CN110749504A - 用于珊瑚砂地基的分区旁压蠕变试验装置及使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于珊瑚砂地基的分区旁压蠕变试验装置及使用方法，它包括抽砂泵、加压装置和推动装置；加压装置包括橡胶囊体、囊体顶板和中心钢管，橡胶囊体为上下开口的中空圆柱体结构，囊体顶板与橡胶囊体上下底面连接密封，中心钢管贯穿橡胶囊体轴心；抽砂泵通过送砂管与橡胶囊体连接；推动装置与橡胶囊体侧表面连接，随橡胶囊体的膨胀发生位移。该装置采用分区式测试形式，同时采用固液混合作为膨胀介质主要加压，以电控加热乙醇液体产生饱和蒸汽压进行辅助精确控压，使用这种加压方式，既降低了对装置密闭性的要求，同时也保证了长期蠕变试验下施加压力的稳定性和精确性。
Description
技术领域
本发明涉及土工勘察技术领域，具体包括一种用于珊瑚砂地基的分区旁压蠕变试验装置及使用方法。
背景技术
随着科学技术的不断发展，人们需要在各种不同地基土体上建造各类建筑物去满足日常生活生产以及科学研究等活动，但因各类地基土体的物理性质均不相同，所以针对每种不同的地基土体都需要研究其基本物理性质，以减少因地基问题而引起的各类建筑事故。珊瑚砂主要是存在于南海周边的一种地基土体，其为钙质砂，具有有机成分高，强度较低，容易破碎等特点。由于钙质砂在很小的应力下就会发生颗粒破碎，所以针对其受压的物理性质进行研究测试显得尤为重要。
旁压试验是在现场钻孔中进行的一种水平向荷载试验，其为测试地基土体水平横向受压物理性质一种主要的试验方法，在现有的旁压装置中主要是通过纯液压加压方式使旁压器横向膨胀，从而根据试验读数可得钻孔横向扩张的应力-应变关系曲线。如发明专利CN 102926369 B所提出的一种旁压设备，其旁压装置并没有很好的考虑到同一钻孔中不同方向地基土体的物理性质的差异性，而且纯液压加压形式对装置密闭性要求较高，且很难保持压力长期稳定，对于研究地基土体长期旁压蠕变性质具有局限性。
又如发明专利CN 108952694 A所公开的一种旁压试验装置及方法，采用了空心钻杆配合带有弹性外膜的探头，通过对空心钻杆内的流体介质加压，使探头的弹性外膜膨胀，对周围的土体施压；由于珊瑚砂土质较为疏松，空隙较多，压缩空间大。该设计探头的弹性外膜膨胀空间较小，不适用于珊瑚砂土质的旁压试验，且依然存在无法分区测试的问题，不能有效规避不同区域土质条件不同带来的误差。
综上所述，充分考虑到上述现有技术的不足之处，设计一种采用分区式测试形式，同时采用固液混合作为膨胀介质主要加压，以电控加热乙醇液体产生饱和蒸汽压进行辅助精确控压的旁压蠕变实验装置，就显得十分必要了。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种用于珊瑚砂地基的分区旁压蠕变试验装置及使用方法，该装置采用分区式测试形式，同时采用固液混合作为膨胀介质主要加压，以电控加热乙醇液体产生饱和蒸汽压进行辅助精确控压，使用这种加压方式，既降低了对装置密闭性的要求，同时也保证了长期蠕变试验下施加压力的稳定性和精确性。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种用于珊瑚砂地基的分区旁压蠕变试验装置，它包括抽砂泵、加压装置和推动装置；加压装置包括橡胶囊体、囊体顶板和中心钢管，橡胶囊体为上下开口的中空圆柱体结构，囊体顶板与橡胶囊体上下底面连接密封，中心钢管贯穿橡胶囊体轴心；抽砂泵通过送砂管与橡胶囊体连接；推动装置与橡胶囊体侧表面连接，随橡胶囊体的膨胀发生位移。
所述送砂管为底端开设有出砂孔的中空管道，送砂管一端与抽砂泵连接，一端穿过中心钢管，伸入橡胶囊体内部。
所述推动装置包括顶杆和弧面钢板，顶杆一端与橡胶囊体连接，一端与弧面钢板连接。
