(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211054774.3 (22)申请日 2022.08.31 (71)申请人 上海勘测设计 研究院有限公司 地址 200434 上海市虹口区逸仙路38 8号 (72)发明人 田野　王浩　陈波　孟永旭　王宵　 丁晓庆　李熹　范胜华　朱田　 纪海亮　郭根发　尚文猛　杨靖辉　 宋亚锋　 (74)专利代理 机构 上海光华专利事务所(普通 合伙) 31219 专利代理师 夏怡珺 (51)Int.Cl. G01N 3/303(2006.01) G01N 3/02(2006.01) E02D 1/00(2006.01) (54)发明名称 潜孔标准 贯入试验器 (57)摘要 本发明提供一种潜孔标准贯入试验器， 包 括： 接头部件， 接头部件的上端用于与吊挂部件 的下端连接； 外管部件的上端与接头部件的下端 连接， 外管部件的内壁上设有支撑件， 支撑件上 设有竖向测距通孔， 支撑件上设有测距仪， 测距 仪的监测头朝下， 且测距仪的监测头朝向竖向测 距通孔； 外管部件的下端连接下端头， 下端头上 设有中空轴向通道； 竖直 驱动设备设置于外管部 件的内部， 处于接头部件的下方， 竖直驱动设备 与支撑件 连接； 驱动件连接中间部件； 锤击组件， 包括： 测距管、 限位环、 落锤、 击头部件、 捞矛头、 下接头和弹卡机构。 本发明的潜孔标准贯入试验 器不受海浪涌动、 海水深度影响， 消除了吊挂部 件自重形成的预压力对标准 贯入试验的影响。 权利要求书2页 说明书13页 附图10页 CN 115508231 A 2022.12.23 CN 115508231 A 1.一种潜孔标准贯入试验器， 其特征在于， 安装于勘探船(10)上， 所述勘探船(10)上设 有套管(11)， 所述套管( 11)的轴向与水平面垂直； 吊挂部件(21)、 潜孔标准贯入试验器 (101)和贯入器(23)由上到下依次连接， 所述吊挂部件(21)、 所述潜孔标准贯入试验器 (101)和所述 贯入器(23)均穿入所述套管(1 1)中； 所述潜孔标准 贯入试验器(101)， 包括： 接头部件(100)， 所述接头部件(100)的上端用于与所述吊挂部件(21)的下端连接； 外 管部件(200)， 所述外管部件(200)的上端与所述接头部件(100)的下端连接， 所述外管部件 (200)的内壁上设有支撑件(210)， 所述支撑件(210)上设有竖 向测距通孔(211)， 所述支撑 件(210)上设有测距仪(220)， 所述测距仪(220)的监测头朝下， 且所述测距仪(220)的监测 头朝向所述竖向测距 通孔(211)； 所述外管部件(200)的下端 连接下端头(230)， 所述下端头 (230)上设有中空轴向通道(231)； 竖直驱动设备(300)， 设置于所述外管部件(200)的内部， 处于所述接头部件(100)的下 方， 所述竖直驱动设备(300)与所述支撑件(210)连接， 竖直驱动设备(300)上具有驱动件 (310)， 所述竖直驱动设备(300)带动所述驱动件(310)沿着竖直方向移动； 所述驱动件 (310)穿过 所述支撑件(210)； 所述驱动件(310)的下端连接中间部件(6 00)； 锤击组件， 包括： 测距管(510)、 限位环(520)、 落锤(530)、 击头部件(540)、 捞矛头 (550)、 下接头(560)和弹卡机构(400)； 所述测距管(510)设置于所述外管部件(200)的内 部； 所述限位环(520)设置于所述测距管(510)的上端； 所述击头部件(540)包括承击主体 (541)和与所述承击主体(541)的下端 连接的击头轴部(542)， 所述承击主体(541)设置于所 述测距管(510)的下端， 所述击头轴部(542)穿出于所述中空轴向通道(231)中， 所述击头轴 部(542)的下端连接所述下接头(560)， 所述下接头(560)连接所述贯入器(23)； 所述落锤 (530)设置于所述测 距管(510)的内部， 所述落锤(530)包括锤体(531)和与所述锤体(531) 的上端连接的锥 卡头(532)， 所述锥 卡头(532)包括卡头圆锥体部(5321)和与所述卡头圆锥 体部(5321)的下端连接的卡头承接部(5322)， 所述卡头承接部(5322)的下端与所述锤体 (531)连接； 所述卡头圆锥体部(5321)的横截面尺寸由上到下依次增大， 所述卡头承接部 (5322)的横截面的尺 