可同时测得桩土界面摩阻力、法向应力和孔隙水压力的测量仪制造技术

本实用新型专利技术涉及可同时测得桩土界面摩阻力、法向应力和孔隙水压力的测量仪，包括桩身固定底座、承力板、摩擦盘、压力盒、微型压力计和微型孔压计；所述的桩身固定底座是由U形槽及其两端的上顶板和下顶板组成的，U形槽与顶板通过螺栓连接固定，U形槽一侧设有嵌固槽，嵌固槽内放置微型孔压计，U形槽两端设有螺栓孔，U形槽的槽内安放承力板；上下顶板一侧均设有栓帽孔和耳板，耳板固定在桩身上。本实用新型专利技术的有益效果是：与传统技术相比，本实用新型专利技术克服了无法直接测得桩侧摩阻力的缺点，本实用新型专利技术设置了微型孔压计、微型压力计、压力盒等部件，能够同时获得指定深度下桩土界面摩阻力、法向应力、有效法向应力和孔隙水压力，技术优势显著。

An instrument for measuring friction, normal stress and pore water pressure at pile-soil interface at the same time

【技术实现步骤摘要】
可同时测得桩土界面摩阻力、法向应力和孔隙水压力的测量仪
本技术涉及一种桩土界面应力测量仪，尤其涉及一种可同时测得桩土界面摩阻力、法向应力和孔隙水压力的测量仪。
技术介绍
自从改革开放后，我国的经济得到快速发展，许多繁华都市高层建筑林立；江海沿岸纷纷建立港口作为水陆交通枢纽；为跨越道路上天然或人工的障碍物，在障碍物上方建设桥梁，以适用高速发展的交通行业。在建设高层建筑、桥梁、港口的过程中，若发现地基上部土层软弱，无法承受上部荷载时，需要采用桩基础，将荷载直接传递到持力层。虽然桩基础的承载能力高，适用范围广，但是桩基础的造价却不便宜。由于无法准确测出桩土界面的应力(包括法向应力、空隙水压力及桩侧摩阻力)，在桩基础设计时，通常都会更加保守，确保桩基础能够承受上部结构的荷载。而保守设计导致桩间距缩短，桩数变多，造成不必要的经济损失。综上所述，目前寻求一种可同时测得桩土界面摩阻力、法向应力和孔隙水压力的测量仪就显得十分重要。
技术实现思路
本技术的目的是克服现有技术中的不足，提供一种可同时测得桩土界面摩阻力、法向应力和孔隙水压力的测量仪。这种可同时测得桩土界面摩阻力、法向应力和孔隙水压力的测量仪，包括桩身固定底座、承力板、摩擦盘、压力盒、微型压力计和微型孔压计；所述的桩身固定底座是由U形槽及其两端的上顶板和下顶板组成的，U形槽与顶板通过螺栓连接固定，U形槽一侧设有嵌固槽，嵌固槽内放置微型孔压计，U形槽两端设有螺栓孔，U形槽的槽内安放承力板；上下顶板一侧均设有栓帽孔和耳板，耳板固定在桩身上，上顶板同侧还设有出线孔和线路槽，上下顶板另一侧均设有凹槽，凹槽内放置微型压力计；所述的承力板下部设有圆形槽，圆形槽内放置压力盒并固定连为一体，承力板上设有线路槽、螺栓孔和出线孔，承力板两端部分别设有凹槽，凹槽内放置微型压力计；所述的摩擦盘内设有栓帽孔，摩擦盘与承力板通过螺栓连接，摩擦盘周边设有盘边翼，并在盘边翼形成的空间内浇筑与待测桩体相同的混凝土。作为优选：桩身固定底座的顶缘上设有光滑密封圈且连为一体，U形槽与顶板连接缝隙处通过密封胶密封，当整个仪器组装完成后，光滑密封圈与摩擦盘接触形成一个密闭不透水空间。作为优选：U形槽的U形槽面涂抹有润滑剂。作为优选：顶板和承力板中用于放置微型压力计的凹槽内涂抹有润滑剂。本技术的有益效果是：(1)与传统技术相比，本技术克服了无法直接测得桩侧摩阻力的缺点，本技术设置了微型孔压计、微型压力计、压力盒等部件，能够同时获得指定深度下桩土界面摩阻力、法向应力(也叫做总侧向/径向土压力)、有效法向应力(也叫做有效侧向/径向土压力)和孔隙水压力，技术优势显著。(2)本技术还能根据微型压力计的读数，判定摩阻力受力方向，识别出正负摩阻力，有利于桩基工程方面的测试试验。(3)本技术设置了线路槽和出线孔，对仪器内部的线路进行了优化布置，提升了其使用的便捷性。附图说明图1是测量仪组装示意图(图中组件为中部剖面图)；图2是图1中的组件A侧视图；图3是图1中的组件B侧视图；图4是图2中的C-C剖面图；图5是图2中的D-D剖面图；图6是图2中的E-E剖面图；图7是图2中的F-F截面图；图8是图3中的G-G截面图；图9是图1中的上顶板示意图；图10是图1中的下顶板示意图；图11是上顶板侧视图；图12是图11中的J-J剖面图；图13是图11中的H-H剖面图；图14是下顶板侧视图；图15是图14中的K-K剖面图；图16是组件D示意图；图17是图16中的A-A剖面图；图18是图16中的B-B剖面图；图19是组件E示意图；图20是图19的侧视图；图21是测量仪组装完成示意图。