所述顶杆与橡胶囊体以及弧面钢板连接处均设置有垫板。
所述弧面钢板凹面一侧棱边连接有橡胶伸缩节，多个弧面钢板通过橡胶伸缩节与连杆连接，连杆另一端与囊体顶板连接。
所述弧面钢板为中空结构，内部密封有乙醇液体；弧面钢板底端与电热器连接。
所述弧面钢板凹面一侧连接有锥形管，锥形管为玻璃钢材质的中空圆锥体结构。
所述锥形管内装设有多个镜头朝向不同方向的摄像头。
所述弧形钢板外侧设置有压力传感器，橡胶囊体外侧设置有位移传感器。
如上所述的用于珊瑚砂地基的分区旁压蠕变试验装置的使用方法，它包括如下步骤：
S1，试验前，在预先确定进行旁压蠕变试验的地点进行钻孔，孔的直径和深度根据试验要求具体确定，准备好主体测试设备，抽沙泵，一定量的固液混合物，位移传感器，压力传感器，数据接收设备，常用拆卸及安装工具；
S2，在所有装置安装无误后，将装置测试主体部分放置进事先钻好的测试孔内，将抽沙泵与送砂管连接，位移信号接收装置、压力信号接收装置以及视频信号接收装置均准备妥当；
S3，使用抽沙泵将预先准备好的固液混合物抽入下部测试装置中，通过压力传感器观测测试装置中囊体内部压力数值，当接近预先设计的压力值后停止注入固液混合物，开启电热器，加热弧面钢板内的乙醇液体到一定温度，使其变成蒸汽达到预计饱和蒸汽压，精确控制压力值与预先设计的压力值一致；
S4，开始记录各项数据，将试验中的数据和影像均确保无误地被事先设置的移动设备完整记录下来；
S5，测试完成后，先关闭电热器，使乙醇液化，然后振动装置内的橡胶囊体，使囊体内部固液混合物稍微液化，在此振动过程中同时启动抽沙泵，以完成卸压过程，最后使用抽沙泵将囊体内部的固液混合物抽出，将抽出的固液混合物妥善保存，便于下次利用；
S6，将孔内测试设备拿出，并将其他设备均收拾妥当，最后对此测试洞口予以标记，以便日后查找。
一种用于珊瑚砂地基的分区旁压蠕变试验装置，它包括抽砂泵、加压装置和推动装置；加压装置包括橡胶囊体、囊体顶板和中心钢管，橡胶囊体为上下开口的中空圆柱体结构，囊体顶板与橡胶囊体上下底面连接密封，中心钢管贯穿橡胶囊体轴心；抽砂泵通过送砂管与橡胶囊体连接；推动装置与橡胶囊体侧表面连接，随橡胶囊体的膨胀发生位移。该装置采用分区式测试形式，同时采用固液混合作为膨胀介质主要加压，以电控加热乙醇液体产生饱和蒸汽压进行辅助精确控压，使用这种加压方式，既降低了对装置密闭性的要求，同时也保证了长期蠕变试验下施加压力的稳定性和精确性。
在优选的方案中，送砂管为底端开设有出砂孔的中空管道，送砂管一端与抽砂泵连接，一端穿过中心钢管，伸入橡胶囊体内部。结构简单，使用时，送砂管底部的出砂孔可以便于固液混合物充入橡胶囊体内，橡胶囊体被分隔成多个充压区时，可以设置多根送砂管。
在优选的方案中，推动装置包括顶杆和弧面钢板，顶杆一端与橡胶囊体连接，一端与弧面钢板连接。结构简单，使用时，弧面钢板将橡胶囊体的膨胀传递给周围的珊瑚砂土体，弧面结构保证了压力传递的均匀。
在优选的方案中，顶杆与橡胶囊体以及弧面钢板连接处均设置有垫板。结构简单，使用时，垫板增大了顶杆与橡胶囊体和弧面钢板的受力面积，减小了压强，避免了设备损坏。
在优选的方案中，弧面钢板凹面一侧棱边连接有橡胶伸缩节，多个弧面钢板通过橡胶伸缩节与连杆连接，连杆另一端与囊体顶板连接。结构简单，使用时，弧面钢板可以设置多个，用于分区测试，避免了因不同区域土质条件不同导致的误差，保证了测量结果的精确性，橡胶伸缩节用于膨胀时为弧面钢板与囊体顶板之间的连接提供延展性。
在优选的方案中，弧面钢板为中空结构，内部密封有乙醇液体；弧面钢板底端与电热器连接。结构简单，使用时，乙醇液体通过电热器加热汽化，可以用于精确调节压力达到设定值，提高了设备测量的准确性。
