CN218035441U - 可回收的压入式土压力测试装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种可回收的压入式土压力测试装置，包括一土压力传感器、两楔形板、一空心杆件、两螺纹接头和一信号线束；所述土压力传感器嵌设固定于所述空心杆件的侧壁；所述楔形板分别连接固定于所述土压力传感器的上端和下端；两螺纹接头分别连接于所述空心杆件的两端；所述螺纹接头中空并与所述空心杆件的空腔连通；所述信号线束穿设于所述螺纹接头和所述空心杆件内并连接所述土压力传感器。本实用新型的一种可回收的压入式土压力测试装置，可保证土压力传感器比较方便的压入待测土层中，并且减小了埋设过程对原状土体的扰动，测试完成后还可以将装置拔出进行回收再利用。
Description
技术领域
本实用新型涉及岩土工程测试技术领域，尤其涉及一种可回收的压入式土压力测试装置。
背景技术
土压力及其变化是分析土体应力状态的重要指标，目前直接获取土压力的方法是在待测土体的相应位置埋设土压力计并进行持续监测的方式。
土压力计的常规埋设方法为预先在埋设位置用钻机开设一定直径的钻孔，然后将土压力计按照设计埋深固定在PVC管、钢筋架、型钢架等支架上，再将支架下放至钻孔内，最后进行回填、布线及持续监测。然而，钻孔法埋设不但埋设过程比较复杂，而且会完全破坏土压力计周围的土体结构，回填材料与原状土的物理力学性能差异较大，这些将造成土压力测试数据存在较大的不确定性。此外，钻孔法埋设的土压力计在测试完成后的回收再利用是比较困难的。
发明内容
针对上述现有技术中的不足，本实用新型提供一种可回收的压入式土压力测试装置，可保证土压力传感器比较方便的压入待测土层中，并且减小了埋设过程对原状土体的扰动，测试完成后还可以将装置拔出进行回收再利用。
为了实现上述目的，本实用新型提供一种可回收的压入式土压力测试装置，包括一土压力传感器、两楔形板、一空心杆件、两螺纹接头和一信号线束；所述土压力传感器嵌设固定于所述空心杆件的侧壁；所述楔形板分别连接固定于所述土压力传感器的上端和下端；两螺纹接头分别连接于所述空心杆件的两端；所述螺纹接头中空并与所述空心杆件的空腔连通；所述信号线束穿设于所述螺纹接头和所述空心杆件内并连接所述土压力传感器。
优选地，所述土压力传感器包括一测试面板、一背板、一连接管、一感应元件和一信号线；所述测试面板设置于所述空心杆件的侧壁的表面；所述背板配合所述测试面板形成一液腔；所述连接管一端连通所述液腔，另一端连接所述感应元件；所述感应元件通过所述信号线连接所述信号线束；所述背板、所述连接管、所述感应元件和所述信号线设置于所述空心杆件内；所述液腔和所述连接管内填充满填充液。
优选地，所述背板的刚度大于所述测试面板的刚度。
优选地，所述背板和所述测试面板采用不锈钢板，所述背板的厚度大于所述测试面板的厚度。
优选地，所述楔形板较宽且较厚的一端分别与所述测试面板的上端和下端贴合。
优选地，所述空心杆件采用直径小于等于6cm的不锈钢空心杆件。
优选地，所述空心杆件的外表覆盖有一防锈层。
优选地，当采用至少两个所述可回收的压入式土压力测试装置时，各所述可回收的压入式土压力测试装置的所述感应元件通过对应的所述信号线连接同一所述信号线束。
本实用新型由于采用了以上技术方案，使其具有以下有益效果：
(1)本实用新型通过空心杆件、楔形板和螺纹接头的配合可通过静压方式进行埋设，与钻孔法埋设相比，大大减小了对原状土的破坏，也避免了因回填材料与原状土的物理力学性能不同而对测试的干扰，总体上测试结果更为合理。
(2)多个测试装置同时埋设时，其土压力传感器的信号线汇集为一个信号线束，大大减少了信号线的数量并使得采集过程更加便捷，信号线束从装置及压杆的内腔穿出，能有效防止埋设过程可能对信号线造成的破坏。
(3)压入法埋设避免了钻孔法产生的泥浆污染，并且节省了回填的材料及人工成本，本装置能够方便的回收再引用，因此相比传统方法而言，更加的经济环保。
