[发明专利]一种全液压三腔式旁压仪探头

说明书

本发明涉及一种全液压三腔式旁压仪探头，包括壳体，所述壳体中心处设有一与所述壳体同轴的中心管，所述中心管通过若干平行的紧固环与所述壳体固定连接，位于最下方的所述紧固环下方的所述中心管外壁从上至下依次设有上保护腔、测量腔和下保护腔，所述中心管上设有两位三通电磁阀，所述两位三通电磁阀上端连通设有进水管，下端连通设有第一分支管路和第二分支管路，所述第一分支管路与所述上保护腔和所述下保护腔连通，所述第二分支管路与所述测量腔连通，采用一个进水管同时实现对保护腔和测量腔的压力施加，采用两位三通电磁阀即可实现第一分支管路和第二分支管路的随意切换，操作便捷且效果良好，降低了成本，提升了工作效率和工作强度。

技术领域

本发明涉及岩土材料测试仪器技术领域，具体涉及一种全液压三腔式旁压仪探头。

背景技术

随着我国基础设施建设和城市化发展的加快，一些大工程和高层建筑物日益增多，能够提供准确、可靠的地基岩土物理力学参数的勘察工作变得极为重要。旁压试验是一种原位水平荷载测试试验，其原理是在钻孔中利用一个可膨胀的圆形旁压器，在竖直的钻孔中对其加压，通过旁压器的膨胀使孔壁土体(软岩)变形，从而确定土体(软岩)应力-应变特征。目前国内外对旁压仪探头及使用方面已有较系统的研究，但在以下几方面还存在不足：

(1)单腔室旁压仪探头精度低，适用范围有限。如图4所示，适当的压力可以引起旁压仪外膜较均匀的变形；但是压力较大时，单腔室旁压器两头会向外延伸，造成腔室体积畸形变化，这样一来就会导致我们得不到真实的体积变化，而且这个现象随着土层的硬度变大而变得更严重，从而对岩土体模量、屈服压力、极限压力等数据的计算带来一定的误差。

(2)目前较普遍的三腔式旁压仪探头如图5所示，普遍采用双管加压系统，如图3所示，包括上保护腔、测量腔和下保护腔，试验开始时先给上保护腔和下保护腔充水施加水压，然后向中间的测量腔中充水并施加水压，上保护腔和下保护腔会起到协调变形的作用，用以减缓单腔室旁压仪探头试验过程中的旁压器外膜两头向外延伸而造成腔室体积畸变的情况。但是这种方法装置复杂、操作复杂、成本较高，实际勘探现场使用起来费时费力。

发明内容

有鉴于此，本发明的公开了一种全液压三腔式旁压仪探头，可极大地简化试验操作，降低试验成本，提升现场地基岩土物理力学参数勘察的工作效率和工作强度。

本发明的提供一种全液压三腔式旁压仪探头，包括壳体，所述壳体中心处设有一与所述壳体同轴的中心管，所述中心管通过若干平行的紧固环与所述壳体固定连接，所述中心管底部密封，位于最下方的所述紧固环下方的所述中心管外壁从上至下依次设有一上保护腔、一测量腔和一下保护腔，所述中心管上设有一两位三通电磁阀，所述两位三通电磁阀包括位于上端的进水端和位于下端的两个出水端，所述进水端连通设有一进水管，两个所述出水端分别连通设有一第一分支管路和一第二分支管路，所述第一分支管路与所述上保护腔和所述下保护腔连通，所述第二分支管路与所述测量腔连通。

进一步地，所述两位三通电磁阀包括一阀本体，所述阀本体内设有一密闭腔，所述密闭腔顶部设有贯穿所述阀本体的进水口，所述进水口内固定安装有所述进水管，所述密闭腔底部对称设有贯穿所述阀本体的第一出口和第二出口，所述第一出口内固定安装有所述第一分支管路，所述第二出口内固定安装有所述第二分支管路，所述密闭腔内设有一先导阀，所述先导阀可在所述密闭腔内左右移动，实现所述第一分支管路和所述第二分支管路与所述进水管的切换导通。

进一步地，所述先导阀包括线圈、转轴、活塞和弹簧，所述线圈竖直置于所述阀本体内，所述线圈方向相对的所述阀本体侧壁内设有一水平的凹槽，所述转轴一端水平穿过所述阀本体内侧壁通过弹簧可移动地安装入所述线圈内，所述转轴另一端横穿过所述密闭腔可移动安装于所述凹槽内，一信号控制线一端电连接所述线圈，另一端穿过所述阀本体电连接有控制器，所述转轴上安装所述活塞，当所述线圈得电时，所述转轴受力克服所述弹簧弹力向线圈方向移动，带动所述活塞关闭所述第二分支管路，同时打开所述第一分支管路，当所述线圈不得电时，所述弹簧弹力推动所述转轴向凹槽方向移动，带动所述活塞关闭所述第一分支管路，同时打开所述第二分支管路。