在优选的方案中，弧面钢板凹面一侧连接有锥形管，锥形管为玻璃钢材质的中空圆锥体结构。结构简单，使用时，锥形管随弧面钢板位移，刺入周围的珊瑚砂土体内，用于观测珊瑚砂的粒径变化状况。
在优选的方案中，锥形管内装设有多个镜头朝向不同方向的摄像头。结构简单，使用时，摄像头用于观测记录珊瑚砂土体内的蠕变情况，提高了可视化程度，降低了后期处理数据的难度。
在优选的方案中，弧形钢板外侧设置有压力传感器，橡胶囊体外侧设置有位移传感器。结构简单，使用时，压力传感器用来测量压力值，位移传感器用来记录蠕变数据。
在优选的方案中，用于珊瑚砂地基的分区旁压蠕变试验装置的使用方法，它包括如下步骤：
S1，试验前，在预先确定进行旁压蠕变试验的地点进行钻孔，孔的直径和深度根据试验要求具体确定，准备好主体测试设备，抽沙泵，一定量的固液混合物，位移传感器，压力传感器，数据接收设备，常用拆卸及安装工具；
S2，在所有装置安装无误后，将装置测试主体部分放置进事先钻好的测试孔内，将抽沙泵与送砂管连接，位移信号接收装置、压力信号接收装置以及视频信号接收装置均准备妥当；
S3，使用抽沙泵将预先准备好的固液混合物抽入下部测试装置中，通过压力传感器观测测试装置中囊体内部压力数值，当接近预先设计的压力值后停止注入固液混合物，开启电热器，加热弧面钢板内的乙醇液体到一定温度，使其变成蒸汽达到预计饱和蒸汽压，精确控制压力值与预先设计的压力值一致；
S4，开始记录各项数据，将试验中的数据和影像均确保无误地被事先设置的移动设备完整记录下来；
S5，测试完成后，先关闭电热器，使乙醇液化，然后振动装置内的橡胶囊体，使囊体内部固液混合物稍微液化，在此振动过程中同时启动抽沙泵，以完成卸压过程，最后使用抽沙泵将囊体内部的固液混合物抽出，将抽出的固液混合物妥善保存，便于下次利用；
S6，将孔内测试设备拿出，并将其他设备均收拾妥当，最后对此测试洞口予以标记，以便日后查找。
一种用于珊瑚砂地基的分区旁压蠕变试验装置及使用方法，它包括抽砂泵、加压装置和推动装置；加压装置包括橡胶囊体、囊体顶板和中心钢管，橡胶囊体为上下开口的中空圆柱体结构，囊体顶板与橡胶囊体上下底面连接密封，中心钢管贯穿橡胶囊体轴心；抽砂泵通过送砂管与橡胶囊体连接；推动装置与橡胶囊体侧表面连接，随橡胶囊体的膨胀发生位移。该装置采用分区式测试形式，同时采用固液混合作为膨胀介质主要加压，以电控加热乙醇液体产生饱和蒸汽压进行辅助精确控压，使用这种加压方式，既降低了对装置密闭性的要求，同时也保证了长期蠕变试验下施加压力的稳定性和精确性。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明中加压装置的结构示意图。
图3为本发明中推动装置的结构示意图。
图4为本发明中顶杆和垫板的结构示意图。
图5为本发明充压前和充压后的对比图。
图中附图标记为：抽砂泵1，送砂管11，加压装置2，橡胶囊体21，囊体顶板22，中心钢管23，推动装置3，顶杆31，弧面钢板32，垫板33，橡胶伸缩节34，连杆35，锥形管5，摄像头6，压力传感器7，位移传感器8。
具体实施方式
如图1~图5中，一种用于珊瑚砂地基的分区旁压蠕变试验装置，它包括抽砂泵1、加压装置2和推动装置3；加压装置2包括橡胶囊体21、囊体顶板22和中心钢管23，橡胶囊体21为上下开口的中空圆柱体结构，囊体顶板22与橡胶囊体21上下底面连接密封，中心钢管23贯穿橡胶囊体21轴心；抽砂泵1通过送砂管11与橡胶囊体21连接；推动装置3与橡胶囊体21侧表面连接，随橡胶囊体21的膨胀发生位移。该装置采用分区式测试形式，同时采用固液混合作为膨胀介质主要加压，以电控加热乙醇液体产生饱和蒸汽压进行辅助精确控压，使用这种加压方式，既降低了对装置密闭性的要求，同时也保证了长期蠕变试验下施加压力的稳定性和精确性。
