桶式基础结构上土压力计和渗压计一体式安装装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及建筑领域，特别是涉及一种桶式基础结构上土压力计和渗压id体式安装装置及方法。
【背景技术】
[0002]桶式防波堤基础结构作为一种新型基础结构，适用于承载力低的淤泥质地基，是依托连云港港徐圩港区防波堤工程而提出的，该工程地处敞开式淤泥海岸旁，建堤区域的最大水深高达10米以上，波高接近7米，淤泥层厚度约在10-20米。桶式防波堤基础结构通过负压下沉，不需要进行软土地基改良，通过桶壁、桶盖板、桶隔板及桶底把软土封闭在桶内，以提高软土与桶式防波堤基础结构的相互作用能力，共同承担其上部结构所传递的载荷。
[0003]桶式防波堤基础结构是依托具体工程而提出的一种新型基础结构，其具有许多工程技术优势，且已有相关单位围绕着依托工程的实施开展了一些相关的研究工作，但是，作为室内模型试验及理论分析计算，国内尚无该桶式防波堤基础结构的原型观测的先例。而桶式防波堤基础结构作为一种有着广泛应用前景的基础结构型式，需要进一步对该基础结构的预制、施工和运行等方面的关键技术问题进行一些必要的原型观测、研究、总结和提炼，从而为形成一套完整且可操作的指导设计、施工的技术方法提供第一手数据资料，以便于该新型基础结构的推广应用。
[0004]桶式防波堤基础结构是依靠桶体和软土共同作用来抵抗外载荷的，因此在计算基础结构的稳定性时，土压力和孔隙水压力的计算是核心内容，其分布规律和大小对基础结构稳定的计算结果起到控制作用。实际工程中，土压力和孔隙水压力的计算通常是在基础结构原型的同一位置布置土压力计和渗压计，渗压计又称为孔隙水压力计，同时获得该观测点的土压力和孔隙水压力，以便通过水土合算与水土分算获得有效土压力和超孔隙水压力。然而，由于土体本身的不均匀性、土压力计和孔隙水压力计埋设的偏差，当土压力计和孔隙水压力计实际安装位置与标准安装位置不一致时，传感器所获得的测试数据无法完全反映同一观测点的土压力和孔隙水压力，最终导致分析数据出现偏差。
[0005]综上所述，工程结构中土压力和孔隙水压力的原位观测是至关重要的，其也是一直困扰检测工程师的一个难点问题，传感器(特别是土压力计和孔隙水压力计)的选型、标定、安装、保护等环节都至关重要，任何环节出现问题都会导致原位观测工作失败。现有技术中，受施工环境的影响，在原位观测时是将土压力计和孔隙水压力计直接绑扎到桶式防波堤基础结构的钢筋笼上的，这样在桶式防波堤基础结构的立模、混泥土浇筑和振捣过程中容易导致传感器位置偏移、孔隙水压力计透水石被水泥浆堵塞、传感器损坏等现象，从而导致传感器无法进行正常的监测工作，最终导致原位观测作业失败。另外，上述作业过程中，传感器安装周期较长，对施工的影响也比较大。
【发明内容】
[0006]鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明要解决的技术问题在于提供一种桶式基础结构上土压力计和渗压计一体式安装装置，其能够有效保护土压力计和孔隙水压力计，且确保土压力计和孔隙水压力计能够安装在同一位置。
[0007]为实现上述目的，本发明提供一种桶式基础结构上土压力计和渗压计一体式安装装置，包括相互连接的土压力辅助件和孔隙水压力辅助件，所述土压力辅助件中开设有一用于收容土压力计的土压力计安装孔，土压力辅助件上还设有一测量接触面，当土压力计安装于土压力计安装孔中后，土压力计的土压力测量面与所述测量接触面齐平；所述孔隙水压力辅助件中开设有一用于收容孔隙水压力计的孔隙水压力计安装孔，孔隙水压力辅助件上还设有一孔隙水压力测量面，该孔隙水压力测量面上开设有多个与孔隙水压力计安装孔相连通的透水孔，所述测量接触面和孔隙水压力测量面齐平。
