(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202111423552.X (22)申请日 2021.11.26 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 114084854 A (43)申请公布日 2022.02.25 (73)专利权人 贵州正业工程技术投资有限公司 地址 550000 贵州省贵州双龙航空港经济 区机场路9号太升国际A2 栋14层1402- 34号 (72)发明人 沈志平　孙秀东　付君宜　刘慧　 刘欢　李振庆　余永康　 (74)专利代理 机构 贵州派腾知识产权代理有限 公司 521 14 专利代理师 宋妍丽(51)Int.Cl. B66F 11/00(2006.01) B66F 17/00(2006.01) E02D 1/00(2006.01) G06F 30/17(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (56)对比文件 CN 103966994 A,2014.08.0 6 US 2017081838 A1,2017.0 3.23 US 5484094 A,19 96.01.16 朱锦云.N_(120)动力触 探应用的若干问题 探讨. 《四川建筑》 .19 94,(第03期), 审查员 邓丛瑶 (54)发明名称 一种超高重型动力触探设备安全保护装置 的设计方法 (57)摘要 本发明提供了一种超高重型动力触探设备 安全保护装置的设计方法， 通过对动力触探试验 重锤提升过程进行原理分析及理论推导， 给出了 详细的设计验算过程， 采用槽钢与钢板， 在高强 度螺栓的连接组合下设计而成一种安全保护装 置， 用于动力触探提升重锤过程的安全防护， 使 其重锤远离钻机设备及操作人员， 而且考虑了钻 机正常钻 进及提升 重锤两种功能的快速转换。 权利要求书3页 说明书11页 附图5页 CN 114084854 B 2022.05.24 CN 114084854 B 1.一种超高重型动力触探设备安全保护装置的设计方法， 其特 征在于： 包括如下步骤： ①确定碳酸盐岩大块石高填方地基处理场 地， 地基处理质量检测方法采用超高重型动 力触探法， 获取超高重型动探锤重W； ②超高重型动力触探设备选用履带立轴式液压地质勘探钻机， 获取塔架高度Ht， 在距离 塔架顶部高度Hd处安装安全保护装置， 安全保护装置将超高重型动力触探设备的探锤向远 离钻机方向进行水平支撑， 距离为Ld， 则安全保护装置以上的起吊钢绞线与竖直方向的夹 角 安全保护装置所受外力为： Fx＝Wsinθ Fy＝W(1‑cosθ ) 其中， Fx为水平外力， Fy为竖向外力； ③对安全保护装置 中连接耳板与 可转动槽钢的普通高强螺栓强度进行受力分析， 其受 力形式为受水平向剪力 受竖向拉力 计算公式如下： ④分析连接耳板与可转动槽钢的普通高强螺栓的破坏形式， 在水平向剪力 作用下发 生螺栓杆剪断破坏， 在竖直向拉力 作用下发生螺纹的压溃及剪断破坏； 分别对螺栓杆的 许用剪应力值[ τL]、 螺纹的许用挤压应力值 和螺纹的许用剪应力值 进行验算； 其中， 普通高强螺栓的螺栓杆采用外螺纹， 其直径为d， 旋合螺纹圈数为z， 螺纹牙底宽 度为b， 螺纹工作高度为h； (4.1)计算螺 栓杆截面 面积AL， 则可按下式进行螺 栓杆的许用剪应力值[ τL]的计算： 其中， [ τL]计算后查表取整数， 进 而查规范综合确定普通高强螺 栓的型号； (4.2)计算普通高强螺栓每圈螺纹丝牙的平均受力PL， 螺纹丝牙一圈挤压面面积为 螺纹丝牙一圈剪切面面积为 则可按下式分别进行螺纹的许用挤压应力值 和许用剪 应力值 的计算： 权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114084854 B 2其中， 计算后查表取整数， 进 而查规范综合确定普通高强螺 栓的型号； ⑤对安全保护装置与钻机塔架 的U型高强螺栓强度进行受力分析， 其受力形式为受水 平向拉力 受竖直向剪力 其值分别按下式计算： 其中， U型高强螺栓的螺栓杆采用外螺纹， 直径为D， 螺纹丝牙截面形式为矩形， 旋合螺 纹圈数Z， 螺纹牙 底宽度B， 螺纹工作高度H； ⑥分析连接安全保护装置与钻机塔架的U型高强螺栓的破坏形式， 在水平向拉力 作 用下发生螺纹的压溃及 剪断破坏， 在竖直向剪力 作用下发生螺栓杆剪断破坏； 分别对螺 纹的许用挤压应力值 螺纹的许用剪应力值 以及螺栓杆的许用剪应力值[ τU]进行 验算； (6.1)计算U型高强螺栓每圈螺纹丝牙的平均受力PU， 螺纹丝牙一圈挤压面面积为 螺纹丝牙一圈剪切面面积为 则可按下式分别进行螺纹的许用挤压应力值 和许用 剪应力值 的计算： 其中， 计算后查表取整数， 进 而查规范综合确定U型高强螺 栓的型号； (6.2)计算U型高强螺栓杆截面面积AU， 则可按下式进行螺栓杆 的许用剪应力值[τU]的 计算：权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114084854 B 3