专利名称：超深地层智能触探系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于岩土工程勘察，对地层进行超深地层智能触探系统。
技术背景现行的岩土工程勘察方法中，"静力触探"是一种常用的勘探方法。但在实际应用中，当地层深度到 达约20米左右时，遇到较密实的硬地层时，这种方法不能穿过硬层，还需要改用钻探方法进行钻探取样。 所以，致使"静力触探"这种勘探方法，由于深层地层很硬而无法使用。另外，现行的"静力触探"，是 每O.l米采集一次地层变化数据，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甩的"薄夹层"，给工程设计带来很大困难。岩土工程勘察的首要任 务是探査清楚地层剖面分布，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，或施工中产生稳定被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，必须开发出一种新的、可以过硬层及触探'深度可达100米以上，并可以检测地层每厘米变化的 "智能触探"方法，才能把现行的勘察设计规范中，采用钻探为主的勘探方法改变为采用触探为主的勘探 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地质勘探钻机上使用，可检测和记录超深地层每厘米触探数据的智能触 探系统设备。为达到上述目的，本发明采用在地质勘探钻机的原有钻头下面，连接一套"转"与"不转" 装置，在"不转"部分安装一个满足现行勘察规范标准要求的"专用智能触探探头"，这个"专用智能触 探探头"是本发明专利的关键技术，这是创新点之一。由"转"与"不转"装置和触探数据信号处理电 路组成的这部分，是本发明专利的关键技术，是创新点之二。标准"专用智能触探探头"的数据信号，经 过触探数据信号处理转换后，通过钻杆传送到地面上接收，是本发明专利的关键技术，这是创新点之三。 为了接收经过钻杆传送上来的触探数据,而设置的触探数据接收器，是本发明专利的关键技术，这是创新 点之四。为了把触探数据从旋转的触探数据接收器里，发送到数据接收处理器进行触探数据的记录和存储 而设置的无线数据发送器，是本发明专利的关键技术，这是创新点之五。为了接收无线数据发送器的触探 数据进行触探数据的记录和存储，而设置的触探数据接收处理器，是本发明的关键技术，是创新点之六。 本发明的优点是1. 根据工程勘察地层深度的需要，选用相应的勘探钻机，可连续检测记录地层每厘米的触探数据。 本触探系统的最大触探深度可达100米以上，主要由勘探钻机性能决定。2. 不用取地层"土样"到实验室进行各项试验检测。3. 地层检测平均速度是每分钟约1米左右。与常规钻探取"土样"后再进行各项"土工试验"相比较可提高工作效率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，就可以根据这些地层触探数据，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。
具体实施方式
本发明采用地质勘探钻机，动力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定 额压力作用下，向地下进行连续地钻进贯入。钻进贯入压力通过钻杆和"转"与"不转"装置，作用在 标准的"专用智能触探探头"上，产生的触探数据信号，经过数据停号处理转换后，通过钻杆传送到地面 上进行接收。然后，数据信号又通过无线数据发送，供数据信号接收处理器进行触探数据的记录存储和显 示。
权利要求
1.本发明超深地层智能触探系统，它包括地质勘探钻机、钻杆、钻头、“转”与“不转”装置、“专用智能触探探头”、触探数据处理转换发送器、触探数据接收处理器、触探数据无线发送器、触探数据无线接收处理器、触探数据记录存储器。其特征是钻机动力驱动机构带动钻杆旋转，钻杆旋转同时带动钻头旋转，在钻机贯入驱动机构所产生的定额压力作用下，钻头向地下进行钻进贯入。钻进贯入压力通过钻杆和“转”与“不转”装置，作用在标准的“专用智能触探探头”上，“专用智能触探探头”所产生的触探数据信号，经过触探数据信号处理器转换后，通过钻杆发送到地面上接收。触探数据信号接收处理器把接收到的“触探探头”数据信号，又通过无线数据发送器进行发送，供无线数据信号接收处理器进行触探数据的记录存储和显示。
2. 根据权利1所述超深地层智能触探系统，其特征是钻杆旋转时，带钻头同步旋转，钻头与地层 土相互作用，在钻机贯入驱动机构所产生的定额压力作用下，钻头向地下进行钻进贯入。在钻头向地下进 行钻进贯入的同时，也把钻机贯入驱动机构所产生的定额压力，传导给"转"与"不转"装置。
3. 根据权利2所述钻头向地下进行钻进贯入时，把贯入压力传导给"转"与"不转"装置，其特 征是:，把贯入压力作用在标准的"专用智能触探探头"上，与地层土相互作用，输出力大小的触探数据 信号。
4. 根据权利3所述，"专用智能触探探头"上，与地层土相互作用，输出力大小的触探数据信号， 其特征是触探数据信号经处理转换发送器，通过钻杆向地面进行传送。
5. 根据权利4所述，触探数据信号经处理转换发送器，通过钻杆向地面进行传送。其特征是在地 面上，由触探数据信号接收处理器接收由钻杆传送到地面的"触探探头"数据信号。
6. 根据权利5所述，由触探数据信号接收处理器接收由钻杆传送到地面的"触探探头"数据信号。 其特征是把接收到的"触探探头"数据信号,又通过无线数据发送器进行发送。
7. 根据权利6所述，把接收到的"触探探头"数据信号,又通过无线数据发送器进行发送。其特征是 把无线数据发送器发送的"触探探头"数据信号，由无线信号接收数据处理器进行触探数据的记录存储和 显示。
全文摘要
本发明公开一种可检测和记录超深地层每厘米触探数据的系统设备。本发明采用地质勘探钻机，钻机动力驱动机构带动钻杆旋转，钻杆在旋转的同时，在钻机贯入驱动机构所产生的定额压力作用下，向地下进行钻进贯入。钻进贯入压力通过钻杆和“转”与“不转”装置，作用在标准的“专用智能触探探头”上，“专用智能触探探头”所产生的触探数据信号，经过触探数据信号处理器转换后，通过钻杆传送到地面上接收。触探数据信号接收处理器把接收到的“触探探头”数据信号，又通过无线数据发送器进行发送，供触探数据信号接收处理器进行触探数据的记录存储和显示。
文档编号G01C7/00GK101324431SQ20071005763
公开日2008年12月17日 申请日期2007年6月15日 优先权日2007年6月15日
发明者扬殿歧, 王广立, 王金山, 袁光义 申请人:北京冠宇万维科技发展有限公司