专利名称：数字化地层每厘米软硬变化检测设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于岩土工程勘察及地层每厘米软硬变化检测设备。
背景技术：
现行的勘察设计规范中，一种采用钻探为主的勘探方法，以目估野外描述为主要手段划分土层，绘制钻孔地层剖面图，以少量土样为代表的岩土参数确定方法，无法给出精确计算数据，这样，会造成对地层情况了解不充分，在土层变化较大的情况下，很易漏掉进行“土力学”分析计算起十分重要作用的“薄夹层”，给工程设计带来很大困难。岩土工程勘察的首要任务是探查清楚地层剖面分布，提供地层柱状图，然后才是探清各层的物理力学特性。对地层分布的任何疏忽都会造成工程失败，或施工中产生稳定破坏或使用期间产生不能容许的大变形沉降。特别是“薄夹层”的存在，无论是在硬土层内存在的软夹层或软土层的硬夹层，其危害性都是非常大的。但在现有实际勘察手段方法中，往往会产生疏漏，事后原因分析才发现问题的症结所在。这在国内外工程界多有发生。这就要求数据采集深度间隔提高到0.01米。
所以，要满足高层建筑、高速铁路、高速公路以及地下工程对地层“土力学”计算的高精度要求，就必须开发出一种全新的“地层每厘米软硬变化检测”方法，才能取代现行的勘察设计规范中，采用钻探为主的勘探方法。要想达到上述目的，必须实现对地层每厘米软硬变化数据的检测和记录，才能满足基础工程设计计算的要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种在通用地质勘探钻机上使用，可检测和记录地层每厘米软硬变化数据的设备。为达到上述目的，本发明采用把通用地质勘探钻机的原有钻头，换装成由带传感器的钻头和数据信号处理器组成的钻头，是本专利的关键技术，是创新点之一。带传感器钻头的数据信号，经过数据信号处理器转换后，通过钻杆传送到地面上接收，是本专利的关键技术，这是创新点之二。数据收发器通过电缆，供数据接收处理器进行检测数据的记录。其中，数据收发器是本专利的关键技术，是创新点之三。
本发明的优点是1.不用取地层“土样”到实验室进行各项试验检测。。
2.可连续检测记录地层每厘米软硬变化的定量数据。
3.地层检测平均速度是每分钟1米左右。与常规钻探取“土样”后再进行各项“土工试验”相较可提高工作效率10倍以上。
4.检测完成后，在现场就可把检测数据和曲线经网络发送给项目设计工程师使用。
5.本发明可以为工程设计提供准确的地层参数，这样，就可以根据这些数据，科学、合理、安全的降低工程造价。这必将产生巨大的社会经济效益。
具体实施例方式
本发明采用地质钻机，驱动机构带动钻杆旋转，钻杆在旋转的同时，在驱动机构所产生的一定额压力作用下，向地下钻贯入。钻头每旋转一周，地层“土体”被钻头旋转剪切，所产生的剪切力，被带传感器钻头转换成电信号数据，然后传送给数据信号处理器，通过钻杆传送给数据收发器，再通过电缆传送给数据处理器进行数据记录存储和曲线显示。
权利要求
1.一种实用新型数字化地层每厘米软硬变化检测设备，它包括带传感器钻头(1)、数据信号处理器(2)、钻杆(3)、地质钻机(6)、数据接收处理器(7)、电缆(8)、数据收发器(9)。其特征是地质钻机(6)驱动钻杆(3)旋转，钻杆(3)带动带传感器钻头(1)和数据处理器(2)同步旋转，通过数据信号处理器(2)，把数据传给数据收发器(9)，再经过电缆(8)把数据传给数据接收处理器(7)。
2.根据权利1所述地层每厘米软硬变化检测设备，其特征是钻杆旋转时，带传感器钻头(1)同步旋转，与地层土相互作用，输出力大小数据信号。
3.根据权利2所述带传感器钻头(1)，其特征是带传感器钻头(1)同步旋转，与地层土相互作用，输出力大小数据信号传给数据信号处理器(2)通过钻杆进行传送。
4.根据权利3所述数据信号处理器(2)，其特征是数据信号处理器(2)把检测数据通过钻杆传送给数据收发器(9)，经过电缆(8)传送给数据接收处理器(7)。
5.根据权利4所述数据接收处理器(7)，其特征是经过电缆(8)传送给数据接收处理器(7)。进行检测数据的记录存储与曲线显示。
全文摘要
本发明公开一种可检测和记录地层每厘米软硬变化数据的设备。它包括采用把通用地质勘探钻机的原有钻头，换装成由带传感器钻头(1)和数据信号处理(2)组成的钻头，其中，带传感器钻头(1)是本发明的关键技术，是创新点之一。带传感器钻头(1)的数据信号，经过数据信号处理(2)转换后，通过钻杆(3)传送到地面上接收，其中，数据信号处理(2)是本发明的关键技术，这是创新点之二。数据收发器(9)通过电缆(8)，供数据接收处理器(7)进行检测数据的记录存储。其中，数据收发器(9)是本发明的关键技术，是创新点之三。
文档编号G01N33/00GK101074945SQ20061001374
公开日2007年11月21日 申请日期2006年5月18日 优先权日2006年5月18日
发明者袁光义, 扬殿歧, 盧卓友 申请人:袁光义