一种可同时测量水位和渗流的单腔式高压预钻式旁压仪的制作方法

1.本实用新型属于地质勘察技术领域，具体涉及一种可同时测量水位和渗流的单腔式高压预钻式旁压仪。


背景技术：

2.目前在深部地层勘察的过程中，旁压试验是岩土工程中广泛应用的原位测试手段之一，利用钻杆在测试地层形成钻孔，将旁压器放到钻孔内，加压使得旁压器横向膨胀，根据试验的读数可以得到钻孔横向扩张的体积-压力或应力-应变关系曲线，据此可用来估计地基承载力，测定土的强度参数、变形参数、基床系数，估算基础沉降、单桩承载力与沉降。
3.目前，旁压仪器包括预钻式、自钻式和压入式三种，市场上以预钻式为主。现有的旁压仪探头，其结构导致制造与安装以及后期的维护成本高，耗时久。同时在勘察期间不能对水位进行精准测定。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是解决上述问题，提供一种能够在勘察期间对水位进行精准测定的同时测量水位和渗流的单腔式高压预钻式旁压仪。
5.为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种可同时测量水位和渗流的单腔式高压预钻式旁压仪，包括测试箱装置和探头装置，探头装置和测试箱装置相连，探头装置包括探头主体，探头主体上安装有水压计组和探头顶部装置，探头顶部装置包括探头顶部块和导向锥，探头顶部块与探头主体的顶部相连，导向锥与探头顶部块相连，探头顶部块上设有顶部连接头和顶部转接头，顶部连接头位于探头顶部块的端部，顶部转接头位于探头顶部块的圆周面上；水压计组包括探头腔内水压计和测孔内水压计，测孔内水压计位于探头主体的底部，探头腔内水压计位于探头主体的中部，测试箱装置包括测试箱主体、测试箱盖和测读仪，探头主体安装在测试箱主体内部，测试箱盖位于测试箱主体上，测读仪安装在测试箱盖上，探头腔内水压计和测孔内水压计分别与测读仪电连接，探头腔内水压计和测孔内水压计测得的数据通过测读仪进行显示。
6.优选地，所述探头顶部块为中空的回转体结构。
7.优选地，所述导向锥的截面为梯形状结构。
8.优选地，所述顶部连接头为nc11/2-6牙钻杆连接头，顶部转接头为nc11/2-6牙转m36接头。
9.优选地，所述测试箱主体内部安装有测试箱主体固定件，测试箱主体固定件与探头主体相连，用于固定探头主体。
10.优选地，所述测试箱主体的底部安装有测试箱滚轮。
11.优选地，所述测试箱盖与测试箱主体转动连接，测试箱主体上设有测试箱盖支撑件，测试箱盖支撑件呈弧状结构，测试箱盖支撑件用于支撑测试箱盖。
12.优选地，所述测试箱主体上安装有测试箱主体门，测试箱主体门与测试箱主体转
动连接。
13.本实用新型的有益效果是：本实用新型所提供的一种可同时测量水位和渗流的单腔式高压预钻式旁压仪，根据设置的探头腔内水压计和测孔内水压计能在勘察期间对水位进行精准测定。同时结构简单，操作方便，制造成本较低。
附图说明
14.图1是本实用新型一种可同时测量水位和渗流的单腔式高压预钻式旁压仪的结构示意图；
15.图2是本实用新型探头装置的结构示意图；
16.图3是本实用新型的侧向结构示意图；
17.图4是本实用新型测试箱盖打开结构示意图。
18.附图标记说明：1、测试箱装置；2、探头装置；10、测试箱主体；11、测试箱盖；12、测读仪；13、测试箱主体固定件；14、测试箱滚轮；15、测试箱盖支撑件；16、测试箱主体门；21、水压计组；22、探头顶部装置；211、探头腔内水压计；212、测孔内水压计；221、探头顶部块；222、导向锥；223、顶部连接头；224、顶部转接头。
具体实施方式
19.下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步的说明：