优选的方案中，送砂管11为底端开设有出砂孔的中空管道，送砂管11一端与抽砂泵1连接，一端穿过中心钢管23，伸入橡胶囊体21内部。结构简单，使用时，送砂管11底部的出砂孔可以便于固液混合物充入橡胶囊体21内，橡胶囊体21被分隔成多个充压区时，可以设置多根送砂管11。
优选的方案中，推动装置3包括顶杆31和弧面钢板32，顶杆31一端与橡胶囊体21连接，一端与弧面钢板32连接。结构简单，使用时，弧面钢板32将橡胶囊体21的膨胀传递给周围的珊瑚砂土体，弧面结构保证了压力传递的均匀。
优选的方案中，顶杆31与橡胶囊体21以及弧面钢板32连接处均设置有垫板33。结构简单，使用时，垫板33增大了顶杆31与橡胶囊体21和弧面钢板32的受力面积，减小了压强，避免了设备损坏。
优选的方案中，弧面钢板32凹面一侧棱边连接有橡胶伸缩节34，多个弧面钢板32通过橡胶伸缩节34与连杆35连接，连杆35另一端与囊体顶板22连接。结构简单，使用时，弧面钢板32可以设置多个，用于分区测试，避免了因不同区域土质条件不同导致的误差，保证了测量结果的精确性，橡胶伸缩节34用于膨胀时为弧面钢板32与囊体顶板22之间的连接提供延展性。
优选的方案中，弧面钢板32为中空结构，内部密封有乙醇液体；弧面钢板32底端与电热器连接。结构简单，使用时，乙醇液体通过电热器加热汽化，可以用于精确调节压力达到设定值，提高了设备测量的准确性。
优选的方案中，弧面钢板32凹面一侧连接有锥形管5，锥形管5为玻璃钢材质的中空圆锥体结构。结构简单，使用时，锥形管5随弧面钢板32位移，刺入周围的珊瑚砂土体内，用于观测珊瑚砂的粒径变化状况。
优选的方案中，锥形管5内装设有多个镜头朝向不同方向的摄像头6。结构简单，使用时，摄像头6用于观测记录珊瑚砂土体内的蠕变情况，提高了可视化程度，降低了后期处理数据的难度。
优选的方案中，弧形钢板外侧设置有压力传感器7，橡胶囊体21外侧设置有位移传感器8。结构简单，使用时，压力传感器7用来测量压力值，位移传感器8用来记录蠕变数据。
优选的方案中，用于珊瑚砂地基的分区旁压蠕变试验装置的使用方法，它包括如下步骤：
S1，试验前，在预先确定进行旁压蠕变试验的地点进行钻孔，孔的直径和深度根据试验要求具体确定，准备好主体测试设备，抽沙泵，一定量的固液混合物，位移传感器8，压力传感器7，数据接收设备，常用拆卸及安装工具；
S2，在所有装置安装无误后，将装置测试主体部分放置进事先钻好的测试孔内，将抽沙泵与送砂管11连接，位移信号接收装置、压力信号接收装置以及视频信号接收装置均准备妥当；
S3，使用抽沙泵将预先准备好的固液混合物抽入下部测试装置中，通过压力传感器7观测测试装置中囊体内部压力数值，当接近预先设计的压力值后停止注入固液混合物，开启电热器，加热弧面钢板32内的乙醇液体到一定温度，使其变成蒸汽达到预计饱和蒸汽压，精确控制压力值与预先设计的压力值一致；
S4，开始记录各项数据，将试验中的数据和影像均确保无误地被事先设置的移动设备完整记录下来；
S5，测试完成后，先关闭电热器，使乙醇液化，然后振动装置内的橡胶囊体21，使囊体内部固液混合物稍微液化，在此振动过程中同时启动抽沙泵，以完成卸压过程，最后使用抽沙泵将囊体内部的固液混合物抽出，将抽出的固液混合物妥善保存，便于下次利用；
S6，将孔内测试设备拿出，并将其他设备均收拾妥当，最后对此测试洞口予以标记，以便日后查找。
如上所述的用于珊瑚砂地基的分区旁压蠕变试验装置，安装使用时，加压装置2包括橡胶囊体21、囊体顶板22和中心钢管23，橡胶囊体21为上下开口的中空圆柱体结构，囊体顶板22与橡胶囊体21上下底面连接密封，中心钢管23贯穿橡胶囊体21轴心；抽砂泵1通过送砂管11与橡胶囊体21连接；推动装置3与橡胶囊体21侧表面连接，随橡胶囊体21的膨胀发生位移。该装置采用分区式测试形式，同时采用固液混合作为膨胀介质主要加压，以电控加热乙醇液体产生饱和蒸汽压进行辅助精确控压，使用这种加压方式，既降低了对装置密闭性的要求，同时也保证了长期蠕变试验下施加压力的稳定性和精确性。
