CN114088272A - 一种球形气囊式土压力多点测试装置 - Google Patents

一种球形气囊式土压力多点测试装置 Download PDF

Info

Publication number
CN114088272A
CN114088272A CN202111313352.9A CN202111313352A CN114088272A CN 114088272 A CN114088272 A CN 114088272A CN 202111313352 A CN202111313352 A CN 202111313352A CN 114088272 A CN114088272 A CN 114088272A
Authority
CN
China
Prior art keywords
soil pressure
air bag
steel pipe
testing device
bag type
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202111313352.9A
Other languages
English (en)
Inventor
李明宇
马帅
张耀祖
郑煜玮
杜亚林
辛勇慧
靳军伟
李翔宇
张红欣
陈允斌
季晓鸽
刘昕宇
姬荣鹏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhengzhou University
Original Assignee
Zhengzhou University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhengzhou University filed Critical Zhengzhou University
Priority to CN202111313352.9A priority Critical patent/CN114088272A/zh
Publication of CN114088272A publication Critical patent/CN114088272A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes

Abstract

本发明专利的目的在于提供一种球形气囊式土压力多点测试装置，包括装置有新型土压力盒、钢管、以压敏电阻为主构成的内部线路、充气装置、竖直橡胶气囊。新型土压力盒有固定的形状，外边一圈为可充气尼龙气囊组成的波浪形外围，在外半径的外侧形成波浪形凸起，内部为较硬的橡胶材料。在充气之后，气压作用下，外围膨胀，挤压外面的土层，压敏电阻位于各个波浪的凸起部位，内部线路于土压力盒之中。竖直橡胶气囊位于2个高低的土压力盒之间放置。土压力盒和短钢管通过土压力盒中间的孔直接连接。短钢管再和钢管相连。本发明专利提供了一种的多点多方位土压力的更高精度测量装置。

