CN114776949B - 一种孔隙水压力传感器埋设方法 - Google Patents

一种孔隙水压力传感器埋设方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种孔隙水压力传感器埋设方法，采用环箍爪、顶部离合连接套、上限位箍和下限位箍；上限位箍和下限位箍固定在孔隙水压力传感器上，环箍爪包括圆环和设置在该圆环外壁上的卡爪，在环箍爪的圆环和下限位箍上设置有相互配合的竖向凹槽和凸起结构；顶部离合连接套用于安装在孔隙水压力传感器的顶部，并且顶部离合连接套与孔隙水压力传感器上的上限位箍能够进行离合配合，从而实现顶部离合连接套与孔隙水压力传感器的离合连接。埋设时，将顶部离合连接套与钻杆底部连接，将孔隙水压力传感器和环箍爪下放至目标点位，通过切换顶部离合连接套与孔隙水压力传感器的离合状态，可以实现与孔隙水压力传感器分离或者提升出不能正常工作的传感器。

Description

一种孔隙水压力传感器埋设方法
技术领域
本发明属于土工检测装置技术领域，具体涉及一种孔隙水压力传感器埋设方法。
背景技术
目前，对于真空预压场地、基坑开挖、边坡、水库、提防等场地的孔隙水压力传感器的埋设方法，大多数是采用孔隙水压力传感器上的线缆和钻杆上加工的卡扣来联合下放的，在下放过程中，需要人工紧紧拽住线缆，使线缆处于较大的受力状态，以保证孔隙水压力传感器不会从钻杆底部的卡扣中脱落，从而完成埋设。这种方法，在使用过程中，会对线缆造成损伤，从而导致孔隙水压力传感器无法采集数据，导致埋设失败，需要重新进行埋设。前面所述的方法存在较大的风险，会对传感器造成较大的影响，本发明涉及一种简单快速安装孔隙水压力传感器的方法，能够自行锁定的在待安装的孔位中，减少线缆的受力，具有较高的实用价值。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有孔隙水压力传感器埋设成功率低、埋设自动化程度低等缺点，提供一种孔隙水压力传感器埋设方法，该方法能大大提高传感器的安装成功率，提高安装效率。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种孔隙水压力传感器埋设方法，采用环箍爪、顶部离合连接套、上限位箍和下限位箍；
所述上限位箍和下限位箍用于固定套装在孔隙水压力传感器上；
所述环箍爪包括圆环和设置在该圆环外壁上的多个卡爪，在每个卡爪的顶部设置有竖向的挡片，在环箍爪的圆环和下限位箍上设置有相互配合的竖向凹槽和凸起结构；
所述顶部离合连接套为圆筒状，其内壁具有限位阶梯，顶部离合连接套的限位阶梯下方的内径大于孔隙水压力传感器的直径，顶部离合连接套的限位阶梯上方的内径小于孔隙水压力传感器的直径；在顶部离合连接套的底部端口的内壁上对称设置有两个向内侧凸出的第一限位凸台，并且在上限位箍外壁上对称设置有两个向外侧凸出的第二限位凸台，顶部离合连接套的第一限位凸台和限位阶梯之间的距离要大于上限位箍的高度，以使上限位箍能够放置进第一限位凸台和限位阶梯之间的空间内，通过旋转顶部离合连接套能够调节顶部离合连接套上的第一限位凸台与上限位箍上的第二限位凸台之间的上下对应关系，当第一限位凸台与第二限位凸台上下相对时，为锁合连接状态；当第一限位凸台与第二限位凸台上下相错时，为可脱离状态，此状态下，当向上提升顶部离合连接套时，会脱离孔隙水压力传感器；在顶部离合连接套的上部还设置有外螺纹，用于与钻杆底部通过螺纹连接；
在顶部离合连接套的第一限位凸台内嵌装有霍尔接近开关传感器，对应的，在上限位箍上的第二限位凸台底部嵌装有磁铁，当第一限位凸台与第二限位凸台上下相对时，霍尔接近开关传感器接近所述磁铁，被触发，触发信号沿霍尔接近开关传感器的线缆上传至指示灯单元，使指示灯点亮；
埋设方法包括以下步骤：
步骤一，将上限位箍和下限位箍固定套装在孔隙水压力传感器上；
步骤二，将环箍爪从孔隙水压力传感器底部套入，使环箍爪的圆环顶在下限位箍下方，并使圆环与下限位箍通过竖向凹槽和凸起结构相互配合；