使用时，送砂管11为底端开设有出砂孔的中空管道，送砂管11一端与抽砂泵1连接，一端穿过中心钢管23，伸入橡胶囊体21内部，送砂管11底部的出砂孔可以便于固液混合物充入橡胶囊体21内，橡胶囊体21被分隔成多个充压区时，可以设置多根送砂管11。
使用时，推动装置3包括顶杆31和弧面钢板32，顶杆31一端与橡胶囊体21连接，一端与弧面钢板32连接，弧面钢板32将橡胶囊体21的膨胀传递给周围的珊瑚砂土体，弧面结构保证了压力传递的均匀。
使用时，顶杆31与橡胶囊体21以及弧面钢板32连接处均设置有垫板33，垫板33增大了顶杆31与橡胶囊体21和弧面钢板32的受力面积，减小了压强，避免了设备损坏。
使用时，弧面钢板32凹面一侧棱边连接有橡胶伸缩节34，多个弧面钢板32通过橡胶伸缩节34与连杆35连接，连杆35另一端与囊体顶板22连接，弧面钢板32可以设置多个，用于分区测试，避免了因不同区域土质条件不同导致的误差，保证了测量结果的精确性，橡胶伸缩节34用于膨胀时为弧面钢板32与囊体顶板22之间的连接提供延展性。
使用时，弧面钢板32为中空结构，内部密封有乙醇液体；弧面钢板32底端与电热器连接，乙醇液体通过电热器加热汽化，可以用于精确调节压力达到设定值，提高了设备测量的准确性。
使用时，弧面钢板32凹面一侧连接有锥形管5，锥形管5为玻璃钢材质的中空圆锥体结构，锥形管5随弧面钢板32位移，刺入周围的珊瑚砂土体内，用于观测珊瑚砂的粒径变化状况。
使用时，锥形管5内装设有多个镜头朝向不同方向的摄像头6，摄像头6用于观测记录珊瑚砂土体内的蠕变情况，提高了可视化程度，降低了后期处理数据的难度。
使用时，弧形钢板外侧设置有压力传感器7，橡胶囊体21外侧设置有位移传感器8，压力传感器7用来测量压力值，位移传感器8用来记录蠕变数据。
使用时，试验前在预先确定进行旁压蠕变试验的地点进行钻孔，孔的直径和深度根据试验要求具体确定，准备好主体测试设备，抽沙泵，一定量的固液混合物，位移传感器8，压力传感器7，数据接收设备，常用拆卸及安装工具；在所有装置安装无误后，将装置测试主体部分放置进事先钻好的测试孔内，将抽沙泵与送砂管11连接，位移信号接收装置、压力信号接收装置以及视频信号接收装置均准备妥当；使用抽沙泵将预先准备好的固液混合物抽入下部测试装置中，通过压力传感器7观测测试装置中囊体内部压力数值，当接近预先设计的压力值后停止注入固液混合物，开启电热器，加热弧面钢板32内的乙醇液体到一定温度，使其变成蒸汽达到预计饱和蒸汽压，精确控制压力值与预先设计的压力值一致；然后开始记录各项数据，将试验中的数据和影像均确保无误地被事先设置的移动设备完整记录下来；测试完成后，先关闭电热器，使乙醇液化，然后振动装置内的橡胶囊体21，使囊体内部固液混合物稍微液化，在此振动过程中同时启动抽沙泵，以完成卸压过程，最后使用抽沙泵将囊体内部的固液混合物抽出，将抽出的固液混合物妥善保存，便于下次利用；最后将孔内测试设备拿出，并将其他设备均收拾妥当，最后对此测试洞口予以标记，以便日后查找。
上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本申请中的实施例及实施例中的特征在不冲突的情况下，可以相互任意组合。本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于珊瑚砂地基的分区旁压蠕变试验装置，其特征在于：它包括抽砂泵（1）、加压装置（2）和推动装置（3）；加压装置（2）包括橡胶囊体（21）、囊体顶板（22）和中心钢管（23），橡胶囊体（21）为上下开口的中空圆柱体结构，囊体顶板（22）与橡胶囊体（21）上下底面连接密封，中心钢管（23）贯穿橡胶囊体（21）轴心；抽砂泵（1）通过送砂管（11）与橡胶囊体（21）连接；推动装置（3）与橡胶囊体（21）侧表面连接，随橡胶囊体（21）的膨胀发生位移。
