孔底衝錘裝置的製作方法
2023-04-28 03:20:26 3
專利名稱:孔底衝錘裝置的製作方法
本實用新型屬用工程地質勘察取原狀土樣和進行孔底標準貫入測試的孔底衝錘裝置。
目前，據《探礦工程》1986年第5期中《孔內衝擊半合管式取土器》和《深孔工程地質鑽探施工的一點體會》所介紹的現有孔底衝錘裝置，其不足之處在於鑽杆也參加了衝擊，取樣器失去了鑽杆對其壓住穩定防止
動的作用；衝錘裝置的質量超過了取樣器的質量，衝錘運動時極易帶動和
動取樣器；單純的依靠衝擊取樣，不能採用衝擊與靜壓相結合。故土樣擾動大，取樣深度較淺，不能滿足日益增多的高大建築基礎勘察的需要。現有標準貫入測試在地面進行，用衝錘在孔口衝擊探杆，經探杆將衝擊能量傳給孔底的標貫器以求得地層的承載力。探杆本身為一直立的細長杆，本來臨界穩定長度較小，受衝擊時，要多處發生彎曲、觸壁，結果一、孔壁對探杆產生較大的摩擦阻力，損失了一部分能量；二、探杆彎曲作彈性變形時，又吸收損耗了一部分能量，傳到貫入器的能量已與地面的衝擊能量發生了很大變化。這種變化值因孔深、孔徑等情況不同而異，難以精確測算，只得規定了在探杆長3－21米內，對錘擊數乘1修正係數進行修正，但有修正係數可查的僅在21米以內。故標貫測試的精度和深度都急待提高。
本實用新型的目的在於克服上述缺點，提供一種衝擊與靜壓相結合的能產生較大衝擊力的，使土樣擾動小、取樣孔深較大的和可將標準貫入測試移於孔底，不受探杆長度影響的，提高其測試精度和深度的孔底衝錘裝置。
本實用新型由繩索懸掛部分、自由落錘部分和儲能部分組成。繩索懸掛部分的作用在於由地面將孔底自由落錘 吊起一定高度，再使其自動自由落下；自由落錘部分為產生衝擊能量的部分；儲能部分為增大自由落錘衝擊能量的部分。繩索懸掛部分有懸掛和被懸掛兩部分。
本實用新型與現有技術相比優點1、鑽杆不參加衝擊，仍保持著取樣器取樣時的穩定、不
；2、自由落錘比有繩索落錘衝擊力大；3、可採用孔底衝擊與地面靜壓相結合的新的取樣方法。表現效果為取樣質量高，擾動小，可較大的提高取樣的深度。將標準貫入移於孔底，克服了於地面進行貫入所不能克服的許多困難，諸如探杆對衝擊能量的吸收、探杆傳出能量時與井壁摩擦產生的能量損失。本實用新型不存在這些因素的影響，它測得的錘數勿需修正，它測得的參數更接近於實際，其可測試的深度將有較大提高。
附圖1為孔底衝錘裝置縱剖面圖，附圖2為附圖1A－A的橫剖面圖。
結合
孔底衝錘裝置的結構。本實用新型由繩索懸掛、自由落錘和儲能部分組成，其具體結構一、繩索懸掛部分由繩索12、卡掛杆10、納球管5、鋼球7、滑動杆16、滑動套9、連接管18和彈簧17、3、15組成。卡掛杆10為一長細杆，下端呈近啞鈴形，上端與繩索12連接。鋼球7三個在納球管5三個橫向孔內，如附圖2所示。滑動杆16為帶導響翼的細杆，寓於納球管5內，其上端頂插於三個鋼球7之間。滑動套9為中間內徑較小兩端內徑較大的金屬管，套裝於納球管5之外，限制鋼球5移動。納球管5上端三個橫孔納鋼球三個，下端與連接管18套接。彈簧17、3和15分別頂裝於滑動杆16、納球管5和滑動套9之下。繩索12上端與地面提升設備相連，下端與卡掛杆10連為一體。這部分為懸掛部分，其餘部分安裝在自由落錘部分上為被懸掛部分。
二、自由落錘部分由錘體2和滑動輪1組成。錘體2為裝有比重較大的金屬或直接用元鋼製成較長較重的元柱體。滑動輪1裝在錘體2的上下端，以減小與巖心管14的摩擦阻力。
三、儲能部分由儲能彈簧8、彈簧固定環6和護管4組成。彈簧固定環6上下端分別與儲能彈簧8和護管4連接。儲能彈簧8鋼絲直徑較大，為裝在自由落錘上的最高件。
上述三個部分的組裝繩索懸掛部分通過連接管18與自由落錘部分連為一體，儲能部分又通過護管4與自由落錘部分連為一體。三個部分通過自由落錘連為一個整體。
實施例。本實用新型是這樣實現的繩索懸掛部分通過連接管18與自由落錘部分連為一體，儲能部分通過護管4與自由落錘部分連為一體。使用時，先將自由落錘、儲能部分及繩索懸掛部分的被掛部分裝於巖心管14內，用鑽杆13下入孔底。再用繩索12從鑽杆內將卡掛杆10下入納球管5。卡掛杆10進入納球管5時，首先與滑動杆16頂端接觸，將其壓向下移，又壓在三個鋼球7上，經納球管5傳壓將其下的彈簧3壓縮，納球管5與鋼球7在滑動套9內向下滑動。當鋼球7下移至滑動套9下部之大徑處時，鋼球7被推向外移，鋼球7與卡掛杆10讓路。當卡掛杆10啞鈴形的小徑部分下移至鋼球7之下時，鋼球7內側又形成環形空間，鋼球7又被推向內移，同納球管5一同上移恢位，將卡掛杆10下端大徑部分卡於三個鋼球7之下，懸掛部分將被掛部分掛住。
當懸掛部分吊著自由落錘部分上升近於異徑接手11時，儲能彈簧8先與異徑接手11接觸、受阻，開始壓縮儲能，當滑動套9又受異徑接手11阻止時，彈簧15又被拉力壓縮，納球管5與鋼球7在滑動套9內向上移動。當鋼球7上移進滑動套9上部的大內徑處，鋼球7又被迫外移，卡掛杆10解卡，摘鉤。此時，自由落錘部分在其重力和儲能彈簧釋放能量的雙重作用下，重重地擊打於下部的取樣器上。標準貫入測試時，不用儲能部分。
權利要求
1.一種用於工程地質勘察取原狀樣和進行標準貫入測試的孔底衝錘裝置，其特徵在於由繩索懸掛部分、自由落錘部分和儲能部分組成。
2.根據權利要求
1所述的孔底衝錘裝置，其特徵在於繩索懸掛部分由繩索12、卡掛杆10、納球管5、鋼球7、滑動杆16、滑動套9、連接管18和彈簧17、3、15組成。
3.根據權利要求
1所述的孔底衝錘裝置，其特徵在於自由落錘部分由錘體2和滑動輪1所組成。
4.根據權利要求
1所述的孔底衝錘裝置，其特徵在於儲能裝置由儲能彈簧8、彈簧固定環6和護管4組成。
專利摘要
本實用新型為用工程地質勘察取原狀樣和進行標準貫入的孔底衝錘裝置，由繩索懸掛、自由落錘和儲能部分組成。取樣時，孔底自由落錘衝擊與地面靜壓相結合，樣品擾動小，取樣深度較大；標準貫入的錘擊部分移於孔底，貫入測試不受探杆長度的影響，資料可靠。
文檔編號E21B4/06GK87205846SQ87205846
公開日1987年12月30日 申請日期1987年3月31日
發明者李任年 申請人:李任年導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan