CN214695779U - 一种港口工程载荷试验沉降测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种港口工程载荷试验沉降测量装置，包括试验平台、沉降测量装置和锚桩，其中锚桩用于支撑所述试验平台，沉降测量装置设置在试验平台中央位置，该沉降测量装置底端设置在水面之下，沉降测量装置顶端穿过所述试验平台中心并向上延伸出试验平台；所述沉降测量装置包括上壳体和下壳体，其中上壳体与下壳体固定连接。本实用新型壳体为全封闭结构，将压力传感器和数据采集模块安装在壳体内，体积更小，且保证了测量装置的密封性；导气管集成于电缆内使测量装置的安装使用更加便捷；完能够避免基准梁的搭设，降低沉降测量系统受风浪影响，提高测量精度，更适合在海上以及恶劣条件下使用。

Description

一种港口工程载荷试验沉降测量装置

技术领域

本实用新型涉及港口工程桩基静载荷试验技术领域，特别涉及一种港口工程载荷试验沉降测量装置。

背景技术

在港口工程领域需要进行港口桩基静载荷试验或水下载荷试验，试验的方法是在水面搭设试验平台通过锚桩法进行载荷试验。由于海上进行载荷试验没有基准点，因此根据相关规范规定，水上载荷试验通过打设基准桩，在基准桩上搭设基准梁，然后通过在试桩与基准梁之间安装百分表的方式实现试桩的沉降测量。通过在基准桩上搭设基准梁作为百分表沉降测量的基准，增加了试验成本。港口工程桩基载荷试验基准桩由于打设在海中，受到波浪以及海风的影响，基准桩并不能完全保证处于静止状态，造成百分表读数不稳定，甚至在风浪较大的情况下会导致百分表脱离基准梁，造成沉降测量数据的中断。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术试验成本高，测量不准确问题，而提出的一种港口工程载荷试验沉降测量装置。

为实现上述目的，本实用新型提供一种港口工程载荷试验沉降测量装置，包括试验平台、沉降测量装置和锚桩，其中锚桩用于支撑所述试验平台，沉降测量装置设置在试验平台中央位置，该沉降测量装置底端设置在水面之下，沉降测量装置顶端穿过所述试验平台中心并向上延伸出试验平台；其特征在于，所述沉降测量装置包括上壳体和下壳体，其中上壳体与下壳体固定连接；所述上壳体内设有储液罐，该储液罐与上壳体内壁之间形成密封空腔；所述下壳体为一密闭空腔，该下壳体内设有压力传感器、应力传感器、温度传感器、薄膜弹片、数据采集模块、固定基座和电缆接口，其中压力传感器、应力传感器和温度传感器分别固定设置在固定基座上；所述薄膜弹片固定在下壳体上方，该薄膜弹片紧贴于储液罐底部。

优选地，所述电缆接口上连接有导气管电缆，该导气管电缆内集成有导气管、电源线和信号线，其中信号线与所述数据采集模块连接，电源线分别与所述压力传感器、应力传感器、温度传感器连接进行供电。

优选地，所述薄膜弹片上设置有感应芯片，其中应力传感器和温度传感器的输入端与薄膜弹片的感应芯片连接，应力传感器和温度传感器的输出端分别与数据采集模块连接。

优选地，所述储液罐上方开设有排气孔，该排气孔通过导气管与导气管电缆连通，其中导气管上设有压力传感器，该压力传感器的输出端与数据采集模块连接。

优选地，所述储液罐底部两侧分别连接有进水管和出水管，其中进水管与出水管对称安装；所述进水管上安装有限压阀，出水管上安装有控制阀。

优选地，所述储液罐内部设有浮箱，该浮箱顶部连接有空心螺栓；所述储液罐顶端设有内螺纹通液管接口，其中浮箱顶部通过空心螺栓与储液罐顶端的内螺纹通液管接口固定连接，该内螺纹通液管接口外接通液管。

优选地，所述浮箱底部设有一顶杆，该顶杆与储液罐底部的薄膜弹片固定连接。

本实用新型壳体为全封闭结构，将压力传感器和数据采集模块安装在壳体内，体积更小，且保证了测量装置的密封性；导气管集成于电缆内，使测量装置的安装使用更加便捷；能够避免基准梁的搭设，降低沉降测量系统受风浪影响，提高测量精度，更适合在海上以及恶劣条件下使用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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示出的结构获得其他的附图。

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型沉降测量装置结果剖视图。

附图标号说明：

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的一部分实施例，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。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型提出一种港口工程载荷试验沉降测量装置。

请结合参照图1和图2，一种港口工程载荷试验沉降测量装置，包括试验平台10、沉降测量装置20和锚桩30，其中锚桩30用于支撑所述试验平台10，沉降测量装置20设置在试验平台10中央位置，该沉降测量装置20底端设置在水面之下，沉降测量装置20顶端穿过所述试验平台10中心并向上延伸出试验平台10；所述沉降测量20装置包括上壳体201和下壳体202，其中上壳体201与下壳体202固定连接。

上壳体201内设有储液罐40，该储液罐40与上壳体201内壁之间形成密封空腔50；所述下壳体202为一密闭空腔，该下壳体202内设有压力传感器60、应力传感器70、温度传感器80、薄膜弹片90、数据采集模块100、固定基座110和电缆接口120，其中压力传感器60、应力传感器70和温度传感器80分别固定设置在固定基座110上；所述薄膜弹片90固定在下壳体202上方，该薄膜弹片202紧贴于储液罐40底部。

电缆接口120上连接有导气管电缆130，该导气管电缆130内集成有导气管、电源线和信号线(图未示)，其中信号线与所述数据采集模块100连接，电源线分别与所述压力传感器60、应力传感器70、温度传感器80连接，并为其进行供电。

薄膜弹片90上设置有感应芯片，其中应力传感器70和温度传感器80的输入端与薄膜弹片90的感应芯片连接，应力传感器70和温度传感器80的输出端分别与数据采集模块100连接。薄膜弹片90受到水位压力变化后，应力传感器70返回波长变化值，温度传感器80用于测量环境温度，其温度值作为应力传感器70的变化值修正参考。

储液罐40上方开设有排气孔140，该排气孔140通过导气管150与导气管电缆130连通，其中导气管150上设有压力传感器60，该压力传感器60的输出端与数据采集模块100连接。

储液罐40底部两侧分别连接有进水管160和出水管170，其中进水管160与出水管170对称安装；所述进水管160上安装有限压阀180，通过限压阀180使外界水缓慢注入储液罐40，出水管170上安装有控制阀190，通过控制阀190控制储液罐40是否排水。

储液罐40内部设有浮箱200，该浮箱200顶部连接有空心螺栓210；所述储液罐40顶端设有内螺纹通液管接口220，其中浮箱200顶部通过空心螺栓210与储液罐40顶端的内螺纹通液管接口220固定连接，该内螺纹通液管接口220外接通液管230，通过通液管230能够向浮箱200内注水。浮箱200底部设有一顶杆240，该顶杆240与储液罐40底部的薄膜弹片90固定连接。

因沉降测量装置20安装处是处于测量系统水平面的比较远的距离，而且整个测量系统的水平面与测量处的水位差远远超过水位计测量量程，通过调节浮箱200的浮力，即注水进入到浮箱200内来抵消大部分的水位落差。浮箱200用于对储液罐40内水位测量进行压力补偿。