Description

一种球形气囊式土压力多点测试装置
技术领域
本发明专利涉及到土压力测量装置，具体是涉及一种气压式土压力精密测量的装置。
背景技术
在城市建设中土压力是不可忽略的一条工程地质条件，例如挡土墙是防止土体坍塌的构筑物，在房屋建筑、水利工程、铁路工程以及桥梁中得到广泛应用，由于土压力是挡土墙的主要外荷载。因此，设计挡土墙时首先要确定土压力的性质、大小、方向和作用点。土压力测量是测定地表以下各类土层的力学参数变化的。测定原状土不同深度的土压力变化，提前预警，保证施工安全。
发明专利内容
本发明专利的目的在于提供一种土压力精密测量装置，以解决现有技术中在土压力测量中精度不高的问题。
为解决上述技术问题，本发明专利的技术方案如下：
一种球形气囊式土压力多点测试装置，包括装置新型土压力盒、钢管、以压敏电阻为主构成的内部线路、充气装置、特制橡胶气囊。
土压力盒有固定的形状(图1)，内边一圈为较柔软的可充气尼龙气囊，有波浪形的外围，内部为较硬的橡胶材料，内半径为30mm，外半径为80mm，在外半径的外侧是波浪形凸起。在充气之后，气压作用下，外围气囊膨胀，挤压外面的土层，压敏电阻位于各个波浪的凸起部位，方便更好的进行测量。待读数稳定时，内部气压等于外部土压力。钢管起到充气、通电路、支撑3个作用。线路是通过钢管接土压力之间的孔进入钢管，再引出来。竖直橡胶气囊起支撑作用，位于2个高低的土压力盒之间放置。防止落土后，土压力盒不能取出从而不能二次利用。土压力盒和150mm钢管通过中间的孔连接。短钢管再和任意长度钢管相连，方便同时测量不同深度的土压力。土压力盒为橡胶材料(图1)。
进一步的,所述装置土压力盒与一个短钢管直接连接，由于土压力盒内侧橡胶具有一定的可压缩性，可以保证良好的气密性和稳定性。
进一步的,所述短钢管为150mm。中间段一侧有直径20mm的小孔。
进一步的,新型土压力盒为圆环构造，外围有波浪凸起，内环半径30mm，外环半径80mm。
进一步的,所述钢管与土压力盒之间有个小孔，对准，以便方便线路。
进一步的,所述短钢管，再通过螺纹与长钢管连接。
进一步的,各个高度的不同土压力盒安装时，在两个不同高度的土压力盒之间，安装一个橡胶气囊。
进一步的,橡胶气囊在放入前后始终是充满气体状态。
进一步的,所述土压力盒每三个波浪凸起，对应一组数据，四个方位。
进一步的,所述土压力盒和短钢管连接处，在短钢管下方有一个5mm的圆盘(图5)。
进一步的,(图3)是土压力盒的内部线路，及连接方式，通过土压力盒和短钢管之间的小孔(图4)引申出电路线。短钢管再与长钢管螺纹相连，并做好电路线的连接。
本发明专利的有益效果为：
1.土压力盒的每一个波浪凸起，通过压敏电阻及其电路便能测出一个土压力数据，多组数据求得数据更接近真值，所求的的土压力更为精确。
2.可以对气囊充气使土压力盒与土层充分接触，测量更加准确。
3.橡胶气囊的存在，方便土压力盒抽出，便于下次利用。
附图说明
图1是本发明专利的土压力盒的外形。
图2是本发明专利的带钢管的整体外形。
图3是本发明专利装置的内部线路。
图4是本发明专利钢管和土压力盒之间的孔。
图5是土压力盒和短钢管连接下部结构：短钢管下方的5mm的圆盘防止土压力盒和短钢管错动。
标注1可充气尼龙气囊，气囊膨胀后和土层充分接触，此时气囊内压力传感器可测得气囊内压力，当数据稳定时气囊内压力等于气囊外土压力。
标注2硬性橡胶。
标注3带螺纹的短钢管一侧和土压力盒通过有孔洞的螺纹相连，起到支撑、充气、走线的作用。短钢管另一侧侧可以和其他任意长度的钢管连接从而实现测量任意深度的土压力。
标注4硬性橡胶气囊可以保证两个土压力盒之间的空间不会被土填充从而影响回收。
标注5钢管。
标注6电线，其中共有八根四组电线采集四个方向的数据。
标注7压力传感器，在12个气囊中各分布有一个压力传感器。
标注8土压力盒内部线路：土压力盒内部线路(图3)每一个土压力盒波浪外形凸起都有一个压敏电阻电路，均为并联。每相邻3个电路合为一个电路，即可测量出4个方位的各自平均电流值。
具体实施方式
为使本发明专利所达成的创新、技术手段和达成既定目的易于理解，下面对本发明专利具体实施方式进行阐述。
使用时，先将两端带螺纹的半径30mm长为150mm的短钢管3穿过(图1)中的土压力盒中间的硬性橡胶2。土压力盒的内部线路8，及连接方式，通过土压力盒和短钢管3之间的小孔(图4)引申出电路线6。短钢管3在两端再通过两端的螺纹与长钢管5相连，并做好电路线的连接、以及各个高度的不同土压力盒安装，每个高度的土压力盒和短管连接安装步骤一致，再通过两端螺纹与钢管5相连。在两个不同高度的土压力盒之间，安装一个橡胶气囊4(图2)。组装完毕后，采用钻孔机械设备打足够深度的钻孔，孔径略大于土压力盒直径。钢管5起到支撑，连接，充气作用。充气装置通过钢管充气再通过钢管和土压力盒之间的小孔充气，使土压力盒波浪外侧尼龙气囊1膨胀，波浪外形凸起段与土层密切接触，不再通气。再通过多路电流采集仪采集相应数据，对应压敏电阻7所受压力，从而更为精确的计算出土压力的数。

Claims (11)

