[发明专利]一种非中空结构的静力触探探头

说明书

本发明提供了一种非中空结构的静力触探探头，其包括端阻力测量系统、侧阻力测量系统和尾部传力系统，依次连接。在实际工程中，静力触探探头很难保持垂直贯入，传统的中空结构的应变筒可能受到弯矩而发生变形，导致测量结果出现偏差。此外，制作应变片所用金属的电工特性受到温度的影响，导致测量结果也会受到温度的影响。为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种非中空结构的静力触探探头，其采用拉压力感应单元作为静力触探探头的传感装置，替代了传统的应变筒上贴应变片的方法，增大了测量范围，而且还降低了由于探头贯入不垂直而产生弯矩的影响，提高了应变片工作的稳定性。

技术领域

本发明属于岩土工程勘察领域，尤其涉及到岩土勘察工程中的原位测试试验。

背景技术

静力触探试验(Static Cone Penetration Test)是岩土工程勘察的一项非常重要的原位测试试验,其利用准静力以恒定的贯入速率将圆锥探头通过一系列的探杆压入土中，根据测得的探头锥尖阻力和侧摩阻力大小来间接判定土的物理力学性质。静力触探试验能够划分土层，评价地基土的工程特性，探寻和确定桩基持力层，预估打入桩沉桩可能性和单桩承载力和检验人工填土的密实度及地基加固效果等。

静力触探探头作为测量锥尖阻力和侧摩阻力等参数的仪器，决定着整个静力触探试验能否反映地质的真实情况。目前，静力触探探头已广泛应用于陆地或者海洋地质勘探，但其仍然存在一些技术缺陷：

传统的静力触探探头，例如用于微型静力触探仪的探头(CN 102926370 A)、能够消除海水深度影响的一种静力触探探头(CN 106480870 A)、拆装式可视化静力触探探头(CN 105002879 A)等，其应变片直接贴在探头的应变筒中，通过测量应变筒的轴向应变来得到锥尖阻力和侧摩阻力。然而，在实际工程中，静力触探探头很难保持垂直贯入，应变筒可能受到弯矩而发生变形，导致测量结果不稳定和出现偏差。此外，由于制作应变片所用金属的电工特性受到温度的影响，测量结果会受到温度的影响，所以应该考虑应变片电路的温度补偿，将补偿片贴在材料相同且不受外力作用的部件上。而传统的静力触探探头的应变筒会受力发生变形，故难以考虑温度自补偿。

发明内容

为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种非中空结构的静力触探探头。

本发明提供了一种非中空结构的静力触探探头，包括非中空结构的静力触探探头本体，所述非中空结构的静力触探探头包括端阻力测量系统、侧阻力测量系统和尾部传力系统，依次连接，

所述的端阻力测量系统包括锥头1、密封圈3、拉压力感应单元4、拉压力感应单元4的数据传输线8，锥头1与拉压力感应单元4连接之间设置有密封圈 3；

所述侧阻力测量系统包括摩擦筒7，内部设置有拉压力感应单元安装部件9、摩擦筒下端腔室20、摩擦筒上端腔室21、通线孔6、螺纹孔10、密封圈12、拉压力感应单元13、拉压力感应单元安装部件17、拉压力感应单元13的数据传输线15、连接杆腔室22、螺纹孔16、通线孔18，其中，腔室20和腔室21位于通线孔6两端，数据传输线8位于通线孔6内，数据传输线8末端连接拉压力感应单元安装部件9，传输线15位于通线孔18内部；部件9、部件10、部件12、部件13、部件15、部件16、部件17依次连接，部件13及以后各部件位于连接杆腔室22内部；连接杆腔室22末端与部件23连接；

所述的尾部传力系统包括连接杆19和通线孔23，通线孔23位于连接杆19 内部，通线孔23设置与部件17连接的传输线。

所述锥头1为实心的不锈钢圆锥，其尖端为贯入端，其平底端设有与所述拉压力感应单元4连接的内螺纹螺柱2。

所述摩擦筒7为不锈钢圆柱，其下端设有与所述拉压力感应单元4连接的内螺纹螺柱5和容纳拉压力感应单元4的空腔室20，其上端设有与所述拉压力感应单元安装部件9连接的螺纹孔10和空腔室21。