微型全流動地基強度測試儀的製作方法
2023-06-30 03:14:21 2
微型全流動地基強度測試儀的製作方法
【專利摘要】本實用新型屬於建設工程【技術領域】，涉及一種微型全流動地基強度測試儀。該測試儀包括T形圓柱探頭、剛性細杆、圓柱形金屬外殼、壓力傳感器和底座。剛性細杆的一端與T形圓柱探頭螺紋連接，T形圓柱探頭為粗糙表面，剛性細杆的另一端通過連接螺栓連接壓力傳感器；在剛性細杆及壓力傳感器外部套有一層圓柱形金屬外殼，圓柱形金屬外殼與剛性細杆間留有1mm的間隙，該圓柱形金屬外殼內外表面光滑，且與T形圓柱探頭末端保持1-2mm距離；位於壓力傳感器端部的金屬外殼底部設有底座，底座固定於電機上。本實用新型精確測量地基土的強度，儀器操作簡單，試驗周期短，對地基土擾動較小，可用於工程現場，也可應用於室內土工模型試驗。
【專利說明】微型全流動地基強度測試儀
【技術領域】
[0001]本實用新型屬於建設工程【技術領域】，涉及一種微型全流動地基強度測試儀，尤其是測量海洋軟土不排水抗剪強度的微型地基強度測試儀。
【背景技術】
[0002]目前，我國常用的地基強度測試方法有貫入試驗，十字板剪切試驗，直剪試驗及三軸壓縮試驗。貫入試驗較多的使用圓錐形貫入儀，由重錘將探頭貫入土中，根據貫入度指標與貫入阻力來判斷地基的密實狀態，進而推測地基承載力，其所測貫入阻力與土的抗剪強度之間的關係更多的依靠經驗公式來換算，有些情況下這些經驗公式的計算結果會有較大誤差；十字板剪切試驗是將十字形鋼板插入土中，使十字板在土中扭動，通過扭矩計算土的抗剪強度，但其測量值趨於殘餘強度，大多為手動操作，數據離散性較大，易受擾動影響；直剪試驗常用於室內土體強度的檢測，結構簡單易操作，但不能嚴格控制排水條件，故其不排水試驗結果不夠理想；三軸壓縮試驗雖然可以較好的測量地基土的強度，但取樣困難，擾動難以避免且試驗操作複雜，周期較長。
實用新型內容
[0003]本實用新型的目的是克服傳統地基強度測試方法在地基強度測試中，尤其是海洋軟土強度測試中的不足之處:量測結果不夠精確、數據離散性大、試驗操作複雜、周期長以及不便應用於室內土工模型試驗使用等。本實用新型提供了一種微型全流動地基強度測試儀，該微型全流動地基強度測試儀可以精確測量地基土強度，試驗操作簡便，周期短，而且由於儀器尺寸較小，可以減少對地基土的擾動，故其不但可以用於工程現場，也可以應用於室內土工模型試驗。
[0004]本實用新型的技術方案是:
[0005]一種微型全流動地基強度測試儀，該微型全流動地基強度測試儀包括T形圓柱探頭、剛性細杆、圓柱形金屬外殼、壓力傳感器和底座；剛性細杆的一端與T形圓柱探頭螺紋連接，T形圓柱探頭為粗糙表面，剛性細杆的另一端通過螺栓連接壓力傳感器；剛性細杆及壓力傳感器外部套有一層圓柱形金屬外殼，圓柱形金屬外殼與剛性細杆間留有Imm的間隙，該圓柱形金屬外殼內外表面光滑，且與T形圓柱探頭末端保持l-2mm距離；位於壓力傳感器端部的金屬外殼底部設有底座，底座固定於電機上；套在壓力傳感器外的圓柱形金屬外殼的一側開槽，用於壓力傳感器外接線頭的導出。
[0006]所述的T形圓柱探頭的材質為鋁材。
[0007]所述的圓柱形金屬外殼的材質為鋼材。