1.一种球形气囊式土压力多点测试装置，其特征在于，包括装置有圆柱形钢管、橡胶特制气囊、充气装置、压敏电阻、及其相配合的电路；橡胶特制气囊有固定的形状，外边一圈为可充气尼龙气囊组成的波浪形外围，在外半径的外侧形成波浪形凸起，内部为较硬的橡胶材料；在充气之后，气压作用下，外围膨胀，挤压外面的土层，压敏电阻位于各个波浪的凸起部位,均可以与土层充分接触；线路通过短钢管与土压力盒之间的孔进入短钢管；橡胶特制气囊位于2个高低的土压力盒之间放置，起支撑作用；土压力盒和长为20㎝钢管通过中间的孔螺纹链接，短钢管再和长钢管螺纹相连。
2.根据权利要求1所述的一种球形气囊式土压力多点测试装置，其特征在于：所述装置两端带螺纹的半径30mm长为150mm的短钢管穿过特制的土压力盒。
3.根据权利要求1所述的一种球形气囊式土压力多点测试装置，其特征在于：所述钢管与土压力盒之间有个供线路通过的孔洞。
4.根据权利要求1所述的一种球形气囊式土压力多点测试装置，其特征在于：所述短钢管，再通过两端的螺纹与长钢管螺纹连接。
5.根据权利要求1所述的一种球形气囊式土压力多点测试装置，其特征在于：所述短钢管为150mm，中间段一侧有直径20mm圆形小孔。
6.根据权利要求1所述的一种球形气囊式土压力多点测试装置，其特征在于：新型土压力盒为圆环构造，外围有波浪凸起，内环半径30mm，外环半径80mm。
7.根据权利要求1所述的一种球形气囊式土压力多点测试装置，其特征在于：各个高度的不同土压力盒安装时，在两个不同高度的土压力盒之间，安装一个橡胶气囊。
8.根据权利要求1所述的一种球形气囊式土压力多点测试装置，其特征在于：橡胶气囊在放入前后始终是充满气体状态。
9.根据权利要求1所述的一种球形气囊式土压力多点测试装置，其特征在于：所述土压力盒每三个波浪凸起外侧，对应一组数据，四个方位。
10.根据权利要求1所述的一种球形气囊式土压力多点测试装置，其特征在于：所述土压力盒和短钢管连接处，在短钢管下方有一个5mm的圆盘。
11.根据权利要求1所述的一种球形气囊式土压力多点测试装置，其特征在于：土压力盒内部线路与压敏电阻相互连接，通过土压力盒和短钢管之间的小孔引申出电路线，短钢管再与长钢管螺纹相连，并做好电路线的连接。
CN202111313352.9A 2021-11-08 2021-11-08 一种球形气囊式土压力多点测试装置 Pending CN114088272A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111313352.9A CN114088272A (zh) 2021-11-08 2021-11-08 一种球形气囊式土压力多点测试装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111313352.9A CN114088272A (zh) 2021-11-08 2021-11-08 一种球形气囊式土压力多点测试装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114088272A true CN114088272A (zh) 2022-02-25

Family

ID=80299253

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111313352.9A Pending CN114088272A (zh) 2021-11-08 2021-11-08 一种球形气囊式土压力多点测试装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114088272A (zh)

Citations (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5614659A (en) * 1995-05-16 1997-03-25 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Pore-air pressure measurement device for use in high shock environments
JP2004011229A (ja) * 2002-06-05 2004-01-15 Civil Engineering Research Institute Of Hokkaido 大型土圧計
CN201449299U (zh) * 2009-05-15 2010-05-05 贺炜 一种具有柔性测试表面的土压力测试仪
CN104458445A (zh) * 2014-12-08 2015-03-25 河南城建学院 一种原位土体孔内剪切试验装置及试验方法
CN105938028A (zh) * 2016-05-17 2016-09-14 东北农业大学 一种基于气压监测方法的无线土压力传感器
US20160356685A1 (en) * 2015-06-03 2016-12-08 Ramesh Chandra Gupta Test Device For Determining Three-Dimensional Consolidation Properties Of Soils
CN108088603A (zh) * 2018-02-06 2018-05-29 江苏省农业科学院 动态土壤机械阻力模拟测算装置和测算方法
CN207456673U (zh) * 2017-10-16 2018-06-05 浙江树人学院（浙江树人大学） 一种多气囊耦合形变的压力检测装置
CN108362419A (zh) * 2018-02-12 2018-08-03 山东理工大学 一种原位侧向土压力的测量装置及测量方法
CN108801342A (zh) * 2018-05-08 2018-11-13 中山大学 一种嵌入式多参数传感量测装置
CN108955979A (zh) * 2018-07-09 2018-12-07 刘明亮 用于土压力检测的装置、土压力监测系统及方法
CN210229089U (zh) * 2019-07-18 2020-04-03 成都金杰利警用器材有限公司 一种多气囊式拳击训练靶
CN111206932A (zh) * 2020-01-07 2020-05-29 哈尔滨工业大学 一种盾构施工对场地扰动的模拟装置与方法
CN111238723A (zh) * 2020-03-25 2020-06-05 上海隧道工程有限公司 盾构土压传感器的检测装置及检测方法
CN112629723A (zh) * 2020-11-26 2021-04-09 上海城建市政工程（集团）有限公司 一种高精度多深度气囊式土压力计
CN113029775A (zh) * 2021-02-03 2021-06-25 深圳市天健(集团)股份有限公司 柱体结构主被动土压力联合模型实验装置及其试验方法
CN213748873U (zh) * 2020-12-26 2021-07-20 深圳市璞瑞达薄膜开关技术有限公司 薄膜式侧向土压力传感器
CN214232363U (zh) * 2020-09-16 2021-09-21 首都医科大学宣武医院 一种能够监测气囊压力的多气囊气管插管

