CN214372416U - 一种深厚土层压缩变形测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种深厚土层压缩变形测试装置，旨在实现深厚土层压缩变形量的精准测量。该深厚土层压缩变形测试装置，包括盒体，设置在土体的压缩层上，能够随所述压缩层同步沉降；定滑轮，固定设置在所述盒体内；位移丝，所述压缩层中设有供所述位移丝穿设的通道，所述位移丝的一端绕过所述定滑轮悬挂有平衡重物，另一端经所述通道垂直穿过所述压缩层后锚固在土体的底层中；位移传感器，设置在所述盒体上，用于测量所述平衡重物的移动距离。

Description

一种深厚土层压缩变形测试装置

技术领域

本实用新型属于基础沉降测试技术领域，尤其涉及一种深厚土层压缩变形测试装置。

背景技术

建筑物基础在外荷载或环境变化(抽取地下水)时会产生沉降，沉降超出规范要求，会影响建筑物正常使用，甚至安全，随着我国高速铁路的飞速发展和城市高层建筑的不断涌现，对建筑物基础的工后沉降控制越来严格，必须对基础下压缩土层沉降量进行严格的控制和测量。现场试验测试是确定建筑物基础下土层压缩变形最可靠的办法，对基础下土层压缩变形进行测试，可获得压缩土层变形数据，揭示土层压缩变形量随荷载、深度的发展规律，并可用于验证和改进现有深厚土层沉降计算方法，具有重要的应用价值。

现有压缩层压缩量的常规观测设备主要有螺旋式沉降仪，磁环式沉降仪，单(多)点沉降计，主要用于路基工程，但对于高速铁路桥梁桩基以及高层建筑深基础基础深度可达上百米，常规埋设方法和安装工艺较难实现，且测量精度难以保证。

综上，有必要开发一种针对深厚土层压缩变形量测量的测试装置。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种深厚土层压缩变形测试装置，旨在实现深厚土层压缩变形量的精准测量。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种深厚土层压缩变形测试装置，包括：

盒体，设置在土体的压缩层上，能够随所述压缩层同步沉降；

定滑轮，固定设置在所述盒体内；

位移丝，所述压缩层中设有供所述位移丝穿设的通道，所述位移丝的一端绕过所述定滑轮悬挂有平衡重物，另一端经所述通道垂直穿过所述压缩层后锚固在土体的底层中；

位移传感器，设置在所述盒体上，用于测量所述平衡重物的移动距离。

具体的，所述平衡重物的顶部竖直固定设有导向滑杆，所述盒体内固定设有与所述导向滑杆滑动配合的导向套，所述位移丝与所述导向滑杆固定连接。

具体的，所述位移丝通过固定螺栓与所述导向滑杆固定连接。

具体的，所述位移丝绕过所述定滑轮后两端相互平行。

具体的，所述定滑轮在所述盒体内水平并排设置两个。

具体的，所述导向滑杆上水平设置有位移板，所述位移传感器的测杆与所述位移板固定连接。

具体的，所述测杆外位于所述位移传感器与所述位移板之间还连接有波纹管。

具体的，所述位移丝通过锚头锚固在底层中。

具体的，所述压缩层中垂直埋设有伸缩管，所述伸缩管的内腔构成所述通道，所述伸缩管的两端分别与所述盒体和所述底层固定连接。

具体的，所述伸缩管通过螺纹接头与所述锚头固定连接。

与现有技术相比，本实用新型具有的有益效果在于：锚固在底层上的位移丝在平衡重物的牵拉作用下始终保持张紧绷直的状态，位移丝土体的压缩层发生沉降时，盒体将随压缩层同步沉降，平衡重物将拉动位移丝向下运动，通过测量平衡重物的移动距离即可实现压缩层沉降量的测量，解决了传统长测杆过长引起柔性弯曲，无法保证垂直度，进而影响测量精度的问题，具有结构简单，操作方便的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的深厚土层压缩变形测试装置主视图；

图2是本实用新型实施例提供的深厚土层压缩变形测试装置侧视图；

其中：1、盒体；2、定滑轮；3、位移丝；4、位移传感器；401、传感器筒体；402、传感器活塞杆；403、传感器导线；404、测杆；5、压缩层；6、平衡重物；7、底层；8、导向滑杆；9、导向套；10、固定螺栓；11、位移板；12、波纹管；13、锚头；14、伸缩管；15、定位板；16、钻孔。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

