專利名稱：一種釬桿壓入式地下探測器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種對地下物，特別是堤壩白蟻巢穴、地下水位、地下埋藏物體的探測裝置。
白蟻是廣泛分布于熱帶和亞熱帶地區的昆蟲，我國長江流域及以南地區十分常見。其中堤壩白蟻(英文名為Subterranean Termites.有多個種)在土中筑巢，巢深1-3m，成年主巢直徑一般為數十厘米，大者可達數米，主巢周圍分布有數個至上百個直徑一般為十厘米左右的衛星菌圃(也稱副巢)，主副巢之間和通往地表的取食點由直徑數厘米的蟻道連接。堤壩白蟻常在土質堤壩中筑巢，其龐大的巢穴系統會給堤壩造成傷害，尤其是當蟻道貫穿堤壩內外坡時，對堤壩安全的影響更大。在我國南方各省(自治區)和東南亞國家，白蟻是最常見的水利工程隱患，因白蟻危害造成水利工程發生險情和失事的現象十分普遍和突出。消除堤壩白蟻隱患最困難和最關鍵的步驟是確定白蟻主巢的所在位置，目前最常用和最有效的找巢方法有兩類(1)生物學、生態學找巢法。其中最常用的是根據分群孔追挖白蟻主巢，該法是在每年3-6月份(白蟻分群繁殖的季節)，人工尋找分群孔，然后沿分群孔追挖至主巢。其主要缺點之一是分群孔離主巢有一定的距離(一般在2-10m之間)，追挖時往往需要損壞數十平方米的堤壩；(2)儀器探測法。其中主要包括探地雷達檢測和電阻率檢測，這些方法是首先應用電子儀器檢測出堤壩中物理特性與正常堤(壩)體有差異、規模與蟻巢相當的異常體，然后挖開進行驗證。由于蟻巢、石頭、局部土質差異等產生的異常常常難以互相區分，也造成工作量較大并損壞堤壩。
本發明的目的是提供一種可方便有效地探測地下物的釬桿壓入式地下探測器，特別適于探測地下蟻巢，該探測器可獨立用于探測蟻巢，也可作為生物學、生態學找巢法和儀器探巢法的驗證工具，以克服現有技術的不足之處。
本發明為一種釬桿壓入式地下探測器，其結構由夾體、壓桿、夾頭和釬桿構成，所說的夾體上有一個縱向的釬桿孔和與該釬桿孔相垂直的橫向壓桿孔，釬桿插裝于夾體的釬桿孔之中，兩根壓桿從夾體的左右兩端對稱地插裝入壓桿孔之中，夾頭由左右兩夾件構成，分別通過兩個圓銷支軸對稱地安裝在夾體左右兩側的夾頭槽內，夾頭的肩部具有與壓桿相配的凹槽，分別支托左右兩根壓桿，夾頭下部的夾桿端通過與釬桿相配的凹槽夾持釬桿。
所說的夾體上和橫向壓桿孔的橫向徑度與壓桿相當，縱向徑度大于壓桿徑度，最好為橢圓形，以使壓桿可上下適度擺動。
為增加夾桿端夾持釬桿的夾持力，所說的夾頭下部的夾桿端的凹槽中可刻上網紋槽，以增加夾桿端與釬桿之間的磨擦力。
本釬桿壓入式地下探測器是通過推壓兩壓桿使釬桿不斷深入插入地下進行物探工作的，其工作步驟和原理如下將釬桿對準選定的地面位置，兩人同時向下推壓兩壓桿的遠離夾端。在推壓的過程中，壓桿會推動夾頭，使夾頭以其連接軸(圓銷支軸)的軸心為中心作少許旋轉，夾緊釬桿，加大推壓力量并持續推壓，釬桿會逐漸向地下深入。當夾頭靠近地面時，將壓桿向上抬，夾頭會自動松開釬桿，然后選擇合適的高度夾住釬桿，進行第二輪推壓，如此循環，直至釬尖到達選定的深度為止。將釬桿從土中拔出，如果徒手的方法有困難，可采用反方向安裝探測器(即夾頭朝上)，同時將兩壓桿用力向上抬，將釬桿拔出。
使用本探測器探測蟻巢，其方法為先在探測區域地面按一定的間距布設探測點，在各探測點，用本裝置將金屬釬桿插入地下，根據以下幾種情況可判斷蟻巢的存在(1)插釬的過程中，釬桿突然大幅度下降的現象(即產生“掉錐感”)，將釬桿靜放數分鐘后再拔出，釬桿接觸主巢段粘有氣味濃烈的蟻酸，表明可能觸及主巢；(2)錐感雖不十分明顯，但將釬桿靜放數分鐘后再拔出，釬桿上粘有氣味濃烈的蟻酸，表明釬桿接觸副巢、蟻道或主巢邊緣；(3)拔出釬桿后，沿釬孔放入長度、直徑合適的草稈或竹蔑或沾有絨線的金屬絲，靜放數分鐘后拔出，上面粘有蟻酸外(經常還有兵蟻)，表明觸及白蟻巢穴。
本探測器也可用于探測地下水位和堤壩浸潤線。
