一種土體分層沉降測量裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及土工模型試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種土體分層沉降測量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在我國的沿海地區(qū)，許多工程地基往往都是利用軟土經(jīng)過加固處理所形成，由于軟土具有壓縮性高、孔隙比大、滲透性低等特點(diǎn)，這就會使建筑物發(fā)生不規(guī)則沉降，造成墻體開裂給建筑物的穩(wěn)定性帶來了很大的破壞。為了控制軟土地基的穩(wěn)定性、保證建筑物的安全性，測試地基土的沉降就顯得十分必要。由于現(xiàn)場試驗(yàn)的周期長、費(fèi)用高、影響因素多等原因，室內(nèi)模型試驗(yàn)已成為當(dāng)今科研研究領(lǐng)域內(nèi)的主要研究手段，室內(nèi)模型試驗(yàn)是巖土工程試驗(yàn)的重要組成部分，一般土工模型試驗(yàn)除了測試土體表面的沉降外，還要求測量土體的分層沉降。通過測試不同深度土層的沉降量，了解不同深度土層的變形特性，進(jìn)而來探究控制地基土的變形的施工方法及其改造措施。常見室內(nèi)土體分層沉降的測試方法是在土層中放置沉降板，沉降板與沉降桿相連并伸出模型箱，在對土體進(jìn)行加壓時(shí)，通過測量儀器觀測沉降桿的下降高度進(jìn)而得出土層的沉降量。其存在的問題是在要求對土層多個(gè)不同深度的測點(diǎn)進(jìn)行測量時(shí)，需要插入多個(gè)沉降管，由于模型箱內(nèi)的土體表面積有限，難以避免桿與桿之間形成的擠土效應(yīng)，影響測量值的準(zhǔn)確性與可靠性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種土體分層沉降測量裝置，該測量裝置可實(shí)現(xiàn)對模型箱內(nèi)土體進(jìn)行單孔多點(diǎn)的沉降測量。
[0004]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
[0005]—種土體分層沉降測量裝置，包括模型箱(1)、沉降測量組件(2)和加壓裝置(3)，所述模型箱(1)為頂端開口的正方體結(jié)構(gòu)，所述沉降測量組件(2)由定位桿(4)、固定所述定位桿(4)的底座(5)、套在所述定位桿(4)上的沉降套管(6)和位移傳感器(7)組成，所述沉降套管(6)包括2?5個(gè)沉降管(8)，各個(gè)沉降管(8)均套在所述定位桿(4)上，相鄰沉降管(8)之間設(shè)置有定位滑道(9)，所述定位滑道(9)內(nèi)設(shè)置滾珠，所述沉降管(8)上部連有L型薄片
(10)，所述位移傳感器(7)指針的一端搭接在所述L型薄片(10)上，所述位移傳感器(7)指針的另一端通過導(dǎo)線連接在PC機(jī)上，所述沉降測量組件(2)設(shè)置于所述模型箱(1)內(nèi)，所述加壓裝置(3)包括液壓栗(11)、壓力傳動桿(12)以及連接在所述壓力傳動桿(12)末端的承壓板(13)，所述承壓板(13)上部有開口，覆蓋在所述模型箱(1)的箱口。
[0006]優(yōu)選的，所述沉降管(8)的底端外延設(shè)置有傳感片(14)，所述傳感片(14)的形狀為圓形。
[0007]優(yōu)選的，所述沉降測量組件(2)的底座(5)的形狀為正方形，尺寸為所述模型箱(1)的 1/5 ?2/5。
[0008]優(yōu)選的，所述位移傳感器(7)與所述沉降管(8)的數(shù)量一致。
[0009]優(yōu)選的，所述承壓板(13)與所述模型箱(1)箱口的尺寸一致。
[0010]本發(fā)明測量裝置工作原理如下:
[0011]—種土體分層沉降測量裝置，其沉降測量組件置于模型箱中，沉降管的直徑，高度各不相同，依次套在定位桿上，位移傳感器通過傳感器架固定在定位標(biāo)桿上，傳感器指針的一端搭接在與沉降管相連的L型薄片上，傳感器指針的另一端通過導(dǎo)線連接在PC機(jī)上，通過液壓栗傳送壓力至承壓板，對土層進(jìn)行均勻加壓，此時(shí)，與沉降管相連的傳感片會因受壓帶動沉降管下沉，搭接在沉降管上的位移傳感器指針也會隨之下移，其下降數(shù)值可通過PC機(jī)的數(shù)據(jù)采集而得到，即為土層的沉降量。