20.如图1到图4所示，本实用新型提供的一种可同时测量水位和渗流的单腔式高压预钻式旁压仪，包括测试箱装置1和探头装置2，探头装置2和测试箱装置1相连，探头装置2包括探头主体，探头主体上安装有水压计组21和探头顶部装置22，探头顶部装置22包括探头顶部块221和导向锥222，探头顶部块221与探头主体的顶部相连，导向锥222与探头顶部块221相连，探头顶部块221上设有顶部连接头223和顶部转接头224，顶部连接头223位于探头顶部块221的端部，顶部转接头224位于探头顶部块221的圆周面上。水压计组21包括探头腔内水压计211和测孔内水压计212，测孔内水压计212位于探头主体的底部，探头腔内水压计211位于探头主体的中部。测试箱装置1包括测试箱主体10、测试箱盖11和测读仪12，探头主体安装在测试箱主体10内部，测试箱盖11位于测试箱主体10上，测读仪12安装在测试箱盖11上，探头腔内水压计211和测孔内水压计212分别与测读仪12电连接，探头腔内水压计211和测孔内水压计212测得的数据通过测读仪12进行显示。
21.在本实施例中，探头腔内水压计211和测孔内水压计212均为现有成熟技术设备，用于测定相关水压变化的数据。探头腔内水压计211的数据为二且对称的分布在探头主体内部。探头主体为圆柱体状结构，探头主体的中间开设有探头主体孔，探头腔内水压计211位于探头主体孔的中部，测孔内水压计212位于探头主体孔的底部，用于测量对应水压数据。
22.探头顶部块221为中空的回转体结构，探头顶部块221的底部深入探头主体内部，进行固定。通过探头顶部块221上的顶部连接头223和顶部转接头224，将探头主体与外部设备相连，从而增加探头主体的使用范围，同时也可以对探头主体进行固定。
23.导向锥222的截面为梯形状结构，导向锥222呈环状分布在探头顶部块221和探头主体的顶部之间。
24.顶部连接头223为nc11/2-6牙钻杆连接头，顶部转接头224为nc11/2-6牙转m36接头。在实际使用过程中，也可以根据设计需要进行采用对应型号，以便增加本实用新型的实用性。
25.测试箱主体10内部安装有测试箱主体固定件13，测试箱主体固定件13与探头主体相连，用于固定探头主体。测试箱主体固定件13为开口的固定装置，用于将探头主体进行固定。测试箱主体固定件13为现有的固定装置，能够将探头主体进行固定的装置均可采用。
26.在本实施例中，探头主体为现有成熟技术设备，通过在探头主体内部设置的探头腔内水压计211和测孔内水压计212，能够在探头主体使用过程中，通过探头腔内水压计211和测孔内水压计212各自的压力差数据，对探头主体所接触的水位进行精准的测定。
27.探头腔内水压计211和测孔内水压计212测量的数据实时的通过导线传递到测读仪12上进行显示，以便操作人员实时的掌握测量数据。测读仪12为现有成熟技术设备，用于显示探头腔内水压计211和测孔内水压计212测量到的数据。
28.测试箱主体10的底部安装有测试箱滚轮14，在本实施例中测试箱滚轮14的数量为四个，测试箱滚轮14可设置为万向轮结构，能够方便操作人员将本实用新型的设备进行移动。
29.测试箱主体10上还安装有测试箱主体把手，测试箱主体把手的数量为二且对称的分布在测试箱主体10上。测试箱主体把手的结构呈“u”字形，便于操作人员的搬运。
30.测试箱盖11与测试箱主体10转动连接，测试箱主体10上设有测试箱盖支撑件15，测试箱盖支撑件15呈弧状结构，测试箱盖支撑件15用于支撑测试箱盖11，从而保证测试箱盖11的安全性。
31.测试箱主体10上安装有测试箱主体门16，测试箱主体门16与测试箱主体10转动连接。探头装置2放置在测试箱主体10内部，通过打开测试箱主体门16将探头装置2取出，从而方便操作人员进行相关的工作。在将探头装置2使用完后，打开测试箱主体门16，从而将探头装置2进行放置。
32.本实用新型在使用过程中，将探头主体取出，在探头主体下放前，探头主体内预充水，即存在一定的水压。在探头主体逐渐下放的过程中，遇见初见水位后，探头腔内水压计211和测孔内水压计212通过测量探头内外水压变化即可知道初见水位深度，并在测试的过程中测量不同深度水压力的变化情况，以及在测试期间根据水位变动测算测试层位的渗透系数，从而获得相关数据，以便后续的相关作业。
33.本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本实用新型的原理，应被理解为本实用新型的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本实用新型公开的这些技术启示做出各种不脱离本实用新型实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本实用新型的保护范围内。