参见图1和图2，一种深厚土层压缩变形测试装置，包括盒体1、定滑轮2、位移丝3以及位移传感器4，盒体1设置在土体的压缩层5上，能够随压缩层5同步沉降，定滑轮2固定设置在盒体1内，压缩层5中设有供位移丝3穿设的通道，位移丝3的一端绕过定滑轮2悬挂有平衡重物6，平衡重物6通过位移丝3悬空设置在盒体1中，另一端经压缩层5中的通道垂直穿过压缩层5后锚固在土体的底层7中，位移传感器4同样设置在盒体1内，用于测量平衡重物6的移动距离。

其中，位移丝3可以采用钢丝绳或其他不易发生弹性变形的刚性绳体。本实施例中，位移丝3采用直径为2mm的钢丝，盒体1主要对内部的位移传感器4等部件提供保护，可以采用金属等硬质材质制作。

本实施例中，锚固在底层7上的位移丝3在平衡重物6的牵拉作用下始终保持张紧绷直的状态，位移丝3土体的压缩层5发生沉降时，盒体1将随压缩层5同步沉降，平衡重物6将拉动位移丝3向下运动，通过测量平衡重物6的移动距离即可实现压缩层5沉降量的测量，解决了传统长测杆404过长引起柔性弯曲，无法保证垂直度，进而影响测量精度的问题，具有结构简单，操作方便的优点。

参见图1和图2，需要理解的是，在实际应用中，平衡重物6的顶部竖直固定设有导向滑杆8，盒体1内固定设有与导向滑杆8滑动配合的导向套9，位移丝3与导向滑杆8固定连接，这样的设计方式可以保证平衡重物6移动的垂直度，防止平衡重物6左右偏摆，影响测量精度。

具体的，位移丝3通过固定螺栓10与导向滑杆8固定连接，通过拧松固定螺栓10，将导向滑杆8固定在位移丝3不同位置处，可以对平衡重物6的悬挂高度进行灵活调节。在实际设计中，定滑轮2在盒体1内水平并排设置，位移丝3绕过两个定滑轮2后两端相互平行，也即位移丝3的两个连接端均呈与压缩层5垂直的铅锤状态。

参见图1和图2，具体的，导向滑杆8上水平设置有位移板11，位移传感器4的测杆404与位移板11固定连接，平衡重物6下移时，将带动位移板11向下移动，实现移动距离的测量。其中，位移传感器4为一电测位移传感器4，该电测位移传感器4包括传感器筒体401、传感器活塞杆402以及传感器导线403，传感器活塞杆402插设于传感器筒体401内并可沿传感器筒体401轴向滑动，传感器活塞杆402通过测杆404接头与测杆404相连，传感器筒体401固定在盒体1上并通过传感器导线403与外部控制机构相连。

本实施例中，压缩层5压缩后，引起位移丝3向上移动，平衡重物6下移，引起位移板11向下移动，位移传感器4测得位移量即为位移丝3的移动量，也是压缩层5的压缩量。

参见图1和图2，在实际应用中，为对测杆404提供保护，在测杆404的外侧套有能够伸缩的12波纹管，12波纹管的两端分别与传感器筒体401和位移板11相连接。本实施例中，波纹管采用金属波纹管，金属波纹管缩至最短时进行装配，其伸长范围满足位移传感器4量程范围，波纹管下方通过金属波纹管螺纹接头与位移板11连接。

参见图1和图2，在一些可能实施的方案中，位移丝3通过锚头13锚固在底层7中，在压缩层5中垂直埋设有伸缩管14，伸缩管14的内腔直接构成供位移丝3穿过的通道，伸缩管14的顶端通过定位板15与盒体1固定连接，底端螺纹接头与锚头13固定连接，位移丝3从伸缩管14引出后，从盒体1底部的穿孔引入至盒体1内。其中，伸缩管14可以采用波纹管，当然也可以采用其他能够轴向实现自由伸缩的管体。本实例中，伸缩管14采用外径

内径20mm的不锈钢波纹管。

本实施例中深厚土层压缩变形测试装置的安装过程如下：1)按要求进行钻孔16；2)连接底层锚头、伸缩管与位移丝，并下放至压缩层底面锚固，伸缩管14与钻孔16之间存在一定的间隙；3)连接伸缩管与固定板，与压缩层协调变形；4)在盒体内安放好位移传感器及平衡重物，将平衡重物并与压缩层牵引出的位移丝连接。