[0012]本發(fā)明的有益效果有:
[0013](1)本發(fā)明沉降測量裝置所采用的沉降管的管徑內(nèi)壁設(shè)有兩個(gè)定位滑道，定位滑道內(nèi)嵌有滾珠，在多個(gè)沉降管依次套入主體標(biāo)桿上，對土層加壓時(shí)，不同外徑的沉降管會隨著對土體的加壓而下沉，此時(shí)，定位滑道內(nèi)嵌有的滾珠能夠有效的減小管與管之間的摩擦，并且會防止沉降管相互之間發(fā)生轉(zhuǎn)動。
[0014](3)本發(fā)明的沉降測量裝置能夠?qū)崿F(xiàn)對土體單孔多點(diǎn)的沉降測量，從而避免了因測點(diǎn)過多，插入土體的沉降管太密而引起桿與桿之間的擠土效應(yīng)。
【附圖說明】
:
[0015]圖1為本發(fā)明沉降測量裝置的主視圖；
[0016]圖2為本發(fā)明沉降測量組件的主視圖；
[0017]圖3為本發(fā)明沉降管的剖面圖；
[0018]圖4為本發(fā)明沉降管的俯視圖。
[0019]圖中，1、模型箱，2、沉降測量組件，3、加壓裝置，4、定位桿，5、底座，6、沉降套管，7、位移傳感器，8、沉降管，9、定位滑道，10、L型薄片，11、液壓栗，12、壓力傳動桿，13、承壓板，14、傳感片，15、排水孔。
【具體實(shí)施方式】
[0020]為了使本發(fā)明所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖與實(shí)施例，對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的實(shí)施例僅僅用于解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0021]如圖1至圖4所示，一種土體分層沉降測量裝置，包括模型箱(1)、沉降測量組件(2)和加壓裝置(3)，其特征在于:所述模型箱(1)為頂端開口的正方體結(jié)構(gòu)，所述沉降測量組件
(2)由定位桿(4)、固定所述定位桿(4)的底座(5)、套在所述定位桿(4)上的沉降套管(6)和位移傳感器(7)組成，所述沉降套管(6)包括2?5個(gè)沉降管(8)，所述相鄰沉降管(8)之間設(shè)置有定位滑道(9)，定位滑道內(nèi)設(shè)置若干滾珠，沉降管(8)是外徑大小不一，高度各不相同的。其高度是依根據(jù)試驗(yàn)前所預(yù)設(shè)的沉降測點(diǎn)的深度而決定，其數(shù)量是依據(jù)測點(diǎn)的多少而決定。所述多個(gè)傳感片(14)刻有螺紋，其外徑均為一致，沉降管(8)與傳感片(14)通過螺紋進(jìn)行連接，所述傳感片(14)的個(gè)數(shù)大于2，所述多個(gè)L型薄片(10)其規(guī)格大小均為相同，沉降管(8)與L型薄片(10)通過螺栓進(jìn)行連接。在埋設(shè)的過程中，依據(jù)測點(diǎn)的深度依次將各個(gè)沉降管(8)套在定位桿(4)上，埋設(shè)完成后，其伸出模型箱外的沉降管(8)的高度是隨著其外徑的增大而減小。其所述位移傳感器(7)通過傳感器架固定在定位標(biāo)桿(4)上，所述多個(gè)位移傳感器(7)指針依次搭接在各個(gè)L型薄片(10)上，所述多個(gè)位移傳感器(7)指針的另一端通過導(dǎo)線連接在PC機(jī)上，通過液壓栗(11)提供壓力，經(jīng)過壓力傳動桿(12)傳遞在與之相連的承壓板(13)上，進(jìn)而對箱內(nèi)土體進(jìn)行均勾加壓，當(dāng)對箱內(nèi)土體加壓時(shí)，土體的下沉?xí)映两倒?8)下移，此時(shí)，位移傳感器(7)的指針會隨之下降，其下降數(shù)值可通過PC機(jī)的數(shù)據(jù)采集而得到。
[0022]本實(shí)施例沉降測量裝置，可以有效的減少插入箱體內(nèi)沉降桿數(shù)，有效的避免了因測點(diǎn)過多，插入土體的沉降管太密而引起桿與桿之間的擠土效應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)了對土體單孔多點(diǎn)的沉降測量，并且操作方便，其數(shù)據(jù)是經(jīng)過高精度位移傳感器進(jìn)行測量，并通過PC機(jī)采集，讀數(shù)精確可靠，非常適用于室內(nèi)模型箱試驗(yàn)。