步骤三，将安装好环箍爪的孔隙水压力传感器放在待安装孔位处，看环箍爪是否可以自己锁定在孔位里，如不能，需要人工手动掰一下环箍爪的卡爪的张口角度，直至能够锁定在孔位里面；
步骤四，将顶部离合连接套套入孔隙水压力传感器顶部，并将顶部离合连接套与钻杆底部连接，将顶部离合连接套上的第一限位凸台与上限位箍上的第二限位凸台调整至锁合连接状态；
步骤五，下放钻杆，当孔隙水压力传感器下放至目标点位后，停止下放，将孔隙水压力传感器连接上采集仪，看孔隙水压力传感器是否可以正常工作，正常则进行下一步工作；如果孔隙水压力传感器不能正常工作，则需要将其取出，重新安装新的孔隙水压力传感器；取出孔隙水压力传感器时，首先确认顶部离合连接套上的第一限位凸台与上限位箍上的第二限位凸台为锁合连接状态，然后缓慢提升钻杆，将孔隙水压力传感器取出；
步骤六，如果下放后的孔隙水压力传感器能正常工作，则旋转钻杆，将顶部离合连接套上的第一限位凸台与上限位箍上的第二限位凸台调整为可脱离状态，然后提升钻杆，使孔隙水压力传感器与钻杆底部的顶部离合连接套脱开，孔隙水压力传感器在环箍爪的作用下会留在目标点位。
在上述技术方案中，在下限位箍的底部设置凹槽，环箍爪的圆环的顶部设置凸起。
在上述技术方案中，卡爪的数量为4个，沿圆环的圆周均匀分布。
在上述技术方案中，指示灯单元包括控制器和与其连接的指示灯，控制器通过线缆连接所述霍尔接近开关传感器，当控制器收到霍尔接近开关传感器的触发信号后，控制指示灯点亮。
本发明的优点和有益效果为：
本发明可以大大提高传感器的安装效率和成功率，节省人工成本，提高安装效率。
附图说明
图1是孔隙水压力传感器的埋设装置组装后的结构示意图。
图2是孔隙水压力传感器的埋设装置分体结构示意图。
图3是孔隙水压力传感器的埋设装置组装后的结构示意图(局部剖视图)。
图4是图3所示的顶部离合连接套和上限位箍处的A向剖视图(顶部离合连接套和上限位箍为可脱离状态)。
图5是顶部离合连接套和上限位箍处于锁合连接状态的示意图。
对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据以上附图获得其他的相关附图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合具体实施例进一步说明本发明的技术方案。
参见附图1-5，一种孔隙水压力传感器埋设方法，需要用到以下装置：环箍爪1、顶部离合连接套2、上限位箍3和下限位箍4。
所述上限位箍3固定套设在孔隙水压力传感器5的上部，下限位箍4固定套设在孔隙水压力传感器5的中部。
所述环箍爪1包括圆环1.1和设置在该圆环1.1外壁上的卡爪1.2，卡爪1.2的数量为4个，沿圆环1.1的圆周均匀分布，卡爪1.2的底端与圆环1.1外壁固定连接，卡爪1.2为自底部向顶部渐扩的弧形片状，在每个卡爪1.2的顶部设置有竖向的挡片1.21。该环箍爪1从孔隙水压力传感器2底部套入，使环箍爪1的圆环1.1顶在下限位箍4下方，并且在环箍爪1的圆环1.1和下限位箍4上设置有相互配合的竖向凹槽和凸起结构(本实施例中，在下限位箍4的底部设置凹槽4.1，环箍爪1的圆环1.1的顶部设置凸起1.11)，使得环箍爪1和下限位箍4能够沿竖向脱离，但是不会相对旋转(即限制了二者的转动自由度)。
所述顶部离合连接套2用于安装在孔隙水压力传感器5的顶部，并且顶部离合连接套2与孔隙水压力传感器5上的上限位箍3能够进行离合配合，从而实现顶部离合连接套2与孔隙水压力传感器5的离合连接。