[0008]进一步地，所述土压力辅助件包括相互连接的固定板和安装板，所述土压力计安装孔开设在安装板上。
[0009]优选地，所述土压力辅助件和孔隙水压力辅助件的材质均为钢，且土压力辅助件和孔隙水压力辅助件为焊接连接。
[0010]进一步地，当土压力计安装于土压力计安装孔中后，所述土压力计与土压力计安装孔为间隙配合，且土压力计和土压力计安装孔之间通过环氧胶固定并填充。
[0011]优选地，当孔隙水压力计安装于孔隙水压力计安装孔中后，所述孔隙水压力计与孔隙水压力计安装孔之间通过砂粒填充，所述透水孔的直径小于砂粒的直径。
[0012]进一步地，所述土压力辅助件上开设有一与土压力计安装孔相连通的土压力计导线预留孔，所述孔隙水压力辅助件上开设有一与孔隙水压力计安装孔相连通的孔隙水压力计导线预留孔，且孔隙水压力计导线预留孔可容孔隙水压力计穿过。
[0013]优选地，当孔隙水压力计安装于孔隙水压力计安装孔中后，所述孔隙水压力计导线预留孔通过环氧胶密封。
[0014]本发明要解决的另一技术问题是提供一种防波堤上土压力计和孔隙水压力计一体式安装方法，其能够有效保护土压力计和孔隙水压力计，且确保土压力计和孔隙水压力计能够安装在同一位置。
[0015]为实现上述目的，本发明提供一种防波堤上土压力计和孔隙水压力计一体式安装方法，包括上所述的安装装置，所述安装方法包括以下步骤:
[0016]A、分别将土压力计和孔隙水压力计固定在土压力辅助件的土压力计安装孔和孔隙水压力辅助件的孔隙水压力计安装孔中；
[0017]B、将安装有土压力计和孔隙水压力计的安装装置放置到防波堤基础结构的预定观测点处，并根据所设定的混凝土保护层厚度来调整安装装置与防波堤基础钢筋笼之间的间距；
[0018]C、将安装装置焊接在防波堤基础的钢筋笼上，并使土压力计的土压力测量面和孔隙水压力计的孔隙水压力测量面面对模板；
[0019]D、安装模板，饶筑混凝土；
[0020]E、待混凝土硬化后，拆除模板。
[0021]如上所述，本发明涉及的桶式基础结构上土压力计和渗压计一体式安装装置及方法，具有以下有益效果:
[0022]本发明能够将土压力计和孔隙水压力计固定安装在预制桶体的钢筋笼上，且安装快捷方便、定位准确，有效保护土压力计和孔隙水压力计，保证了传感器的成活率，同时还保证土压力计和孔隙水压力计安装在观测点的同一位置上，最终保证传感器能够正常监测，提高原位观测作业的准确度。
【附图说明】
[0023]图1、图2为本发明不同角度的结构示意图。
[0024]图3为本发明的正视图。
[0025]图4为图3的仰视图。
[0026]图5为本发明一实施例中桶式防波堤基础结构的下桶桶壁上观测点布置图。
[0027]图6为本发明一实施例中桶式防波堤基础结构的下桶桶隔板上观测点布置图。
[0028]图7为本发明一实施例中桶式防波堤基础结构的下桶桶盖板上观测点布置图。
[0029]图8为本发明一实施例中桶式防波堤基础结构的下桶桶底端上观测点布置图。
[0030]图9为本发明一实施例中下桶桶壁各断面土压力测试平均值示意图。
[0031]图10为本发明一实施例中下桶桶壁各断面孔隙水压力测试平均值示意图。
[0032]元件标号说明
[0033]I土压力辅助件
[0034]11土压力计安装孔
[0035]12测量接触面
[0036]13固定板
[0037]14安装板
[0038]15土压力计导线预留孔
[0039]2孔隙水压力辅助件
[0040]21孔隙水压力计安装孔
[0041]22孔隙水压力测量面
[0042]23透水孔
[0043]24孔隙水压力计导线预留孔
【具体实施方式】
[0044]以下由特定的