附图说明
图1为本实用新型实施例的可回收的压入式土压力测试装置的正视图；
图2为本实用新型实施例的可回收的压入式土压力测试装置的侧视图；
图3为本实用新型实施例的可回收的压入式土压力测试装置的内部结构示意图。
具体实施方式
下面根据附图图1～图3，给出本实用新型的较佳实施例，并予以详细描述，使能更好地理解本实用新型的功能、特点。
请参阅图1～图3，本实用新型实施例的一种可回收的压入式土压力测试装置，包括一土压力传感器1、两楔形板2、一空心杆件3、两螺纹接头4和一信号线束5；土压力传感器1嵌设固定于空心杆件3的侧壁；楔形板2分别连接固定于土压力传感器1的上端和下端；两螺纹接头4分别连接于空心杆件3的两端；螺纹接头4中空并与空心杆件3的空腔连通；信号线束5穿设于螺纹接头4和空心杆件3内并连接土压力传感器1。
土压力传感器1包括一测试面板11、一背板12、一连接管14、一感应元件15和一信号线16；测试面板11设置于空心杆件3的侧壁的表面；背板12配合测试面板11形成一液腔；连接管14一端连通液腔，另一端连接感应元件15；感应元件15通过信号线16连接信号线束5；背板12、连接管14、感应元件15和信号线16设置于空心杆件3内；液腔和连接管14内填充满填充液13。
本实施例中，背板12和测试面板11采用不锈钢板。
其中，测试面板11采用超薄的不锈钢板，当装置埋设于土体中时，其将在侧向土压力的作用下产生一定的变形，测试面板11的具体厚度与传感器的量程相对应。
背板12采用一定厚度的不锈钢板，其刚度远大于测试面板11的刚度；在设计位置的土压力作用下不产生明显变形。
填充液13为绿色无污染的液体材料。其充斥在测试面板11、背板12、连接管14和感应元件15组成的密闭空间内，并且具有一定的内压力。
感应元件15包含但不限于应变式、振弦式、光纤式的压力感应元件，其能精确感知填充液13的压力及压力变化。
信号线16具有供电和传输信号的作用，当信号线16连接采集设备后，感应元件15处于通电状态并对填充液13的液压进行感知，感知结果再通过信号线16传递给采集设备。
楔形板2较宽且较厚的一端分别与测试面板11的上端和下端贴合。可以在装置下压或上提过程中，有效减小因土压力传感器1产生的阻力。
空心杆件3采用直径小于等于6cm的不锈钢空心杆件3。杆件壁厚可根据压入土体的深度及土性确定，以即保证具有足够的抗压刚度又相对经济为宜，考虑到土层一般具有一定的腐蚀性，可在表面喷涂防锈层。
螺纹接头4位于空心杆件3的上下端，两个构件可以一体化制作。装置通过螺纹接头4可以与制式压杆相连接，进而能够采用静压设备将装置压入至土层中的设计深度。
信号线束5从空心杆件3和螺纹拼接头内腔穿过，当在土层中需要连续埋设多个可回收的压入式土压力测试装置时，各可回收的压入式土压力测试装置的感应元件15通过对应的信号线16连接同一信号线束5，再统一引出地面进行信号采集。
当装置埋设于土体中时，测试面板11将受到侧向土压力的作用，而对密闭空间内的填充液13产生挤压，填充液13所受压力的变化将传导给感应元件15，感应元件15的测试值通过标定试验获得两者的对应曲线，从而实现装置对土压力的精确测量。
本实用新型实施例的一种可回收的压入式土压力测试装置，其使用方法如下：
第一步，根据拟进行土压力测试的位置和深度确定所需装置的数量、土压力传感器1的量程、信号线束5的长度等，对采用的土压力传感器1外观进行检查，用采集设备对其性能进行监测。
第二步，在测试现场定位出需要埋设可回收的压入式土压力测试装置的具体位置，并做好标记。
第三步，如果需要埋设的位置有硬地坪或者较厚的杂填土时，需要进行开孔和引孔，以便测试装置可以顺利压入土体。
第四步，将静压装置安放至埋设位置上方，并保证设备施压位置与地面孔位对中。同时，准备相应数量的压杆，并按照土压力测试深度将测试装置和压杆逐次排放，再将信号线束5从压杆的空腔内依次穿过，完成后再用采集设备对每个传感器的数据进行采集。