附图标记说明：1—上顶板；2—下顶板；3—U形槽；4—微型孔压计；5—承力板；6—摩擦盘；7—微型压力计；8—压力盒；9—混凝土；10—密封胶；11—耳板；12—栓帽孔；13—线路槽；14—出线孔；15—光滑密封圈；16—凹槽；31—螺栓孔；32—U形槽面；33—嵌固槽；51—圆形槽；61—盘边翼。具体实施方式下面结合实施例对本技术做进一步描述。下述实施例的说明只是用于帮助理解本技术。应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以对本技术进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本技术权利要求的保护范围内。所述的可同时测得桩土界面摩阻力、法向应力和孔隙水压力的测量仪，包括桩身固定底座、承力板5、摩擦盘6、压力盒8、微型压力计7和微型孔压计4；所述的桩身固定底座是由U形槽3及其两端的上顶板1和下顶板2组成的，U形槽3与顶板通过螺栓连接固定，U形槽3一侧设有嵌固槽33，嵌固槽33内放置微型孔压计4，U形槽3两端设有螺栓孔31，U形槽3的槽内安放承力板5；上下顶板一侧均设有栓帽孔12和耳板11，耳板11固定在桩身上，上顶板1同侧还设有出线孔14和线路槽13，上下顶板另一侧均设有凹槽16，凹槽16内放置微型压力计7；所述的承力板5下部设有圆形槽51，圆形槽51内放置压力盒8并固定连为一体，承力板5上设有线路槽13、螺栓孔31和出线孔14，承力板5两端部分别设有凹槽16，凹槽16内放置微型压力计7；所述的摩擦盘6内设有栓帽孔12，摩擦盘6与承力板5通过螺栓连接，摩擦盘6周边设有盘边翼61，并在盘边翼61形成的空间内浇筑与待测桩体相同的混凝土9，所形成的混凝土9侧表面积记为Ac。桩身固定底座的顶缘上设有光滑密封圈15且连为一体，U形槽3与顶板连接缝隙处通过密封胶10密封，当整个仪器组装完成后，光滑密封圈15与摩擦盘6接触形成一个密闭不透水空间。U形槽3的U形槽面32涂抹有润滑剂。顶板和承力板5中用于放置微型压力计7的凹槽16内涂抹有润滑剂。所述的可同时测得桩土界面摩阻力、法向应力和孔隙水压力的测量仪的组装使用方法，包括以下步骤：1)制作若干个顶板、U形槽3、承力板5和摩擦盘6，并准备好压力盒8、微型压力计7和微型孔压计4，同时在U形槽面32内、顶板和承力板5中的凹槽16内涂抹好润滑剂，并测出涂抹润滑剂后的U形槽面32与压力盒8之间的摩擦系数ξ；2)将顶板和U形槽3进行组装，通过螺栓连接形成桩身固定底座，同时在一侧固定微型孔压计4，导线沿着线路槽13和出线孔14引出；3)承力板5下部安置压力盒8，压力盒8的导线沿着出线孔14和线路槽13引出，然后在承力板5背面螺栓连接摩擦盘6，使承力板5与摩擦盘6连为一体；4)将桩身固定底座与连为一体后的承力板5和摩擦盘6进行组装，确保上下端的微型压力计7都在凹槽16内，然后将压力盒8、微型压力计7和微型孔压计4的导线沿着顶板的出线孔14统一引出后，外包为一个整体的测量仪导线，再将三者横向夹紧，使压力盒8与U形槽面32紧密接触，并拧紧顶板上下侧的螺栓，使三者纵向夹紧，然后对U形槽3与顶板连接缝隙处采用密封胶10密封，确保测量仪不透水；5)在摩擦盘6的盘边翼61所形成的空间中浇筑与待测桩体相同的混凝土9，所形成的混凝土9侧表面积记为Ac，待混凝土9养护硬化后就完成了单个测量仪的整体组装工作；6)重复步骤2)～5)，可制作出多个测量仪；7)利用耳板11与桩身紧密固定，将单个测量仪固定在指定的桩身位置上，并将测量仪导线沿着桩身进行保护并引出桩体以外，利本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可同时测得桩土界面摩阻力、法向应力和孔隙水压力的测量仪，其特征在于，包括桩身固定底座、承力板(5)、摩擦盘(6)、压力盒(8)、微型压力计(7)和微型孔压计(4)；所述的桩身固定底座是由U形槽(3)及其两端的上顶板(1)和下顶板(2)组成的，U形槽(3)与顶板通过螺栓连接固定，U形槽(3)一侧设有嵌固槽(33)，嵌固槽(33)内放置微型孔压计(4)，U形槽(3)两端设有螺栓孔(31)，U形槽(3)的槽内安放承力板(5)；上下顶板一侧均设有栓帽孔(12)和耳板(11)，耳板(11)固定在桩身上，上顶板(1)同侧还设有出线孔(14)和线路槽(13)，上下顶板另一侧均设有凹槽(16)，凹槽(16)内放置微型压力计(7)；所述的承力板(5)下部设有圆形槽(51)，圆形槽(51)内放置压力盒(8)并固定连为一体，承力板(5)上设有线路槽(13)、螺栓孔(31)和出线孔(14)，承力板(5)两端部分别设有凹槽(16)，凹槽(16)内放置微型压力计(7)；所述的摩擦盘(6)内设有栓帽孔(12)，摩擦盘(6)与承力板(5)通过螺栓连接，摩擦盘(6)周边设有盘边翼(61)，并在盘边翼(61)形成的空间内浇筑与待测桩体相同的混凝土(9)。...