具体的讲：所述顶部离合连接套2为圆筒状，其内壁具有限位阶梯2.2，顶部离合连接套2的限位阶梯下方的内径略大于孔隙水压力传感器的直径，而顶部离合连接套2的限位阶梯上方的内径要小于孔隙水压力传感器的直径，这样，顶部离合连接套2能够活动套装在孔隙水压力传感器2顶部，并且限位阶梯2.2能够限制孔隙水压力传感器2顶部的位置；此外，在顶部离合连接套2的底部端口的内壁上对称设置有两个向内侧凸出的第一限位凸台2.3，并且在所述上限位箍3外壁上对称设置有两个向外侧凸出的第二限位凸台3.1，在竖向方向上，第一限位凸台2.3和限位阶梯2.2之间的距离要大于上限位箍3的高度，以使上限位箍3能够放置进第一限位凸台2.3和限位阶梯2.2之间的空间内，通过旋转顶部离合连接套2能够调节顶部离合连接套2上的第一限位凸台2.3与上限位箍3上的第二限位凸台3.1之间的上下对应关系，当第一限位凸台2.3与第二限位凸台3.1上下相对时，为锁合连接状态，此状态下，顶部离合连接套2不会与孔隙水压力传感器5脱离；当第一限位凸台2.3与第二限位凸台3.1上下相错时，为可脱离状态，此状态下，当向上提升顶部离合连接套时，会脱离孔隙水压力传感器5。进一步的说，在顶部离合连接套2的上部还设置有外螺纹2.1，用于与钻杆底部通过螺纹连接(钻杆底部设置有内螺纹，钻杆为空心杆)。
进一步的说，为了更加准确的判定第一限位凸台2.3与第二限位凸台3.1之间的上下对应关系，在第一限位凸台2.3内嵌装有一霍尔接近开关传感器m，对应的，在第二限位凸台3.1底部嵌装有磁铁n，当第一限位凸台2.3与第二限位凸台3.1上下相对时，霍尔接近开关传感器m接近所述磁铁n，被触发，触发信号沿霍尔接近开关传感器的线缆m.1上传至指示灯单元，使指示灯点亮(指示灯单元包括控制器和与其连接的指示灯，控制器通过线缆连接所述霍尔接近开关传感器m，当控制器收到霍尔接近开关传感器m的触发信号后，控制指示灯点亮)。
下面说明应用上述孔隙水压力传感器埋设装置埋设孔隙水压力传感器的方法，包括以下步骤：
步骤一，将上限位箍3和下限位箍4固定套装在孔隙水压力传感器5上。
步骤二，将环箍爪1从孔隙水压力传感器5底部套入，使环箍爪1的圆环1.1顶在下限位箍4下方，并使圆环1.1上的凸起1.11顶入下限位箍4底部的凹槽4.1中。
步骤三，将安装好环箍爪的孔隙水压力传感器放在待安装孔位处，看环箍爪1是否可以自己锁定在孔位里，如不能，需要人工手动掰一下环箍爪1的卡爪1.2的张口角度，直至能够锁定在孔位里面。
步骤四，将顶部离合连接套2套入孔隙水压力传感器顶部，并将顶部离合连接套2与钻杆底部通过螺纹连接，将顶部离合连接套2上的第一限位凸台2.3与上限位箍3上的第二限位凸台3.1调整至锁合连接状态，这样可以防止在下放过程中顶部离合连接套2与孔隙水压力传感器脱离。
步骤五，下放钻杆，当孔隙水压力传感器5下放至目标点位后，停止下放，将孔隙水压力传感器5连接上采集仪，看孔隙水压力传感器是否可以正常工作，正常则进行下一步工作；如果孔隙水压力传感器不能正常工作，则孔隙水压力传感器在下放过程中受损，需要将其取出，重新安装新的孔隙水压力传感器，取出孔隙水压力传感器时，首先确认顶部离合连接套2上的第一限位凸台2.3与上限位箍3上的第二限位凸台3.1为锁合连接状态(观察指示灯为点亮状态)，然后即可缓慢提升钻杆，将孔隙水压力传感器取出，然后重复以上步骤安装新的孔隙水压力传感器。
步骤六，如果下放后的孔隙水压力传感器能正常工作，则旋转钻杆，将顶部离合连接套2上的第一限位凸台2.3与上限位箍3上的第二限位凸台3.1调整为可脱离状态(此时指示灯为熄灭状态)，然后提升钻杆，使孔隙水压力传感器与钻杆底部的顶部离合连接套2脱开，孔隙水压力传感器5在环箍爪1的作用下会留在目标点位。需要说明的是，在旋转钻杆时，由于环箍爪的卡爪1.2已经嵌入周围土体，而且卡爪1.2上设置有竖向的挡片1.21，以及环箍爪的圆环1.1和孔隙水压力传感器上的下限位箍4之间通过竖向凹槽和凸起结构相互配合，因此孔隙水压力传感器5不会随钻杆和顶部离合连接套2一同旋转，从而能够确保切换第一限位凸台2.3和第二限位凸台3之间的对应关系。
为了易于说明，实施例中使用了诸如“上”、“下”、“左”、“右”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位(旋转90度或位于其他方位)，这里所用的空间相对说明可相应地解释。
