一种孔压水力梯度测量装置制造方法及图纸

技术编号:42949398 阅读:13 留言:0更新日期:2024-10-11 16:05
本技术涉及岩土工程探测设备技术领域,尤其是涉及一种孔压水力梯度测量装置。包括安装架,所述安装架上设有矩阵排列的若干个球形网壳骨架,所述球形网壳骨架内部设有空心球形的透水石,所述透水石内部设有球状气囊,所述球状气囊通过气压导管与气压供给装置连接,所述气压导管内部设有气压传感器的探头;所述安装架上设有三轴陀螺仪。该测量装置能够实时探测土体孔隙水压力的变化以及地下水的流向,并能测出水力梯度的大小,给工程提供精确可靠的数据,为工程安全提供数据支持。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及岩土工程探测设备,尤其是涉及一种孔压水力梯度测量装置


技术介绍

1、随着信息技术和土木行业的发展,安全问题越来越来受到重视,在岩土工程中,承载力、沉降和稳定性是岩土工程中的最重要的三个参数,也是最直接关系着工程安全性和经济性。

2、在岩土工程中,承载力、沉降和稳定性每一个参数都是一个复杂的课题。在这些研究中,地下水是可变参数中所占权重最大的一个参数,在科学研究和工程实践中,探测实时孔隙水压力和渗流显得格外重要。现在工程中,一般是将地下水作为一个恒量来分析,地下渗流分析中,将粘土作为不透水层,砂层作用透水层,虽然大大简化工程分析作用,但是准确性待商榷。除此之外,基本不考虑地面降水补给,河流影响和其他地方地下水位的起伏变化,而且没有考虑时间因素,所以应该用动态的分析方法来设计施工,这就需要探测实时孔隙水压和水力梯度。现在常用技术方法是常规探测加数值分析,这种方法简单实用,前提是地质勘查足够精确,但是这样就会浪费大量人力物力,不是一种很经济的做法。因此需要一种能够实时监测地下水压和流向以及水力梯度的测量装置,故提出本技术。


技术实现思路

1、本技术的目的在于提供一种孔压水力梯度测量装置,该测量装置能够实时探测土体孔隙水压力的变化以及地下水的流向,并能测出水力梯度的大小,给工程提供精确可靠的数据,为工程安全提供数据支持。

2、本技术提供一种孔压水力梯度测量装置,包括安装架,所述安装架上设有矩阵排列的若干个球形网壳骨架,所述球形网壳骨架内部设有空心球状的透水石,所述透水石内部设有球状气囊,所述球形气囊通过气压导管与气压供给装置连接,所述气压导管内部设有气压传感器的探头;所述安装架上设有三轴陀螺仪。

3、进一步地,所述安装架为立方体骨架结构,由12根支撑杆组成;所述安装架的每个顶点处分别设有一个所述球形网壳骨架,所述球形网壳骨架位于所述安装架内部。

4、进一步地,所述球形网壳骨架侧壁设有连接块,所述连接块与所述安装架固定连接。

5、进一步地,所述连接块由三块弧形板连接组成,三块所述弧形板的内侧壁与所述球形网壳骨架固定,三块所述弧形板的外侧壁分别与所述安装架顶点处的三根支撑杆固定。

6、进一步地,所述安装架的中心位置设有固定管,所述固定管的外周壁上设有四根连接杆,四根所述连接杆分别与所述安装架竖直方向的四根支撑杆固定;所述固定管内部设有所述三轴陀螺仪。

7、进一步地,所述固定管顶部设有密封盖,所述密封盖上设有穿线孔。

8、进一步地,所述球形网壳骨架上的网格形状为圆形。

9、进一步地,所述球状气囊采用弹性材质制成。

10、进一步地,所述弹性材质为橡胶或金属。

11、进一步地,所述透水石与所述球形网壳骨架之间设有柔性填充物。

12、综上所述,本技术与现有技术相比,具有以下优点:

