一种野外土压力盒埋设装置及其方法与流程

本发明涉及一种野外土压力盒埋设装置及其方法，属于岩土工程技术领域。

背景技术：

在岩土工程领域，关于土压力的分析一直是很多科研或工程项目的一种方法，土压力值也一直是监测的一个重要数据，尤其涉及到土体中或土与结构间的应力分布或变化的研究。

而目前复杂的野外场地，以及不规范的土压力埋设方法，使得土压力盒在野外埋设的成活率较低、埋设位置不准确、监测数据不可靠，这些都会导致无论是科研还是工程项目的监测成果不可信，甚至造成错误的判断和评价。

技术实现要素：

为了解决上述存在的问题，本发明公开了一种野外土压力盒埋设装置及其方法，通过纵向支撑架上布置的土压力盒固定平板来定点布置土压力盒，同时根据纵向支撑架的旋转，能够使土压力盒受力面朝向需要监测的土压力方向，埋设过程中对土压力盒的扰动较小，这使得土压力盒的成活率大大提高，且监测位置更为准确，其具体技术方案如下：

一种野外土压力盒埋设装置，包括纵向支撑架，所述纵向支撑架设置有若干个土压力盒，若干个所述土压力盒纵向均匀分布，与所述纵向支撑架固定，每个所述土压力盒的传输线均与纵向支撑架绑定，传输线的接口端延伸超出纵向支撑架的顶端，所述纵向支撑架的底端设置有锥形头。

所述土压力盒放置于土压力盒固定盘中，所述土压力盒固定盘通过土压力盒固定平板与纵向支撑架固定。

所述土压力盒固定盘设置有紧缩扣。

所述土压力盒固定盘与四方平板通过螺丝固定，所述四方平板与土压力盒固定平板固定。

所述纵向支撑架包括两根纵向杆，所述土压力盒固定平板与两根所述纵向杆固定，所述纵向杆选用钢筋杆。

所述纵向支撑架的上方拼接有上接支撑架，所述上接支撑架的底端设置有下接接头，所述纵向支撑架的顶端设置有上接接头，通过所述下接接头插入到上接接头中实现上接支撑架与纵向支撑架连接。

所述纵向杆选用钢筋杆，所述土压力盒固定平板选用钢板或铁板，所述土压力盒固定平板与纵向杆焊接连接。

一种野外土压力盒埋设方法，包括如下操作步骤：

步骤1：定制野外土压力盒埋设装置：选取两根钢筋杆，两根钢筋杆平行摆放，在两根钢筋杆上焊接若干个土压力盒固定平板，两根钢筋杆形成纵向支撑架，在每个土压力盒固定平板上固定土压力盒固定盘，土压力盒固定盘的四个拐角分别通过螺钉与土压力盒固定平板固定，将土压力盒放置于土压力盒固定盘中，并拉紧紧缩扣，土压力盒固定于紧缩扣紧固地固定在土压力盒固定盘中，在两根钢筋的底端通过扎丝绑定锥形头；

步骤2：读取初始数据：将每个土压力盒的传输线的插头端连接到频率仪，读取土压力盒在纵向支撑架上的分布高度初始数据；

步骤3：钻孔：让钻机在制定位置钻孔，并钻至预定深度，然后利用钻机上的起吊机将步骤1所得的野外土压力盒埋设装置垂直吊起，朝钻孔中垂直放下，至预定深度；

步骤4：再次读取数据：向钻孔中倒入砂土，将钻孔填满为止，使土压力盒与土体能够很好地耦合，完毕后，再进行一次土压力盒数据采集；

步骤5：数据采集：预定间隔时间，每个间隔时间结束后，采集一次土压力盒数据。

所述步骤1和步骤2之间还有步骤1a，所述步骤1a为在纵向支撑架的上端拼接上接支撑架，所述上接支撑架的底端设置有下接接头，所述纵向支撑架的顶端设置有上接接头，通过所述下接接头插入到上接接头中实现上接支撑架与纵向支撑架连接。

本发明的工作原理是：

在野外测量时，首先测量每个土压力盒在纵向支撑架上的分布高度位置，然后在特定的野外位置钻孔，将本发明装置悬空放置于钻孔中，锥形头朝下，再次测量各个土压力盒的高度，旋转纵向支撑架，可以测量各个方向的土压力数据，间隔特定的时间长度后，再次测量各个土压力盒在纵向支撑架的高度分布，通过采集到的数据分析，分析土压力情况。