Patent Citations (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5614659A (en) * 1995-05-16 1997-03-25 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Pore-air pressure measurement device for use in high shock environments
JP2004011229A (ja) * 2002-06-05 2004-01-15 Civil Engineering Research Institute Of Hokkaido 大型土圧計
CN201449299U (zh) * 2009-05-15 2010-05-05 贺炜 一种具有柔性测试表面的土压力测试仪
CN104458445A (zh) * 2014-12-08 2015-03-25 河南城建学院 一种原位土体孔内剪切试验装置及试验方法
US20160356685A1 (en) * 2015-06-03 2016-12-08 Ramesh Chandra Gupta Test Device For Determining Three-Dimensional Consolidation Properties Of Soils
CN105938028A (zh) * 2016-05-17 2016-09-14 东北农业大学 一种基于气压监测方法的无线土压力传感器
CN207456673U (zh) * 2017-10-16 2018-06-05 浙江树人学院（浙江树人大学） 一种多气囊耦合形变的压力检测装置
CN108088603A (zh) * 2018-02-06 2018-05-29 江苏省农业科学院 动态土壤机械阻力模拟测算装置和测算方法
CN108362419A (zh) * 2018-02-12 2018-08-03 山东理工大学 一种原位侧向土压力的测量装置及测量方法
CN108801342A (zh) * 2018-05-08 2018-11-13 中山大学 一种嵌入式多参数传感量测装置
CN108955979A (zh) * 2018-07-09 2018-12-07 刘明亮 用于土压力检测的装置、土压力监测系统及方法
CN210229089U (zh) * 2019-07-18 2020-04-03 成都金杰利警用器材有限公司 一种多气囊式拳击训练靶
CN111206932A (zh) * 2020-01-07 2020-05-29 哈尔滨工业大学 一种盾构施工对场地扰动的模拟装置与方法
CN111238723A (zh) * 2020-03-25 2020-06-05 上海隧道工程有限公司 盾构土压传感器的检测装置及检测方法
CN214232363U (zh) * 2020-09-16 2021-09-21 首都医科大学宣武医院 一种能够监测气囊压力的多气囊气管插管
CN112629723A (zh) * 2020-11-26 2021-04-09 上海城建市政工程（集团）有限公司 一种高精度多深度气囊式土压力计
CN213748873U (zh) * 2020-12-26 2021-07-20 深圳市璞瑞达薄膜开关技术有限公司 薄膜式侧向土压力传感器
CN113029775A (zh) * 2021-02-03 2021-06-25 深圳市天健(集团)股份有限公司 柱体结构主被动土压力联合模型实验装置及其试验方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106546366B (zh) 一种伞型深孔三向应力及位移综合测试装置
CN108413928B (zh) 一种土体分层沉降量监测系统
CN105606278A (zh) 一种围岩应力场钻孔监测探杆
CN108648603B (zh) 一种模拟隧道分部开挖的气囊-支护试验装置
CN103276714A (zh) 分层测量土体位移的装置及方法
CN103835277A (zh) 一种用于软土地层的气胀式多点位移计锚头
CN111006637B (zh) 沉陷区地表沉降监测设备
CN114088272A (zh) 一种球形气囊式土压力多点测试装置
CN109457737B (zh) 一种定向隔离深层土体位移高压气柱桩及施工方法
CN112556635A (zh) 一种柔性多关节深部变形监测装置和方法
CN107941137B (zh) 任意倾角钻孔变形量测方法
CN105486353B (zh) 一种岩体裂隙水综合信息传感器及使用方法
CN204882545U (zh) 顺层岩质边坡滑移试验系统
CN116593523A (zh) 一种地层温度梯度测试设备及其方法
CN214503289U (zh) 一种压水试验装置
CN215335189U (zh) 一种随流体漂移的管道检测装置
CN205506271U (zh) 一种围岩应力场钻孔监测探杆
CN214200064U (zh) 一种柔性多关节深部变形监测装置
CN205654380U (zh) 双线隧道开挖既有隧道模拟监测装置
CN104153340A (zh) 一种水下土体振动速度与孔隙水压力测定设备及安装方法
CN205317252U (zh) 一种岩体裂隙水综合信息传感器
CN203241040U (zh) 一种可回收气囊式槽孔竖向离层仪
CN209296938U (zh) 一种自行式井下检波器
CN101614518A (zh) 混凝土灌柱桩钢筋笼长度电位检测方法
CN215761802U (zh) 巷道围岩位移-应力-破裂状态一体化测试装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination