CN109629545A - 一种新型孔隙水压力计的埋设密封装置与使用方法 - Google Patents

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陈海英
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杨亮
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    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
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    • E02D1/027—Investigation of foundation soil in situ before construction work by investigating properties relating to fluids in the soil, e.g. pore-water pressure, permeability

Abstract

一种新型孔隙水压力计的埋设密封装置与使用方法，其结构包括：钻杆、辅助杆结构、定位杆结构、孔隙水压力计、铁丝和测试电缆，钻杆与辅助杆结构上部连接，定位杆结构与辅助杆结构中上端连接，孔隙水压力计通过铁丝与辅助杆结构固定连接，测试电缆一端与孔隙水压力计连接，测试电缆与辅助杆结构缠绕连接。其中，辅助杆结构包括：辅助杆、槽口、第一膨润土泥球和第二膨润土泥球。本发明与传统技术相比，具有安装便捷、密封性良好的优点，而且埋设装置的原件易于采购，非常适用于各类岩土工程中的孔隙水压力计的定位埋设与密封。

Description

一种新型孔隙水压力计的埋设密封装置与使用方法
技术领域
本发明涉及岩土工程中的孔隙水压力计的埋设技术领域，具体涉及一种新型孔隙水压力计的埋设密封装置与使用方法。
背景技术
在岩土工程中，孔隙水压力的观测非常重要。尤其在真空预压、堆载预压等工程中，观测孔隙水压力的上升和消散情况以及孔压增量与荷载增量的比值状况，可以很好地指导施工加载速率，为施工加载控制提供技术支持。但是，孔隙水压力计的埋设问题一直是岩土工程中的一个重点和难点，孔隙水压力计埋设质量的好坏直接影响后期的观测效果。传统的孔隙水压力计的埋设手段是预先钻孔到需要埋设的土层，然后下放孔隙水压力计，孔隙水压力计外侧包裹中粗砂渗滤层及无纺布，埋设完毕后，往孔中扔膨润土泥球进行水力密封，防止上部的水与下部的水串通。传统埋设方法的缺点在于孔隙水压力计的埋设深度不明确，埋设时的角度和位置完全靠经验，有可能在埋设过程中已经发生损坏；采用抛掷泥球封孔的方法，泥球未必落入到指定的位置，上下水力联系没有完全阻隔，泥球有可能未下降到指定深度就已经膨胀扩散。这些缺点都将影响后期孔隙水压力计的观测效果，导致观测的孔隙水压力值失真。
为了解决上述问题，我们做出了一系列改进。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种新型孔隙水压力计的埋设密封装置与使用方法，以克服现有技术所存在的上述缺点和不足。
一种新型孔隙水压力计的埋设密封装置包括：钻杆、辅助杆结构、定位杆结构、孔隙水压力计、铁丝和测试电缆，所述钻杆与辅助杆结构上部连接，所述定位杆结构与辅助杆结构中上端连接，所述孔隙水压力计通过铁丝与辅助杆结构固定连接，所述测试电缆一端与孔隙水压力计连接，所述测试电缆与辅助杆结构缠绕连接；
其中，所述辅助杆结构包括：辅助杆、槽口、第一膨润土泥球和第二膨润土泥球，所述槽口设于辅助杆下部，所述辅助杆通过槽口和铁丝与孔隙水压力计固定连接，所述第一膨润土泥球与辅助杆中部连接，所述第一膨润土泥球与测试电缆包裹连接，所述第二膨润土泥球与辅助杆上部密封连接，所述辅助杆下端为尖头形状结构，所述辅助杆的材质为金属。
进一步，所述定位杆结构包括：定位杆、开孔圆环和尼龙绳，所述定位杆一端与辅助杆中上端焊接连接，所述定位杆上部与钻杆接触连接，所述开孔圆环与定位杆另一端连接，所述尼龙绳与开孔圆环的环孔连接。
一种新型孔隙水压力计的埋设密封装置与使用方法，其特征在于，包括：
步骤1：钻孔，用钻机钻进形成一个钻孔；
步骤2：固定工具，将钻杆钻杆套入辅助杆的上端，接触到定位杆定位杆的端部开孔圆环中穿过一根尼龙绳，然后拉紧尼龙绳；
步骤3：捆绑压力计，将孔隙水压力计用铁丝绕过辅助杆上面的槽口绑扎牢固；
步骤4：固定电缆，将孔隙水压力计的测试电缆绕在辅助杆上面，往上部引出孔外，在辅助杆的中部用牛皮纸包裹第一膨润土泥球；
步骤5：一次密封，将钻杆慢慢压入孔中，整个发明逐步被压入到指定的深度，孔隙水压力计就被埋设到了指定的深度，而第一膨润土泥球也在指定的深度就位，待牛皮纸浸泡一段时间后，膨润土全部胀开，实现密封；
步骤6：二次密封，在发明的上方再次放入第二膨润土泥球，进行二次密封；
步骤7：收尾，拉紧尼龙绳的一端，将尼龙绳从定位杆的开孔圆环中拉出，整个发明就定位在孔内。
本发明的有益效果：
本发明与传统技术相比，通过增设一根孔隙水压力计辅助杆，将孔隙水压力计绑扎在该辅助杆的下端，将密封膨润土泥球外包牛皮纸绑扎在辅助杆的中部，辅助杆中上部焊接有定位杆，钻机的钻杆穿过辅助杆的上端，接触到定位杆，带动整个埋设装置往孔内行走，当到达指定深度时停止，松开钻机钻杆，即可同步实现定位和密封的效果，装置具有安装便捷、密封性良好的优点，而且埋设装置的原件易于采购，非常适用于各类岩土工程中的孔隙水压力计的定位埋设与密封。
附图说明：
图1为本发明的结构示意图。
附图标记：
钻杆100、辅助杆结构200、辅助杆210、槽口220、第一膨润土泥球230和第二膨润土泥球240。
定位杆结构300、定位杆310、开孔圆环320、尼龙绳330、孔隙水压力计400、铁丝500和测试电缆600。
具体实施方式
以下结合具体实施例，对本发明作进步说明。应理解，以下实施例仅用于说明本发明而非用于限定本发明的范围。
实施例1
图1为本发明的结构示意图。
如图1所示，一种新型孔隙水压力计的埋设密封装置包括：钻杆100、辅助杆结构200、定位杆结构300、孔隙水压力计400、铁丝500和测试电缆600，钻杆100与辅助杆结构200上部连接，定位杆结构300与辅助杆结构200中上端连接，孔隙水压力计400通过铁丝500与辅助杆结构200固定连接，测试电缆600一端与孔隙水压力计400连接，测试电缆600与辅助杆结构200缠绕连接；
其中，辅助杆结构200包括：辅助杆210、槽口220、第一膨润土泥球230和第二膨润土泥球240，槽口220设于辅助杆210下部，辅助杆210通过槽口220和铁丝500与孔隙水压力计400固定连接，第一膨润土泥球230与辅助杆210中部连接，第一膨润土泥球230与测试电缆600包裹连接，第二膨润土泥球240与辅助杆210上部密封连接，辅助杆210下端为尖头形状结构，辅助杆210的材质为金属。
定位杆结构300包括：定位杆310、开孔圆环320和尼龙绳330，定位杆310一端与辅助杆210中上端焊接连接，定位杆310上部与钻杆100接触连接，开孔圆环320与定位杆310另一端连接，尼龙绳310与开孔圆环320的环孔连接。
一种新型孔隙水压力计的埋设密封装置与使用方法包括：
步骤1：钻孔，用钻机钻进形成一个钻孔；
步骤2：固定工具，将钻杆钻杆100套入辅助杆210的上端，接触到定位杆310，定位杆310的端部开孔圆环320中穿过一根尼龙绳330，然后拉紧尼龙绳330；
步骤3：捆绑压力计，将孔隙水压力计400用铁丝500绕过辅助杆210上面的槽口220绑扎牢固；
步骤4：固定电缆，将孔隙水压力计400的测试电缆600绕在辅助杆210上面，往上部引出孔外，在辅助杆210的中部用牛皮纸包裹第一膨润土泥球230；
步骤5：一次密封，将钻杆100慢慢压入孔中，整个发明逐步被压入到指定的深度，孔隙水压力计400就被埋设到了指定的深度，而第一膨润土泥球230也在指定的深度就位，待牛皮纸浸泡一段时间后，膨润土全部胀开，实现密封；
步骤6：二次密封，在发明的上方再次放入第二膨润土泥球240，进行二次密封；
步骤7：收尾，拉紧尼龙绳330的一端，将尼龙绳330从定位杆310的开孔圆环320中拉出，整个发明就定位在孔内。
本发明的工作原理是，采用一根辅助杆210，该辅助杆210的材质可以是金属，需要有一定的刚度，该辅助杆210的长度可以是1m左右。在该辅助杆210的中上部焊接一个定位杆310，该定位杆310的长度要小于钻孔的直径，该定位杆310的端部为开孔圆环320，可以供尼龙绳330等导线穿过。该辅助杆210的下端部削尖，方便插入土层中，同时，该辅助杆210的下部开有三道槽口220，槽口220的作用是用来绑扎孔隙水压力计，实现孔隙水压力计的准确定位。用钻机钻进形成一个钻孔，将钻杆100套入辅助杆210的上端，接触到定位杆310，定位杆310的端部开孔圆环320中穿过一根尼龙绳330，拉紧尼龙绳330，防止整个体系一下子落入孔内，拉紧尼龙绳330的另外一个目的是保证整个体系下降过程的垂直度。将孔隙水压力计400用铁丝500绕过辅助杆210上面的槽口220绑扎牢固，保证孔隙水压力计400不会滑落。将孔隙水压力计400的测试电缆600绕在辅助杆210上面，往上部引出孔外，在辅助杆210的中部用牛皮纸包裹若干个第一膨润土泥球230，确保第一膨润土泥球230将孔隙水压力计400的测试电缆600也包裹在内，防止水沿着电缆流动。拉紧尼龙绳330，将钻杆100慢慢压入孔中，整个埋设与密封装置逐步被压入到指定的深度，孔隙水压力计400就被埋设到了指定的深度，而第一膨润土泥球230也在指定的深度就位，待牛皮纸浸泡一段时间后，膨润土全部胀开，实现密封。同时，也可以在整个埋设与密封装置上部再抛掷一定数量的第二膨润土泥球240，二次密封。埋设完成并确认无误后，拉紧尼龙绳330的一端，将尼龙绳330从定位杆310的小孔中拉出，整个埋设装置就定位在孔内。若发现埋设有问题，拉紧尼龙绳330的两端，将整个埋设装置拉出地表，重新检查后再埋设。利用该装置，不仅可以实现一孔一头埋设，也可以实现一孔多头埋设，定位准确，密封效果良好，可以大规模推广和应用。本发明通过增设一根孔隙水压力计辅助杆，同步实现定位和密封的效果，装置具有安装便捷、密封性良好的优点，而且埋设装置的原件易于采购，非常适用于各类岩土工程中的孔隙水压力计的定位埋设与密封。
以上对本发明的具体实施方式进行了说明，但本发明并不以此为限，只要不脱离本发明的宗旨，本发明还可以有各种变化。

Claims (3)

1.一种新型孔隙水压力计的埋设密封装置，其特征在于，包括：钻杆(100)、辅助杆结构(200)、定位杆结构(300)、孔隙水压力计(400)、铁丝(500)和测试电缆(600)，所述钻杆(100)与辅助杆结构(200)上部连接，所述定位杆结构(300)与辅助杆结构(200)中上端连接，所述孔隙水压力计(400)通过铁丝(500)与辅助杆结构(200)固定连接，所述测试电缆(600)一端与孔隙水压力计(400)连接，所述测试电缆(600)与辅助杆结构(200)缠绕连接；
其中，所述辅助杆结构(200)包括：辅助杆(210)、槽口(220)、第一膨润土泥球(230)和第二膨润土泥球(240)，所述槽口(220)设于辅助杆(210)下部，所述辅助杆(210)通过槽口(220)和铁丝(500)与孔隙水压力计(400)固定连接，所述第一膨润土泥球(230)与辅助杆(210)中部连接，所述第一膨润土泥球(230)与测试电缆(600)包裹连接，所述第二膨润土泥球(240)与辅助杆(210)上部密封连接，所述辅助杆(210)下端为尖头形状结构，所述辅助杆(210)的材质为金属。
2.根据权利要求1所述的一种新型孔隙水压力计的埋设密封装置，其特征在于：所述定位杆结构(300)包括：定位杆(310)、开孔圆环(320)和尼龙绳(330)，所述定位杆(310)一端与辅助杆(210)中上端焊接连接，所述定位杆(310)上部与钻杆(100)接触连接，所述开孔圆环(320)与定位杆(310)另一端连接，所述尼龙绳(310)与开孔圆环(320)的环孔连接。
3.一种新型孔隙水压力计的埋设密封装置与使用方法，其特征在于，包括：
步骤1：钻孔，用钻机钻进形成一个钻孔；
步骤2：固定工具，将钻杆钻杆(100)套入辅助杆(210)的上端，接触到定位杆(310)，定位杆(310)的端部开孔圆环(320)中穿过一根尼龙绳(330)，然后拉紧尼龙绳(330)；
步骤3：捆绑压力计，将孔隙水压力计(400)用铁丝(500)绕过辅助杆(210)上面的槽口(220)绑扎牢固；
步骤4：固定电缆，将孔隙水压力计(400)的测试电缆(600)绕在辅助杆(210)上面，往上部引出孔外，在辅助杆(210)的中部用牛皮纸包裹第一膨润土泥球(230)；
步骤5：一次密封，将钻杆(100)慢慢压入孔中，整个发明逐步被压入到指定的深度，孔隙水压力计(400)就被埋设到了指定的深度，而第一膨润土泥球(230)也在指定的深度就位，待牛皮纸浸泡一段时间后，膨润土全部胀开，实现密封；
步骤6：二次密封，在发明的上方再次放入第二膨润土泥球(240)，进行二次密封；
步骤7：收尾，拉紧尼龙绳(330)的一端，将尼龙绳(330)从定位杆(310)的开孔圆环(320)中拉出，整个发明就定位在孔内。
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