2.根据权利要求1所述的用于珊瑚砂地基的分区旁压蠕变试验装置，其特征在于：所述送砂管（11）为底端开设有出砂孔的中空管道，送砂管（11）一端与抽砂泵（1）连接，一端穿过中心钢管（23），伸入橡胶囊体（21）内部。
3.根据权利要求1所述的用于珊瑚砂地基的分区旁压蠕变试验装置，其特征在于：所述推动装置（3）包括顶杆（31）和弧面钢板（32），顶杆（31）一端与橡胶囊体（21）连接，一端与弧面钢板（32）连接。
4.根据权利要求3所述的用于珊瑚砂地基的分区旁压蠕变试验装置，其特征在于：所述顶杆（31）与橡胶囊体（21）以及弧面钢板（32）连接处均设置有垫板（33）。
5.根据权利要求3所述的用于珊瑚砂地基的分区旁压蠕变试验装置，其特征在于：所述弧面钢板（32）凹面一侧棱边连接有橡胶伸缩节（34），多个弧面钢板（32）通过橡胶伸缩节（34）与连杆（35）连接，连杆（35）另一端与囊体顶板（22）连接。
6.根据权利要求3所述的用于珊瑚砂地基的分区旁压蠕变试验装置，其特征在于：所述弧面钢板（32）为中空结构，内部密封有乙醇液体；弧面钢板（32）底端与电热器连接。
7.根据权利要求3所述的用于珊瑚砂地基的分区旁压蠕变试验装置，其特征在于：所述弧面钢板（32）凹面一侧连接有锥形管（5），锥形管（5）为玻璃钢材质的中空圆锥体结构。
8.根据权利要求7所述的用于珊瑚砂地基的分区旁压蠕变试验装置，其特征在于：所述锥形管（5）内装设有多个镜头朝向不同方向的摄像头（6）。
9.根据权利要求3所述的用于珊瑚砂地基的分区旁压蠕变试验装置，其特征在于：所述弧形钢板（32）外侧设置有压力传感器（7），橡胶囊体（21）外侧设置有位移传感器（8）。
10.根据权利要求1~9任一项所述的用于珊瑚砂地基的分区旁压蠕变试验装置的使用方法，其特征在于，它包括如下步骤：
S1，试验前，在预先确定进行旁压蠕变试验的地点进行钻孔，孔的直径和深度根据试验要求具体确定，准备好主体测试设备，抽沙泵（1），一定量的固液混合物，位移传感器（8），压力传感器（7），数据接收设备，常用拆卸及安装工具；
S2，在所有装置安装无误后，将装置测试主体部分放置进事先钻好的测试孔内，将抽沙泵（1）与送砂管（11）连接，位移信号接收装置、压力信号接收装置以及视频信号接收装置均准备妥当；
S3，使用抽沙泵（1）将预先准备好的固液混合物抽入下部测试装置中，通过压力传感器（7）观测测试装置中囊体内部压力数值，当接近预先设计的压力值后停止注入固液混合物，开启电热器，加热弧面钢板（32）内的乙醇液体到一定温度，使其变成蒸汽达到预计饱和蒸汽压，精确控制压力值与预先设计的压力值一致；
S4，开始记录各项数据，将试验中的数据和影像均确保无误地被事先设置的移动设备完整记录下来；
S5，测试完成后，先关闭电热器，使乙醇液化，然后振动装置内的橡胶囊体（21），使囊体内部固液混合物稍微液化，在此振动过程中同时启动抽沙泵（1），以完成卸压过程，最后使用抽沙泵（1）将囊体内部的固液混合物抽出，将抽出的固液混合物妥善保存，便于下次利用；
S6，将孔内测试设备拿出，并将其他设备均收拾妥当，最后对此测试洞口予以标记，以便日后查找。
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112097983A (zh) * | 2020-09-17 | 2020-12-18 | 中铝国际工程股份有限公司 | 一种隧道工程裂隙岩体的应力及颗粒密度监测装置和方法 |