而且，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个与另一个具有相同名称的部件区分开来，而不一定要求或者暗示这些部件之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
以上对本发明做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本发明的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种孔隙水压力传感器埋设方法，其特征在于：采用环箍爪、顶部离合连接套、上限位箍和下限位箍；
所述上限位箍和下限位箍用于固定套装在孔隙水压力传感器上；
所述环箍爪包括圆环和设置在该圆环外壁上的多个卡爪，在每个卡爪的顶部设置有竖向的挡片，在环箍爪的圆环和下限位箍上设置有相互配合的竖向凹槽和凸起结构；
所述顶部离合连接套为圆筒状，其内壁具有限位阶梯，顶部离合连接套的限位阶梯下方的内径大于孔隙水压力传感器的直径，顶部离合连接套的限位阶梯上方的内径小于孔隙水压力传感器的直径；在顶部离合连接套的底部端口的内壁上对称设置有两个向内侧凸出的第一限位凸台，并且在上限位箍外壁上对称设置有两个向外侧凸出的第二限位凸台，顶部离合连接套的第一限位凸台和限位阶梯之间的距离要大于上限位箍的高度，以使上限位箍能够放置进第一限位凸台和限位阶梯之间的空间内，通过旋转顶部离合连接套能够调节顶部离合连接套上的第一限位凸台与上限位箍上的第二限位凸台之间的上下对应关系，当第一限位凸台与第二限位凸台上下相对时，为锁合连接状态；当第一限位凸台与第二限位凸台上下相错时，为可脱离状态，此状态下，当向上提升顶部离合连接套时，会脱离孔隙水压力传感器；在顶部离合连接套的上部还设置有外螺纹，用于与钻杆底部通过螺纹连接；
在顶部离合连接套的第一限位凸台内嵌装有霍尔接近开关传感器，对应的，在上限位箍上的第二限位凸台底部嵌装有磁铁，当第一限位凸台与第二限位凸台上下相对时，霍尔接近开关传感器接近所述磁铁，被触发，触发信号沿霍尔接近开关传感器的线缆上传至指示灯单元，使指示灯点亮；
埋设方法包括以下步骤：
步骤一，将上限位箍和下限位箍固定套装在孔隙水压力传感器上；
步骤二，将环箍爪从孔隙水压力传感器底部套入，使环箍爪的圆环顶在下限位箍下方，并使圆环与下限位箍通过竖向凹槽和凸起结构相互配合；
步骤三，将安装好环箍爪的孔隙水压力传感器放在待安装孔位处，看环箍爪是否可以自己锁定在孔位里，如不能，需要人工手动掰一下环箍爪的卡爪的张口角度，直至能够锁定在孔位里面；
步骤四，将顶部离合连接套套入孔隙水压力传感器顶部，并将顶部离合连接套与钻杆底部连接，将顶部离合连接套上的第一限位凸台与上限位箍上的第二限位凸台调整至锁合连接状态；
步骤五，下放钻杆，当孔隙水压力传感器下放至目标点位后，停止下放，将孔隙水压力传感器连接上采集仪，看孔隙水压力传感器是否可以正常工作，正常则进行下一步工作；如果孔隙水压力传感器不能正常工作，则需要将其取出，重新安装新的孔隙水压力传感器；取出孔隙水压力传感器时，首先确认顶部离合连接套上的第一限位凸台与上限位箍上的第二限位凸台为锁合连接状态，然后缓慢提升钻杆，将孔隙水压力传感器取出；
步骤六，如果下放后的孔隙水压力传感器能正常工作，则旋转钻杆，将顶部离合连接套上的第一限位凸台与上限位箍上的第二限位凸台调整为可脱离状态，然后提升钻杆，使孔隙水压力传感器与钻杆底部的顶部离合连接套脱开，孔隙水压力传感器在环箍爪的作用下会留在目标点位。
2.根据权利要求1所述的孔隙水压力传感器埋设方法，其特征在于：在下限位箍的底部设置凹槽，环箍爪的圆环的顶部设置凸起。
3.根据权利要求1所述的孔隙水压力传感器埋设方法，其特征在于：卡爪的数量为4个，沿圆环的圆周均匀分布。
4.根据权利要求1所述的孔隙水压力传感器埋设方法，其特征在于：指示灯单元包括控制器和与其连接的指示灯，控制器通过线缆连接所述霍尔接近开关传感器，当控制器收到霍尔接近开关传感器的触发信号后，控制指示灯点亮。
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