地下水位調查對地下水資源開采與保護、地面與地下建筑工程設計與安全分析等有重要意義。在水利行業，浸潤線是評價堤壩安全的一項重要指標，目前還有不少堤壩未設浸潤線觀察設施，此外，目前堤壩浸潤線的觀察設施(主要為測壓管)存在分布密度小、位置不可變動、容易堵塞等缺點，而采用本裝置可隨時隨地對浸潤線進行觀察。
應用本裝置探測地下水位和堤壩浸潤線的原理與方法水位線浸潤線以下的土壤處于水飽和狀態，當鉆孔穿破水位線后，則呈現流動狀態，先自行封閉水位線以下的孔段，然后逐步向上涌流，封閉水位線以上的孔段。采用本探測器逐段造孔，逐段及時觀測的方法，可確定水位線(浸潤線)的高程。此外，當釬桿到達地下水位線(浸潤線)的位置時，釬桿的阻力會突然變小，也可作為依據之一。
本探測器還可用于地下埋藏物體，包括地下土洞(基巖為石灰巖的地區常見)、直徑較大的金屬和非金屬管線、其他人工和非人工埋藏物探測。
本探測器的釬桿的長度可根據所要求的探測深度而選定，可選用一根釬桿，也可采用多根釬桿螺紋連接的方法加長至足夠的長度。
以下為本發明的圖面說明
圖1為本釬桿壓入式地下探測器的整體結構圖；圖2為本釬桿壓入式地下探測器的夾體剖視圖；圖3為圖2的左視圖；圖4為圖2的俯視圖；圖5為本釬桿壓入式地下探測器的夾頭主視圖；圖6為圖5的左視圖；圖7為圖5的俯視圖。
以下結合附圖對本發明的實施方式的結構細節作進一步的詳細說明如圖1所示，本釬桿壓入式地下探測器由夾體1、壓桿2、夾頭3和釬桿5構成；夾體1如圖2～圖4所示，該夾體的橫截面呈“工”字形，中心具有一縱向的釬桿孔101，釬桿5裝插于其中，其所述的“工”字槽為夾頭槽103，沿“工”字槽方向有一與釬桿孔101垂直并交叉相通的橫向壓桿孔102，該壓桿孔呈橢圓形，兩根壓桿2從夾體的左右兩端對稱地插裝入壓桿孔102之中，夾頭3的左右兩夾件分別安裝于夾體1左右兩側的夾頭槽103內，分別由兩個圓銷支軸4固定于夾頭側壁的支軸孔104，夾頭3的兩夾件可繞圓銷支軸4上下轉動，夾頭3左右兩夾件的肩部有與壓桿2相配的凹槽301，分別支托左右兩根壓桿2，夾頭下部的夾桿端通過與釬桿5相配的凹槽302夾持釬桿5，凹槽302中具有網紋槽。
權利要求
1.一種釬桿壓入式地下探測器，其特征在于由夾體(1)、壓桿(2)、夾頭(3)和釬桿(5)構成，所說的夾體(1)上有一個縱向的釬桿孔(101)和與該釬桿孔相垂直的橫向壓桿孔(102)，釬桿(5)插裝于夾體的釬桿孔(101)之中，兩根壓桿(2)從夾體的左右兩端對稱地插裝入壓桿孔(102)之中，夾頭(3)由左右兩夾件構成，分別通過兩個圓銷支軸(4)對稱地安裝在夾體(1)左右兩側的夾頭槽(103)內，夾頭(3)的肩部具有與壓桿相配的凹槽(301)，分別支托左右兩根壓桿(2)，夾頭(3)下部的夾桿端通過與釬桿(5)相配的凹槽(302)夾持釬桿(5)。
2.根據權利要求1所述的釬桿壓入式地下探測器，其特征在于所說的夾頭(3)下部的夾桿端的凹槽(302)中具有網紋槽。
3.根據權利要求1所述的釬桿壓入式地下探測器，其特征在于所說的夾體上的橫向壓桿孔(102)為橢圓形。
4.根據權利要求1所述的釬桿壓入式地下探測器，其特征在于所說的釬桿(5)由多根釬桿螺紋連接而成。
全文摘要
本發明提供一種可方便有效地探測地下物的釬桿壓入式地下探測器，特別適于探測地下蟻巢，其結構由夾體、壓桿、夾頭和釬桿構成，釬桿插裝于夾體的釬桿孔之中，兩根壓桿從夾體的左右兩端對稱地插裝入壓桿孔之中，夾頭構件安裝在夾體左右兩側的夾頭槽內，其肩部支托壓桿，下部有凹槽的夾桿端夾持釬桿。本釬桿壓入式地下探測器通過推壓兩壓桿使釬桿不斷深入插入地下進行物探工作。
文檔編號G01V9/00GK1393700SQ01114868
公開日2003年1月29日 申請日期2001年6月29日 優先權日2001年6月29日
發明者徐興新, 吳晉, 何在成 申請人:中國科學院廣州地球化學研究所