| CN112834357A (zh) * | 2021-01-08 | 2021-05-25 | 青岛海洋地质研究所 | 海底天然气水合物沉积物储层旁压蠕变试验系统及方法 |
| CN112834344A (zh) * | 2021-01-18 | 2021-05-25 | 三峡大学 | 一种固液混合的磁动力旁压仪装置及检测方法 |
| CN112903424A (zh) * | 2021-03-17 | 2021-06-04 | 中国能源建设集团江苏省电力设计院有限公司 | 一种一体化多功能岩土体热力性能原位测试仪 |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20090109794A1 (en) * | 2007-10-25 | 2009-04-30 | Schlumberger Technology Corporation | In-situ determination of yield stress state of earth formations |
| CN102926369A (zh) * | 2012-11-14 | 2013-02-13 | 刘潋 | 一种预钻式旁压仪、自钻式旁压仪及自钻式旁压设备 |
| CN103821127A (zh) * | 2014-03-12 | 2014-05-28 | 长江水利委员会长江科学院 | 一种端部滑移式高压大旁胀量的旁压仪新型探头 |
| CN104089826A (zh) * | 2014-07-29 | 2014-10-08 | 中铁第一勘察设计院集团有限公司 | 深孔内土体压缩变形模量及强度的测试装置及其测试方法 |
| RU2561433C1 (ru) * | 2014-08-05 | 2015-08-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВПО "КубГТУ") | Способ испытаний грунтового основания штампом |
| CN107014695A (zh) * | 2017-05-18 | 2017-08-04 | 中铁西北科学研究院有限公司 | 一种水平向地基承载力测试设备及测试方法 |
| CN108952694A (zh) * | 2018-04-19 | 2018-12-07 | 中国地质大学（武汉） | 一种旁压试验装置及方法 |
| CN110006756A (zh) * | 2019-03-25 | 2019-07-12 | 长安大学 | 一种孔内原位测量土体各向异性参数的装置及方法 |
| US20190316462A1 (en) * | 2018-04-13 | 2019-10-17 | China University Of Geosciences (Wuhan) | High-efficiency pre-drilling pressure meter test apparatus and method for deep rock mass |
-
2019
- 2019-10-31 CN CN201911051142.XA patent/CN110749504B/zh active Active
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20090109794A1 (en) * | 2007-10-25 | 2009-04-30 | Schlumberger Technology Corporation | In-situ determination of yield stress state of earth formations |
| CN102926369A (zh) * | 2012-11-14 | 2013-02-13 | 刘潋 | 一种预钻式旁压仪、自钻式旁压仪及自钻式旁压设备 |
| CN103821127A (zh) * | 2014-03-12 | 2014-05-28 | 长江水利委员会长江科学院 | 一种端部滑移式高压大旁胀量的旁压仪新型探头 |
| CN104089826A (zh) * | 2014-07-29 | 2014-10-08 | 中铁第一勘察设计院集团有限公司 | 深孔内土体压缩变形模量及强度的测试装置及其测试方法 |
| RU2561433C1 (ru) * | 2014-08-05 | 2015-08-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВПО "КубГТУ") | Способ испытаний грунтового основания штампом |
| CN107014695A (zh) * | 2017-05-18 | 2017-08-04 | 中铁西北科学研究院有限公司 | 一种水平向地基承载力测试设备及测试方法 |
| US20190316462A1 (en) * | 2018-04-13 | 2019-10-17 | China University Of Geosciences (Wuhan) | High-efficiency pre-drilling pressure meter test apparatus and method for deep rock mass |
| CN108952694A (zh) * | 2018-04-19 | 2018-12-07 | 中国地质大学（武汉） | 一种旁压试验装置及方法 |
| CN110006756A (zh) * | 2019-03-25 | 2019-07-12 | 长安大学 | 一种孔内原位测量土体各向异性参数的装置及方法 |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112097983A (zh) * | 2020-09-17 | 2020-12-18 | 中铝国际工程股份有限公司 | 一种隧道工程裂隙岩体的应力及颗粒密度监测装置和方法 |
| CN112097983B (zh) * | 2020-09-17 | 2022-03-01 | 中铝国际工程股份有限公司 | 一种隧道工程裂隙岩体的应力及颗粒密度监测装置和方法 |
| CN112834357A (zh) * | 2021-01-08 | 2021-05-25 | 青岛海洋地质研究所 | 海底天然气水合物沉积物储层旁压蠕变试验系统及方法 |
| CN112834357B (zh) * | 2021-01-08 | 2022-03-22 | 青岛海洋地质研究所 | 海底天然气水合物沉积物储层旁压蠕变试验系统及方法 |
| CN112834344A (zh) * | 2021-01-18 | 2021-05-25 | 三峡大学 | 一种固液混合的磁动力旁压仪装置及检测方法 |
| CN112903424A (zh) * | 2021-03-17 | 2021-06-04 | 中国能源建设集团江苏省电力设计院有限公司 | 一种一体化多功能岩土体热力性能原位测试仪 |
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| Publication number | Publication date |
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