节螺栓穿过夹持座侧壁，所述的调节螺栓与夹持座侧壁螺纹配合，所述的调节螺栓端部与第一滑块连接。在进行夹持之间，根据所用的探杆的直径大小，通过调整调节螺栓以控制第一滑块的位置，以适应不同直径大小的探杆，保证探杆的对中性，调整好之后的第一夹持本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种海上静力触探方法，其特征在于，在海床上进行钻孔，将套管(60)固定在钻孔内，在套管(60)顶端安装贯入装置，通过贯入装置将探杆(01)对海床进行贯入。/n
【技术特征摘要】
1.一种海上静力触探方法，其特征在于，在海床上进行钻孔，将套管(60)固定在钻孔内，在套管(60)顶端安装贯入装置，通过贯入装置将探杆(01)对海床进行贯入。
2.根据权利要求1所述的一种海上静力触探方法，其特征在于，所述的探杆(01)置于套管(60)内部，并将探杆(01)从底端穿出贯入海床进行静力触探。
3.一种海上静力触探装置，其特征在于，包括贯入装置、套管(60)和探杆(01)，所述的贯入装置安装在套管(60)顶端，所述的探杆(01)端部设有探测传感器，所述的贯入装置包括纵向驱动机构和夹持机构，所述的夹持机构与纵向驱动机构连接，所述的探杆(01)通过夹持机构进行夹持。
4.根据权利要求3所述的一种海上静力触探装置，其特征在于，所述的纵向驱动机构为第一液压缸，所述的第一液压缸包括缸筒(10)和第一活塞杆(20)，所述的夹持机构包括第一夹持机构(32)和第二夹持机构(31)，所述的第一夹持机构(32)与第一活塞杆(20)端部连接，所述的第二夹持机构(31)与缸筒(10)连接。
5.根据权利要求1所述的一种海上静力触探装置，其特征在于，两个所述的第一液压缸平行设置，所述的第一夹持机构(32)两端分别与两个第一活塞杆(20)固定连接，所述的第二夹持机构(31)两端分别与两个缸筒(10)固定连接。
6.根据权利要求5所述的一种海上静力触探装置，其特征在于，所述的第一夹持机(32)构通过法兰座(50)与第一活塞杆(20)安装固定，所述的法兰座(50)两端分别设置有两个与第一活塞杆(20)端部固定连接的固定...
【专利技术属性】
技术研发人员：丁金伟，曹立超，程均平，
申请(专利权)人：广州道彰工程科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44
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