本发明的有益效果是：

本发明装置简单，制作方便，成本低廉，同时可以灵活的根据现场需要制作适合的纵向支撑架，在埋设过程中可以很好地控制土压力盒受力面的方向和土压力盒的埋设深度，从而获得更准确的监测数据；此外埋设过程中土压力盒受土压力盒固定盘的保护，不易损坏，成活率高。

附图说明

图1是本发明装置的结构示意图，

图2是图1中的A处局部放大图，

图3是图1中的B向视图，

图4是图1中的C处局部放大图，

图5是本发明方法示意图，

图中：1—纵向支撑架，2—土压力盒固定平板，3—土压力盒，4—土压力盒固定盘，5—紧缩扣，6—螺丝，7—传输线， 8—锥形头， 9—下接接头，10—上接接头，11—上接支撑架，12—砂土。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明。应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

结合附图可见，本野外土压力盒埋设装置，包括纵向支撑架1，所述纵向支撑架1设置有若干个土压力盒3，若干个所述土压力盒3纵向均匀分布，与所述纵向支撑架1固定，每个所述土压力盒3的传输线7均与纵向支撑架1绑定，传输线7的接口端延伸超出纵向支撑架1的顶端，所述纵向支撑架1的底端设置有锥形头8。

所述土压力盒3放置于土压力盒固定盘4中，所述土压力盒固定盘4通过土压力盒固定平板2与纵向支撑架1固定。

所述土压力盒固定盘4设置有紧缩扣5。

所述土压力盒固定盘4与四方平板通过螺丝6固定，所述四方平板与土压力盒固定平板2固定。

所述纵向支撑架1包括两根纵向杆，所述土压力盒固定平板2与两根所述纵向杆固定，所述纵向杆选用钢筋杆。

所述纵向支撑架1的上方拼接有上接支撑架11，所述上接支撑架11的底端设置有下接接头9，所述纵向支撑架1的顶端设置有上接接头10，通过所述下接接头9插入到上接接头10中实现上接支撑架11与纵向支撑架1连接。

所述纵向杆选用钢筋杆，所述土压力盒固定平板2选用钢板或铁板，所述土压力盒固定平板2与纵向杆焊接连接。

一种野外土压力盒埋设方法，包括如下操作步骤：

步骤1：定制野外土压力盒埋设装置：选取两根钢筋杆，两根钢筋杆平行摆放，在两根钢筋杆上焊接若干个土压力盒固定平板，两根钢筋杆形成纵向支撑架，在每个土压力盒固定平板上固定土压力盒固定盘，土压力盒固定盘的四个拐角分别通过螺钉与土压力盒固定平板固定，将土压力盒放置于土压力盒固定盘中，并拉紧紧缩扣，土压力盒固定于紧缩扣紧固地固定在土压力盒固定盘中，在两根钢筋的底端通过扎丝绑定锥形头；

步骤2：读取初始数据：将每个土压力盒的传输线的插头端连接到频率仪，读取土压力盒在纵向支撑架上的分布高度初始数据；

步骤3：钻孔：让钻机在制定位置钻孔，并钻至预定深度，然后利用钻机上的起吊机将步骤1所得的野外土压力盒埋设装置垂直吊起，朝钻孔中垂直放下，至预定深度；

步骤4：再次读取数据：向钻孔中倒入砂土12，将钻孔填满为止，使土压力盒与土体能够很好地耦合，完毕后，再进行一次土压力盒数据采集；

步骤5：数据采集：预定间隔时间，每个间隔时间结束后，采集一次土压力盒数据。

根据需要测量的深度，当测量深度较大时，需要在所述步骤1和步骤2之间增加步骤1a，所述步骤1a为在纵向支撑架的上端拼接上接支撑架，所述上接支撑架的底端设置有下接接头，所述纵向支撑架的顶端设置有上接接头，通过所述下接接头插入到上接接头中实现上接支撑架与纵向支撑架连接。延长土压力盒的放下钻孔的深度，测量更深的土压力参数。

本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述技术手段所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。