[发明专利]一种静力触探探头

说明书

本发明公开了一种新型静力触探探头，包括探头本体、水平盘和固定轴。其中，探头本体包括由上到下依次连接的连接头、侧壁摩擦筒和锥尖头，于探头本体内由上到下依次设置激光传感器、倾角传感器、侧阻传感器和端阻传感器，激光传感器固定于侧壁摩擦筒靠近连接头的一端，锥尖头的上端面的中心位置设有凹槽，凹槽用于容纳端阻传感器；倾角传感器固定于水平盘上；固定轴的上端与水平盘相抵，固定轴的下端同时与锥尖头和端阻传感器相抵，侧壁摩擦筒的内壁上安装有支撑垫，侧阻传感器安装于固定轴与侧壁摩擦筒之间的间隙内。相比于现有技术，本发明能够实时监测探头的倾斜程度和贯入土体深度，具有安全性高的特点。

技术领域

本发明涉及静力触探技术领域，特别是涉及一种静力触探探头。

背景技术

静力触探作为岩土工程领域原位土体勘察的一种重要手段，是指利用压力装置将有触探头的触探杆压入试验土层，通过探头内的传感器测量评价原位土体的物理特性，如土的变形模量、土的容许承载力等。现有技术中，在进行静力触探时需要人为控制探头贯入土体的深度，往往不能保证设备准确到达要求深度，从而影响数据的真实性和准确性。在静力触探过程中，随着对静力触探深度的增加，探头很容易发生倾斜，导致所测数据偏差大，探测效率低，并且探头和探杆容易发生折裂，对设备造成破坏。因此，如何提供一种能够实时监测探头的倾斜程度和贯入土体深度的静力触探探头，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种静力触探探头，旨在解决现有探头不能够实时监测探头的倾斜角度和贯入土体深度的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明公开了一种静力触探探头，包括：

探头本体，所述探头本体包括由上到下依次连接的连接头、侧壁摩擦筒和锥尖头，于所述探头本体内由上到下依次设置激光传感器、倾角传感器、侧阻传感器和端阻传感器，所述激光传感器固定于所述侧壁摩擦筒靠近所述连接头的一端，所述激光传感器的发射端朝上，所述连接头设有激光探射孔，所述激光探射孔与所述激光传感器的发射端对应，所述锥尖头的上端面的中心位置设有凹槽，所述凹槽用于容纳所述端阻传感器；

水平盘，所述水平盘与所述侧壁摩擦筒的内壁固定连接，所述倾角传感器固定于所述水平盘上；

固定轴，所述固定轴、所述连接头、所述侧壁摩擦筒和所述锥尖头同轴，所述固定轴的直径小于所述侧壁摩擦筒的内径且大于所述端阻传感器的直径，所述固定轴的上端与所述水平盘相抵，所述固定轴的下端同时与所述锥尖头和所述端阻传感器相抵，所述侧壁摩擦筒的内壁上安装有支撑垫，所述侧阻传感器安装于所述固定轴与所述侧壁摩擦筒之间的间隙内，所述侧阻传感器的一端与所述固定轴相抵，所述侧阻传感器的另一端与所述支撑垫相抵。

优选地，还包括固定架，所述固定架固定于所述侧壁摩擦筒靠近所述连接头的一端，所述激光传感器与所述固定架固定连接。

优选地，所述连接头与所述侧壁摩擦筒通过防水材料密封。

优选地，所述连接头设有供所述激光传感器、所述倾角传感器、所述侧阻传感器和所述端阻传感器的线缆穿过的第一线孔，所述水平盘设有供所述侧阻传感器和所述端阻传感器的线缆穿过的第二线孔，所述固定轴设有供所述端阻传感器的线缆穿过的第三线孔。

优选地，所述固定轴设有轴向通孔，所述固定轴的上端面设有径向凹槽，所述轴向通孔与所述径向凹槽相连通，所述第三线孔由所述轴向通孔与所述径向凹槽组成。

优选地，所述端阻传感器为电阻应变式压力传感器，所述端阻传感器包括壳体和应变片，两个所述应变片分别固定于所述壳体的底部两端。

优选地，所述侧阻传感器为应变计，所述侧阻传感器为两个且关于侧壁摩擦筒的轴线对称。