寸小于所述卡头圆锥体部(5321)的下端的横截面的尺 寸； 所述弹卡机 构(400)设置于所述测距管(510)的内部， 所述弹卡机构(400)包括支撑管(410)、 两个弹卡 板(420)、 弹卡轴(430)和弹卡弹簧(450)； 所述支撑管(410)的顶部上设有所述捞矛头 (550)， 所述捞矛头(550)与所述中间部件(600)可断开式连接； 所述弹卡轴(430)设置于所 述支撑管(410)上； 所述弹卡弹簧(450)安装于所述支撑管(410)上， 所述弹卡弹簧(450)处 于所述弹卡轴(430)的上方； 两个所述弹卡板(420)安装于所述弹卡轴(430)上， 两个所述弹 卡板(420)可相对于所述弹卡轴(430)转动， 两个所述弹卡板(420)的上端分别于所述弹卡 弹簧(450)的两端 连接； 每个所述 弹卡板(420)的下端设有弹卡钩部(421)， 两个所述弹卡钩 部(421)相对设置； 所述限位环(520)用于使两个所述弹卡板(420)的上端在向上移动时， 沿水平方向向着 所述外管部件(20 0)的轴心 移动； 当两个所述弹卡板(420)处于合拢状态时， 两个所述弹卡板(420)的弹卡钩部(421)之 间的距离小于所述 卡头圆锥体部(5 321)的下端的直径。 2.根据权利要求1所述的潜孔标准 贯入试验器， 其特 征在于： 所述外管部件(200)包括上外管(201)和与所述上外管(201)的下端螺纹连接的下外管权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115508231 A 2(202)， 所述上外管(201)的上端与所述接头部件(100)的下端连接， 所述下外管(202)的下 端连接所述下端头(230)； 所述测距管(510)和所述限位环(520)设置于所述下外管(202)的 内部， 所述支撑件(210)设置 于所述上外管(201)的内部； 所述捞矛头(5 50)与所述中间部件(6 00)为可拆卸式连接； 所述中间部件(600)为打捞器， 所述打捞器包括两个打捞钩部(610)、 两个弹簧销 (620)、 捞钩架(630)、 打捞弹簧(640)和打捞轴(650)； 所述捞钩架(630)的上端与所述驱动 件(310)的下端连接； 所述打捞轴(650)设置于所述捞钩架(630)上； 所述打捞弹簧(640)的 两端分别与两个所述弹簧销(620)连接， 每个所述弹簧销(620)连接一个所述打捞钩部 (610)， 所述打捞弹簧(640)套设在所述弹簧销(620)上， 所述打捞弹簧(640)处于所述打捞 轴(650)的上方； 两个所述打捞钩部(610)安装于所述打捞轴(650)上， 两个所述打捞钩部 (610)可相对于所述打捞轴(650)转动； 每个所述打捞钩部(610)的下端设有打捞钩体 (611)， 两个所述打捞 钩体(611)相对设置； 所述捞矛头(550)包括矛头圆锥体部(551)和与所述矛头圆锥体部(551)的下端连接的 矛头承接部(552)， 所述矛头承接部(552)的下端与所述支撑管(410)的顶部连接； 所述矛头 圆锥体部(551)的横截面尺 寸由上到下依次增大， 所述矛头承接部(552)的横截面的尺 寸小 于所述矛头圆锥体部(5 51)的下端的横截面的尺寸； 所述支撑件(210)包括法兰座(213)和设置在所述法兰座(213)的底面上的脱卡环 (212)， 所述脱卡环(212)用于使两个所述打捞钩部(610)的上端在向上移动时， 沿水平方向 向着所述外管部件(20 0)的轴心 移动； 当两个所述打捞钩部(610)在所述打捞弹簧(640)张开作用下， 使所述打捞钩部(610) 处于合拢状态时， 两个所述打捞钩部(610)的打捞钩体(611)之间的距离小于所述矛头圆锥 体部(551)的下端的直径。 3.根据权利要求1所述的潜孔标准贯入试验器， 其特征在于： 所述竖直驱动设备(300) 为直线电缸， 所述驱动件(310)为所述直线电缸的活塞杆， 所述直线电缸与伺服驱动器 (730)连接， 所述伺服驱动器(73 0)与所述主控制器(710)连接 。 4.根据权利要求1所述的潜孔标准贯入试验器， 其特征在于： 所述下接头(560)通过底 部钻杆(2 2)与所述 贯入器(23)连接 。 5.根据权利要求1所述的潜孔标准贯入试验器， 其特征在于： 所述吊挂部件(21)为上部 钻杆或者脐带缆。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115508231 A 3