实验室，将沉降测量装置20固定在试验平台中央后，通过进水管160对储液罐40注水，储液罐40内的气体通过顶部排气孔140排出，然后将限压阀180打开，使储液罐40内的水压缓慢增加，最终超过应力传感器70的量程；再通过旋转空心螺栓210来改变浮箱200的浮力，使应力传感器70的光波长返回到初始态，如此重复操作后，最后限压阀180全部打开，使储液罐40内的水压值达到最大值；同时通过通液管230向浮箱200内注入水，浮箱200使应力传感器70处于量程值内，通过改变浮箱200的浮力，使得应力传感器70处于测量水位最佳值；发生沉降时，储液罐40内的液压也发生改变，从而改变了薄膜弹片90的形变量，也对应力传感器70的拉伸量发生作用，最后由应力传感器70返回的波长也就发生改变，这个改变量与沉降的高度是线性的关系；同时，设置在导气管150上的压力传感器60通过测量储液罐40内液体压力的变化计算出测点相对于基准点的相对变化量，与基准点相比较即可求得各监测点的绝对沉降变化量，然后发送给数据采集模块100，并通过导气管电缆130将监测的绝对沉降变化量发送给监测上位机。

本实用新型壳体为全封闭结构，将压力传感器60和数据采集模块100安装在壳体内，体积更小，且保证了测量装置的密封性；导气管集成于电缆内，减少了壳体的开口数量，使测量装置的安装使用更加便捷。完全取消基准桩的打设，降低试验成本；能够避免基准梁的搭设，降低沉降测量系统受风浪影响，提高测量精度，更适合在海上以及恶劣条件下使用。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种港口工程载荷试验沉降测量装置，包括试验平台、沉降测量装置和锚桩，其中锚桩用于支撑所述试验平台，沉降测量装置设置在试验平台中央位置，该沉降测量装置底端设置在水面之下，沉降测量装置顶端穿过所述试验平台中心并向上延伸出试验平台；其特征在于，所述沉降测量装置包括上壳体和下壳体，其中上壳体与下壳体固定连接；所述上壳体内设有储液罐，该储液罐与上壳体内壁之间形成密封空腔；所述下壳体为一密闭空腔，该下壳体内设有压力传感器、应力传感器、温度传感器、薄膜弹片、数据采集模块、固定基座和电缆接口，其中压力传感器、应力传感器和温度传感器分别固定设置在固定基座上；所述薄膜弹片固定在下壳体上方，该薄膜弹片紧贴于储液罐底部。

2.根据权利要求1所述的一种港口工程载荷试验沉降测量装置，其特征在于，所述电缆接口上连接有导气管电缆，该导气管电缆内集成有导气管、电源线和信号线，其中信号线与所述数据采集模块连接，电源线分别与所述压力传感器、应力传感器、温度传感器连接进行供电。

3.根据权利要求1所述的一种港口工程载荷试验沉降测量装置，其特征在于，所述薄膜弹片上设置有感应芯片，其中应力传感器和温度传感器的输入端与薄膜弹片的感应芯片连接，应力传感器和温度传感器的输出端分别与数据采集模块连接。

4.根据权利要求1所述的一种港口工程载荷试验沉降测量装置，其特征在于，所述储液罐上方开设有排气孔，该排气孔通过导气管与导气管电缆连通，其中导气管上设有压力传感器，该压力传感器的输出端与数据采集模块连接。

5.根据权利要求1所述的一种港口工程载荷试验沉降测量装置，其特征在于，所述储液罐底部两侧分别连接有进水管和出水管，其中进水管与出水管对称安装；所述进水管上安装有限压阀，出水管上安装有控制阀。

6.根据权利要求1所述的一种港口工程载荷试验沉降测量装置，其特征在于，所述储液罐内部设有浮箱，该浮箱顶部连接有空心螺栓；所述储液罐顶端设有内螺纹通液管接口，其中浮箱顶部通过空心螺栓与储液罐顶端的内螺纹通液管接口固定连接，该内螺纹通液管接口外接通液管。

7.根据权利要求6所述的一种港口工程载荷试验沉降测量装置，其特征在于，所述浮箱底部设有一顶杆，该顶杆与储液罐底部的薄膜弹片固定连接。

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