[0023]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、同等替換和改進(jìn)等，均應(yīng)落在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種土體分層沉降測量裝置，包括模型箱(1)、沉降測量組件(2)和加壓裝置(3)，其特征在于:所述模型箱(1)為頂端開口的正方體結(jié)構(gòu)，所述沉降測量組件(2)由定位桿(4)、固定所述定位桿(4)的底座(5)、套在所述定位桿(4)上的沉降套管(6)和位移傳感器(7)組成，所述沉降套管(6)包括2?5個(gè)沉降管(8)，各個(gè)沉降管(8)均套在所述定位桿(4)上，相鄰沉降管(8)之間設(shè)置有定位滑道(9)，定位滑道內(nèi)設(shè)置滾珠，所述沉降管(8)上部連有L型薄片(10)，所述位移傳感器(7)指針的一端搭接在L型薄片(10)上，所述位移傳感器(7)指針的另一端通過導(dǎo)線連接在PC機(jī)上;所述沉降測量組件(2)設(shè)置于所述模型箱(1)內(nèi)，所述加壓裝置(3)包括液壓栗(11)、壓力傳動桿(12)以及連接在所述壓力傳動桿(12)末端的承壓板(13)，所述承壓板(13)上部有開口，覆蓋在所述模型箱(1)的箱口上;所述沉降管(8)的底端外延設(shè)置有傳感片(14)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種土體分層沉降測量裝置，其特征在于:所述傳感片(14)的形狀為圓形。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種土體分層沉降測量裝置，其特征在于:所述沉降測量組件(2)的底座(5)的形狀為正方形，所述沉降測量組件(2)的底座(5)的尺寸為所述模型箱(1)的 1/5 ?2/5。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種土體分層沉降測量裝置，其特征在于:所述位移傳感器(7)與所述沉降管(8)的數(shù)量一致。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種土體分層沉降測量裝置，其特征在于:所述承壓板(13)與所述模型箱(1)箱口的尺寸一致。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種土體分層沉降測量裝置，其特征在于:所述沉降管(8)與所述傳感片(14)通過螺紋進(jìn)行連接。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種土體分層沉降測量裝置，其特征在于:所述L型薄片(10)的數(shù)量多于2，所述L型薄片(10)的規(guī)格大小均為相同。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種土體分層沉降測量裝置，其特征在于:所述沉降管(8)與所述L型薄片(10)通過螺栓進(jìn)行連接。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種土體分層沉降測量裝置，包括模型箱、沉降測量組件和加壓裝置三個(gè)部分，模型箱為頂端開口的正方體結(jié)構(gòu)，沉降測量組件包括底座、定位桿、沉降管和位移傳感器。沉降管外徑大小不一，高度不同，在沉降管的管徑內(nèi)壁刻有兩條定位滑道，定位滑道內(nèi)嵌有滾珠。傳感器架連接傳感器固定在定位桿上，指針搭接在L型薄片上，導(dǎo)線連接在PC機(jī)上。多個(gè)沉降管由外徑從小到大依次套入主體標(biāo)桿上，其中，沉降管的高度依照所測量的土層深度決定。土層的壓力是通過液壓泵傳送的，其各土層分層沉降數(shù)據(jù)通過PC機(jī)進(jìn)行采集。本發(fā)明沉降測量裝置實(shí)現(xiàn)了土體單孔多點(diǎn)的沉降測量，能夠很好的測量土層的分層沉降，非常適用于室內(nèi)模型箱試驗(yàn)。
【IPC分類】G01N33/24
【公開號】CN105424910
【申請?zhí)枴緾N201510919264
【發(fā)明人】張建新, 岳曉鵬, 劉舉, 李軍偉, 王凱, 蔣坪臨
【申請人】天津城建大學(xué)
【公開日】2016年3月23日
【申請日】2015年12月11日