微型全流動(dòng)地基強(qiáng)度測(cè)試儀的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型屬于建設(shè)工程【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種微型全流動(dòng)地基強(qiáng)度測(cè)試儀。該測(cè)試儀包括T形圓柱探頭、剛性細(xì)桿、圓柱形金屬外殼、壓力傳感器和底座。剛性細(xì)桿的一端與T形圓柱探頭螺紋連接，T形圓柱探頭為粗糙表面，剛性細(xì)桿的另一端通過(guò)連接螺栓連接壓力傳感器；在剛性細(xì)桿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(xì)桿間留有1mm的間隙，該圓柱形金屬外殼內(nèi)外表面光滑，且與T形圓柱探頭末端保持1-2mm距離；位于壓力傳感器端部的金屬外殼底部設(shè)有底座，底座固定于電機(jī)上。本實(shí)用新型精確測(cè)量地基土的強(qiáng)度，儀器操作簡(jiǎn)單，試驗(yàn)周期短，對(duì)地基土擾動(dòng)較小，可用于工程現(xiàn)場(chǎng)，也可應(yīng)用于室內(nèi)土工模型試驗(yàn)。
【專利說(shuō)明】微型全流動(dòng)地基強(qiáng)度測(cè)試儀

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于建設(shè)工程【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種微型全流動(dòng)地基強(qiáng)度測(cè)試儀，尤其是測(cè)量海洋軟土不排水抗剪強(qiáng)度的微型地基強(qiáng)度測(cè)試儀。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，我國(guó)常用的地基強(qiáng)度測(cè)試方法有貫入試驗(yàn)，十字板剪切試驗(yàn)，直剪試驗(yàn)及三軸壓縮試驗(yàn)。貫入試驗(yàn)較多的使用圓錐形貫入儀，由重錘將探頭貫入土中，根據(jù)貫入度指標(biāo)與貫入阻力來(lái)判斷地基的密實(shí)狀態(tài)，進(jìn)而推測(cè)地基承載力，其所測(cè)貫入阻力與土的抗剪強(qiáng)度之間的關(guān)系更多的依靠經(jīng)驗(yàn)公式來(lái)?yè)Q算，有些情況下這些經(jīng)驗(yàn)公式的計(jì)算結(jié)果會(huì)有較大誤差；十字板剪切試驗(yàn)是將十字形鋼板插入土中，使十字板在土中扭動(dòng)，通過(guò)扭矩計(jì)算土的抗剪強(qiáng)度，但其測(cè)量值趨于殘余強(qiáng)度，大多為手動(dòng)操作，數(shù)據(jù)離散性較大，易受擾動(dòng)影響；直剪試驗(yàn)常用于室內(nèi)土體強(qiáng)度的檢測(cè)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易操作，但不能嚴(yán)格控制排水條件，故其不排水試驗(yàn)結(jié)果不夠理想；三軸壓縮試驗(yàn)雖然可以較好的測(cè)量地基土的強(qiáng)度，但取樣困難，擾動(dòng)難以避免且試驗(yàn)操作復(fù)雜，周期較長(zhǎng)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的是克服傳統(tǒng)地基強(qiáng)度測(cè)試方法在地基強(qiáng)度測(cè)試中，尤其是海洋軟土強(qiáng)度測(cè)試中的不足之處:量測(cè)結(jié)果不夠精確、數(shù)據(jù)離散性大、試驗(yàn)操作復(fù)雜、周期長(zhǎng)以及不便應(yīng)用于室內(nèi)土工模型試驗(yàn)使用等。本實(shí)用新型提供了一種微型全流動(dòng)地基強(qiáng)度測(cè)試儀，該微型全流動(dòng)地基強(qiáng)度測(cè)試儀可以精確測(cè)量地基土強(qiáng)度，試驗(yàn)操作簡(jiǎn)便，周期短，而且由于儀器尺寸較小，可以減少對(duì)地基土的擾動(dòng)，故其不但可以用于工程現(xiàn)場(chǎng)，也可以應(yīng)用于室內(nèi)土工模型試驗(yàn)。
[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:
[0005]一種微型全流動(dòng)地基強(qiáng)度測(cè)試儀，該微型全流動(dòng)地基強(qiáng)度測(cè)試儀包括T形圓柱探頭、剛性細(xì)桿、圓柱形金屬外殼、壓力傳感器和底座；剛性細(xì)桿的一端與T形圓柱探頭螺紋連接，T形圓柱探頭為粗糙表面，剛性細(xì)桿的另一端通過(guò)螺栓連接壓力傳感器；剛性細(xì)桿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(xì)桿間留有Imm的間隙，該圓柱形金屬外殼內(nèi)外表面光滑，且與T形圓柱探頭末端保持l-2mm距離；位于壓力傳感器端部的金屬外殼底部設(shè)有底座，底座固定于電機(jī)上；套在壓力傳感器外的圓柱形金屬外殼的一側(cè)開(kāi)槽，用于壓力傳感器外接線頭的導(dǎo)出。
[0006]所述的T形圓柱探頭的材質(zhì)為鋁材。
[0007]所述的圓柱形金屬外殼的材質(zhì)為鋼材。