【技术特征摘要】
1.一种可同时测得桩土界面摩阻力、法向应力和孔隙水压力的测量仪，其特征在于，包括桩身固定底座、承力板(5)、摩擦盘(6)、压力盒(8)、微型压力计(7)和微型孔压计(4)；所述的桩身固定底座是由U形槽(3)及其两端的上顶板(1)和下顶板(2)组成的，U形槽(3)与顶板通过螺栓连接固定，U形槽(3)一侧设有嵌固槽(33)，嵌固槽(33)内放置微型孔压计(4)，U形槽(3)两端设有螺栓孔(31)，U形槽(3)的槽内安放承力板(5)；上下顶板一侧均设有栓帽孔(12)和耳板(11)，耳板(11)固定在桩身上，上顶板(1)同侧还设有出线孔(14)和线路槽(13)，上下顶板另一侧均设有凹槽(16)，凹槽(16)内放置微型压力计(7)；所述的承力板(5)下部设有圆形槽(51)，圆形槽(51)内放置压力盒(8)并固定连为一体，承力板(5)上设有线路槽(13)、螺栓孔(31)和出线孔(14)，承力板(5)两端部分别设有...

【专利技术属性】
技术研发人员：赖文杰，齐昌广，王梁志，单艳玲，
申请(专利权)人：宁波大学，
类型：新型
国别省市：浙江,33