13、本技术提供的技术方案通过设置的安装架及球状气囊,使用时将安装架埋到需要探测的预定地点,通过气压导管向球状气囊中充气,当达到合适气压时关闭气压供给装置,通过设置的透水石,将球状气囊与土体固体颗粒隔离开,使球状气囊只承受要测量的水压力;地下水流动,土体开始消耗一部分水头,水流作用在每个球状气囊上力会发生微小变化,并通过设置气压传感器进行测量,根据空间几何关系可推定水力梯度矢量,再通过设置的三轴陀螺仪得到转换矩阵,将测量得到的水力梯度转换到水平坐标系下,后续数据可直接用于工程指导,当土体压力发生变化,忽略空间几何关系,可以得到超孔隙水压,结构设计巧妙,操作方便,便于工程技术人员使用。

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【技术保护点】

1.一种孔压水力梯度测量装置,其特征在于,包括安装架(1),所述安装架(1)上设有矩阵排列的若干个球形网壳骨架(2),所述球形网壳骨架(2)内部设有空心球形的透水石(3),所述透水石(3)内部设有球状气囊(4),所述球状气囊(4)通过气压导管(5)与气压供给装置连接,所述气压导管(5)内部设有气压传感器的探头;所述安装架(1)上设有三轴陀螺仪(6)。

2.根据权利要求1所述的测量装置,其特征在于,所述安装架(1)为立方体骨架结构,由12根支撑杆组成;所述安装架(1)的每个顶点处分别设有一个所述球形网壳骨架(2),所述球形网壳骨架(2)位于所述安装架(1)内部。

3.根据权利要求2所述的测量装置,其特征在于,所述球形网壳骨架(2)侧壁设有连接块(7),所述连接块(7)与所述安装架(1)固定连接。

4.根据权利要求3所述的测量装置,其特征在于,所述连接块(7)由三块弧形板(701)连接组成,三块所述弧形板(701)的内侧壁与所述球形网壳骨架(2)固定,三块所述弧形板(701)的外侧壁分别与所述安装架(1)顶点处的三根支撑杆固定。

5.根据权利要求2所述的测量装置,其特征在于,所述安装架(1)的中心位置设有固定管(8),所述固定管(8)的外周壁上设有四根连接杆(801),四根所述连接杆(801)分别与所述安装架(1)竖直方向的四根支撑杆固定;所述固定管(8)内部设有所述三轴陀螺仪(6)。

6.根据权利要求5所述的测量装置,其特征在于,所述固定管(8)顶部设有密封盖(802),所述密封盖(802)上设有穿线孔(8021)。

7.根据权利要求1所述的测量装置,其特征在于,所述球形网壳骨架(2)上的网格形状为圆形。

8.根据权利要求1所述的测量装置,其特征在于,所述球状气囊(4)采用弹性材质制成。

9.根据权利要求8所述的测量装置,其特征在于,所述弹性材质为橡胶或金属。

10.根据权利要求1所述的测量装置,其特征在于,所述透水石(3)与所述球形网壳骨架(2)之间设有柔性填充物。

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【技术特征摘要】

1.一种孔压水力梯度测量装置,其特征在于,包括安装架(1),所述安装架(1)上设有矩阵排列的若干个球形网壳骨架(2),所述球形网壳骨架(2)内部设有空心球形的透水石(3),所述透水石(3)内部设有球状气囊(4),所述球状气囊(4)通过气压导管(5)与气压供给装置连接,所述气压导管(5)内部设有气压传感器的探头;所述安装架(1)上设有三轴陀螺仪(6)。

2.根据权利要求1所述的测量装置,其特征在于,所述安装架(1)为立方体骨架结构,由12根支撑杆组成;所述安装架(1)的每个顶点处分别设有一个所述球形网壳骨架(2),所述球形网壳骨架(2)位于所述安装架(1)内部。

3.根据权利要求2所述的测量装置,其特征在于,所述球形网壳骨架(2)侧壁设有连接块(7),所述连接块(7)与所述安装架(1)固定连接。

4.根据权利要求3所述的测量装置,其特征在于,所述连接块(7)由三块弧形板(701)连接组成,三块所述弧形板(701)的内侧壁与所述球形网壳骨架(2)固定,三块所...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈宏杰王朔赵川刘千里侯晓文马艳马祥君刘会星穆宝征赵桐朱宇坤南东伟
申请(专利权)人:廊坊市阳光建设工程质量检测有限公司
类型:新型
国别省市:

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