[0008]當(dāng)測(cè)量地基土強(qiáng)度時(shí)，開(kāi)啟電機(jī)，使微型全流動(dòng)地基強(qiáng)度測(cè)試儀以恒定速度垂直貫入土體，貫入阻力通過(guò)剛性細(xì)桿從T形圓柱探頭傳遞至壓力傳感器，壓力傳感器以電信號(hào)的形式輸出。該種地基土強(qiáng)度測(cè)量方式，其T形圓柱探頭投影面積較大，貫入過(guò)程中，會(huì)引起較大范圍土體的反應(yīng)，此時(shí)可以忽略由噪聲干擾和傳感器自身分辨率等產(chǎn)生的測(cè)量誤差；同時(shí)，會(huì)引起周圍土體全流動(dòng)的破壞機(jī)制，此時(shí)無(wú)需修正上覆土壓力及孔隙壓力；貫入阻力與土體強(qiáng)度之間的關(guān)系還具有比較嚴(yán)格的理論解。圓柱形金屬外殼內(nèi)外表面光滑，既可以平衡外側(cè)摩阻力，使貫入阻力測(cè)量值僅為探頭端部阻力，又可減小內(nèi)部剛性細(xì)桿同金屬外殼間的摩擦，因而得到精確的測(cè)量值。本實(shí)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，精確采集并傳輸數(shù)據(jù)。該微型全流動(dòng)地基強(qiáng)度測(cè)試儀，僅由操作人員控制電腦，便可實(shí)現(xiàn)探頭貫入，數(shù)據(jù)信號(hào)采集，大大縮短了實(shí)驗(yàn)操作流程及試驗(yàn)周期，并且由于儀器尺寸較小，減少了對(duì)地基土的擾動(dòng)，故其不但可以用于工程現(xiàn)場(chǎng)，也可以應(yīng)用于室內(nèi)土工模型試驗(yàn)。
[0009]本實(shí)用新型的效果和益處是:可以精確測(cè)量地基土強(qiáng)度，儀器操作簡(jiǎn)單，試驗(yàn)周期短，對(duì)地基土擾動(dòng)較小，因此不但可以用于工程現(xiàn)場(chǎng)，也可以應(yīng)用于室內(nèi)土工模型試驗(yàn)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1是實(shí)用新型的縱剖面圖。
[0011]圖2是實(shí)用新型的底部圖。
[0012]圖中:IT形圓柱探頭；2剛性細(xì)桿；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(shí)施方式】
[0015]以下結(jié)合技術(shù)方案和附圖詳細(xì)敘述本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】。
[0016]在圖1中，剛性細(xì)桿2剛度足夠大且兩端螺紋處理，使剛性細(xì)桿2—端與T形圓柱探頭I末端螺紋連接，對(duì)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(guò)連接螺栓4連接，壓力傳感器6采用125N型Load-cell傳感器。在剛性細(xì)桿2和壓力傳感器6外側(cè)套有一層圓柱形金屬外殼3,圓柱形金屬外殼3與剛性細(xì)桿2間留有Imm的間隙，該圓柱形金屬外殼3內(nèi)外表面光滑，以減小外側(cè)摩阻力和內(nèi)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(cè)量數(shù)據(jù)。
[0017]在圖2中，通過(guò)底座螺孔8與壓力傳感器連接螺孔9，將底座7固定于電機(jī)上，并將電機(jī)連接電腦，通過(guò)電腦便可實(shí)現(xiàn)操控電機(jī)，使該微型全流動(dòng)地基強(qiáng)度測(cè)試儀貫入，貫入過(guò)程中由壓力傳感器6采集數(shù)據(jù)信號(hào)，反饋給電腦。
【權(quán)利要求】
1.一種微型全流動(dòng)地基強(qiáng)度測(cè)試儀，其特征在于，該微型全流動(dòng)地基強(qiáng)度測(cè)試儀主要包括T形圓柱探頭、剛性細(xì)桿、圓柱形金屬外殼、壓力傳感器和底座；剛性細(xì)桿的一端與T形圓柱探頭螺紋連接，T形圓柱探頭為粗糙表面，剛性細(xì)桿的另一端通過(guò)螺栓連接壓力傳感器；剛性細(xì)桿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(xì)桿間留有Imm的間隙，該圓柱形金屬外殼內(nèi)外表面光滑，且與T形圓柱探頭末端保持l-2mm距離；位于壓力傳感器端部的金屬外殼底部設(shè)有底座，底座固定于電機(jī)上；套在壓力傳感器外的圓柱形金屬外殼的一側(cè)開(kāi)槽，用于壓力傳感器外接線頭的導(dǎo)出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型全流動(dòng)地基強(qiáng)度測(cè)試儀，其特征在于，所述的T形圓柱探頭的材質(zhì)為鋁材。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的微型全流動(dòng)地基強(qiáng)度測(cè)試儀，其特征在于，所述的圓柱形金屬外殼的材質(zhì)為鋼材。
【文檔編號(hào)】G01N3/317GK204116161SQ201420637920
【公開(kāi)日】2015年1月21日 申請(qǐng)日期:2014年10月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月28日
【發(fā)明者】趙維, 李志陽(yáng), 范寧 申請(qǐng)人:大連理工大學(xué)