第五步，将测试装置与压杆按照顺序逐个拼接并用静压装置依次压入土体中，压入过程中应注意保证土压力传感器1的测试面板11的朝向正确且不发生扭转，并严禁用力拉扯信号线束5。
第六步，待测试装置和压杆下压到预定位置后，移开静压设备，再次采用采集设备对土压力传感器1的数据进行采集。
第七步，将信号线束5连接至自动化采集设备，对测试孔口、信号线束5、采集设备做好防护并粘贴醒目提示标识。
第八步，待测试结束后，利用静压设备将压杆和测试设备依次拔出，并对测试设备上的土压力传感器1进行检查和标定，以待下次重复利用。
以上结合附图实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本实用新型做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本实用新型的限定，本实用新型将以所附权利要求书界定的范围作为本实用新型的保护范围。
Claims (8)
1.一种可回收的压入式土压力测试装置，其特征在于，包括一土压力传感器、两楔形板、一空心杆件、两螺纹接头和一信号线束；所述土压力传感器嵌设固定于所述空心杆件的侧壁；所述楔形板分别连接固定于所述土压力传感器的上端和下端；两螺纹接头分别连接于所述空心杆件的两端；所述螺纹接头中空并与所述空心杆件的空腔连通；所述信号线束穿设于所述螺纹接头和所述空心杆件内并连接所述土压力传感器。
2.根据权利要求1所述的可回收的压入式土压力测试装置，其特征在于，所述土压力传感器包括一测试面板、一背板、一连接管、一感应元件和一信号线；所述测试面板设置于所述空心杆件的侧壁的表面；所述背板配合所述测试面板形成一液腔；所述连接管一端连通所述液腔，另一端连接所述感应元件；所述感应元件通过所述信号线连接所述信号线束；所述背板、所述连接管、所述感应元件和所述信号线设置于所述空心杆件内；所述液腔和所述连接管内填充满填充液。
3.根据权利要求2所述的可回收的压入式土压力测试装置，其特征在于，所述背板的刚度大于所述测试面板的刚度。
4.根据权利要求3所述的可回收的压入式土压力测试装置，其特征在于，所述背板和所述测试面板采用不锈钢板，所述背板的厚度大于所述测试面板的厚度。
5.根据权利要求2所述的可回收的压入式土压力测试装置，其特征在于，所述楔形板较宽且较厚的一端分别与所述测试面板的上端和下端贴合。
6.根据权利要求1所述的可回收的压入式土压力测试装置，其特征在于，所述空心杆件采用直径小于等于6cm的不锈钢空心杆件。
7.根据权利要求6所述的可回收的压入式土压力测试装置，其特征在于，所述空心杆件的外表覆盖有一防锈层。
8.根据权利要求2所述的可回收的压入式土压力测试装置，其特征在于，当采用至少两个所述可回收的压入式土压力测试装置时，各所述可回收的压入式土压力测试装置的所述感应元件通过对应的所述信号线连接同一所述信号线束。
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Cited By (1)
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| CN116678529A (zh) * | 2023-06-07 | 2023-09-01 | 苏州智云程科技有限公司 | 一种土压力传感器及其埋设与回收方法 |
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2022
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| CN116678529B (zh) * | 2023-06-07 | 2023-12-22 | 苏州智云程科技有限公司 | 一种土压力传感器及其埋设与回收方法 |
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