本实施例具有如下优点：

工作原理明确：测试情况下，测试深厚土层压缩量与实际保持一致，位移丝位移量通过单点沉降计进行测量，真实客观地反映压缩层位移量。

设备简单易操作：整个试验过程只需对压缩层进行钻孔，位移测量系统可预制，并存放于盒体中，该盒体可埋设于压缩层中，不妨碍工程施工，整个实验装置构造简单，易于操作。

测试精度提高：该测量装置利用位移丝代替传统沉降计加长测杆，可解决加长测杆过长引起柔性弯曲，无法保证垂直度，进而影响测量精度的问题，在平衡重物作用下，位移丝在整个测量过程中可始终保持垂直，保证测量精度。

长期自动检测：测试时，位移传感器可自动测试位移量，并通过导线传递至外界控制平台，并可长期进行自动测量，传输数据。

上述本实用新型所公开的任一技术方案除另有声明外，如果其公开了数值范围，那么公开的数值范围均为优选的数值范围，任何本领域的技术人员应该理解：优选的数值范围仅仅是诸多可实施的数值中技术效果比较明显或具有代表性的数值。由于数值较多，无法穷举，所以本实用新型才公开部分数值以举例说明本实用新型的技术方案，并且，上述列举的数值不应构成对本实用新型创造保护范围的限制。

同时，上述本实用新型如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件，那么，除另有声明外，固定连接可以理解为：能够拆卸地固定连接(例如使用螺栓或螺钉连接)，也可以理解为：不可拆卸的固定连接(例如铆接、焊接)，当然，互相固定连接也可以为一体式结构(例如使用铸造工艺一体成形制造出来)所取代(明显无法采用一体成形工艺除外)。

另外，上述本实用新型公开的任一技术方案中所应用的用于表示位置关系或形状的术语除另有声明外其含义包括与其近似、类似或接近的状态或形状。本实用新型提供的任一部件既可以是由多个单独的组成部分组装而成，也可以为一体成形工艺制造出来的单独部件。

上述实施例仅仅是清楚地说明本实用新型所作的举例，而非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里也无需也无法对所有的实施例予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种深厚土层压缩变形测试装置，其特征在于，包括：

盒体(1)，设置在土体的压缩层(5)上，能够随所述压缩层(5)同步沉降；

定滑轮(2)，固定设置在所述盒体(1)内；

位移丝(3)，所述压缩层(5)中设有供所述位移丝(3)穿设的通道，所述位移丝(3)的一端绕过所述定滑轮(2)悬挂有平衡重物(6)，另一端经所述通道垂直穿过所述压缩层(5)后锚固在土体的底层(7)中；

位移传感器(4)，设置在所述盒体(1)上，用于测量所述平衡重物(6)的移动距离。

2.根据权利要求1所述的深厚土层压缩变形测试装置，其特征在于：所述平衡重物(6)的顶部竖直固定设有导向滑杆(8)，所述盒体(1)内固定设有与所述导向滑杆(8)滑动配合的导向套(9)，所述位移丝(3)与所述导向滑杆(8)固定连接。

3.根据权利要求2所述的深厚土层压缩变形测试装置，其特征在于：所述位移丝(3)通过固定螺栓(10)与所述导向滑杆(8)固定连接。

4.根据权利要求2所述的深厚土层压缩变形测试装置，其特征在于：所述位移丝(3)绕过所述定滑轮(2)后两端相互平行。

5.根据权利要求3所述的深厚土层压缩变形测试装置，其特征在于：所述定滑轮(2)在所述盒体(1)内水平并排设置两个。

6.根据权利要求3所述的深厚土层压缩变形测试装置，其特征在于：所述导向滑杆(8)上水平设置有位移板(11)，所述位移传感器(4)的测杆(404)与所述位移板(11)固定连接。

7.根据权利要求6所述的深厚土层压缩变形测试装置，其特征在于：所述测杆(404)外位于所述位移传感器(4)与所述位移板(11)之间还连接有波纹管(12)。

8.根据权利要求3-7任一项所述的深厚土层压缩变形测试装置，其特征在于：所述位移丝(3)通过锚头(13)锚固在底层(7)中。

9.根据权利要求8所述的深厚土层压缩变形测试装置，其特征在于：所述压缩层(5)中垂直埋设有伸缩管(14)，所述伸缩管(14)的内腔构成所述通道，所述伸缩管(14)的两端分别与所述盒体(1)和所述底层(7)固定连接。

10.根据权利要求9所述的深厚土层压缩变形测试装置，其特征在于：所述伸缩管(14)通过螺纹接头与所述锚头(13)固定连接。

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