[0008]當測量地基土強度時，開啟電機，使微型全流動地基強度測試儀以恆定速度垂直貫入土體，貫入阻力通過剛性細杆從T形圓柱探頭傳遞至壓力傳感器，壓力傳感器以電信號的形式輸出。該種地基土強度測量方式，其T形圓柱探頭投影面積較大，貫入過程中，會引起較大範圍土體的反應，此時可以忽略由噪聲幹擾和傳感器自身解析度等產生的測量誤差；同時，會引起周圍土體全流動的破壞機制，此時無需修正上覆土壓力及孔隙壓力；貫入阻力與土體強度之間的關係還具有比較嚴格的理論解。圓柱形金屬外殼內外表面光滑，既可以平衡外側摩阻力，使貫入阻力測量值僅為探頭端部阻力，又可減小內部剛性細杆同金屬外殼間的摩擦，因而得到精確的測量值。本實用新型的圓柱形金屬外殼與T形圓柱探頭末端保持1-2_距離，目的是有效匹配壓力傳感器，精確採集並傳輸數據。該微型全流動地基強度測試儀，僅由操作人員控制電腦，便可實現探頭貫入，數據信號採集，大大縮短了實驗操作流程及試驗周期，並且由於儀器尺寸較小，減少了對地基土的擾動，故其不但可以用於工程現場，也可以應用於室內土工模型試驗。
[0009]本實用新型的效果和益處是:可以精確測量地基土強度，儀器操作簡單，試驗周期短，對地基土擾動較小，因此不但可以用於工程現場，也可以應用於室內土工模型試驗。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]圖1是實用新型的縱剖面圖。
[0011]圖2是實用新型的底部圖。
[0012]圖中:IT形圓柱探頭；2剛性細杆；3圓柱形金屬外殼；4螺栓；
[0013]5壓力傳感器外接線頭；6壓力傳感器；7底座；8底座螺孔；
[0014]9壓力傳感器連接螺孔。
【具體實施方式】
[0015]以下結合技術方案和附圖詳細敘述本實用新型的【具體實施方式】。
[0016]在圖1中，剛性細杆2剛度足夠大且兩端螺紋處理，使剛性細杆2—端與T形圓柱探頭I末端螺紋連接，對T形圓柱探頭I整體處理得到粗糙表面，另一端與壓力傳感器6通過連接螺栓4連接，壓力傳感器6採用125N型Load-cell傳感器。在剛性細杆2和壓力傳感器6外側套有一層圓柱形金屬外殼3,圓柱形金屬外殼3與剛性細杆2間留有Imm的間隙，該圓柱形金屬外殼3內外表面光滑，以減小外側摩阻力和內部摩擦的影響。圓柱形金屬外殼3與T形圓柱探頭I末端留有1-2_的距離，以便壓力傳感器6可以有效測量數據。
[0017]在圖2中，通過底座螺孔8與壓力傳感器連接螺孔9，將底座7固定於電機上，並將電機連接電腦，通過電腦便可實現操控電機，使該微型全流動地基強度測試儀貫入，貫入過程中由壓力傳感器6採集數據信號，反饋給電腦。
【權利要求】
1.一種微型全流動地基強度測試儀，其特徵在於，該微型全流動地基強度測試儀主要包括T形圓柱探頭、剛性細杆、圓柱形金屬外殼、壓力傳感器和底座；剛性細杆的一端與T形圓柱探頭螺紋連接，T形圓柱探頭為粗糙表面，剛性細杆的另一端通過螺栓連接壓力傳感器；剛性細杆及壓力傳感器外部套有一層圓柱形金屬外殼，圓柱形金屬外殼與剛性細杆間留有Imm的間隙，該圓柱形金屬外殼內外表面光滑，且與T形圓柱探頭末端保持l-2mm距離；位於壓力傳感器端部的金屬外殼底部設有底座，底座固定於電機上；套在壓力傳感器外的圓柱形金屬外殼的一側開槽，用於壓力傳感器外接線頭的導出。
2.根據權利要求1所述的微型全流動地基強度測試儀，其特徵在於，所述的T形圓柱探頭的材質為鋁材。
3.根據權利要求1或2所述的微型全流動地基強度測試儀，其特徵在於，所述的圓柱形金屬外殼的材質為鋼材。
【文檔編號】G01N3/317GK204116161SQ201420637920
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年10月28日 優先權日:2014年10月28日
【發明者】趙維, 李志陽, 範寧 申請人:大連理工大學