一种基于寿命预测的地基工程检测装置及方法与流程

本发明涉及模拟检测技术领域，尤其涉及一种基于寿命预测的地基工程检测装置及方法。

背景技术

输电线路地基基础不同于普通的岩土工程，它具有分布广、跨度大、地形地貌及地质条件复杂等特点，地基土体在不同地下水赋存环境下的承载性能的变化对于杆塔基础的科学选型和设计优化具有重要意义。近年来越来越多的输电线路工程途径黄土、红粘土、盐泽土、膨胀土等特殊土地区。研究表明，上述各类特殊土的黏结强度主要与土体中的胶结物类型和含量有关，而水体对胶结物的溶蚀是造成特殊土地基和构筑物发生破坏的主要原因。

如何表征土体胶结物的溶蚀、土体黏结强度、以及土体中输电线路杆塔基础承载特性三者之间的关系，对研究特殊土地区输电线路地基基础工程的设计优化、防灾减灾有关键意义。近年来，国内外学者通过“土柱淋滤”试验获得了大量成果，该试验主要用于分析雨水淋滤下土体的渗透性、压缩性、土体强度的变化。

但是现有地基工程检测装置的组成及机构较为简单，无法全面的对地基进行检测，从而影响地基寿命检测结果的准确性。

技术实现要素：

1.要解决的技术问题

本发明的目的是为了解决现有技术中地基工程检测装置的组成及机构较为简单，无法全面对地基进行检测的的问题，而提出的一种基于寿命预测的地基工程检测装置及方法。

2.技术方案

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种基于寿命预测的地基工程检测装置，包括主箱体，所述主箱体内设有待测体，所述待测体和主箱体的内壁之间填充有原土，所述主箱体的底部设有支撑板，所述支撑板的顶部固定连接有震动电机，所述支撑板的两端固定连接有对称设置的两个导杆，所述导杆的一端贯穿主箱体的底部并向内延伸，所述支撑板远离导杆的一端固定连接有对称设置的两个滑杆，所述主箱体的底部设有与滑杆对应的滑腔，所述滑杆位于滑腔内的一端固定连接有限位块，所述滑杆上套设有第一弹簧，所述第一弹簧的两端分别与主箱体外壁和支撑板固定连接；

所述主箱体顶部的一端转动连接有支撑柱，所述支撑柱的顶部固定连接有承重板，所述承重板的一端底部固定连接有伸缩气缸，所述伸缩气缸的输出端固定连接有挤压块，所述承重板靠近伸缩气缸一端的底部固定连接有位移传感器；

所述主箱体靠近支撑柱的一端设有装置腔，所述装置腔内依次设有电源、微处理器、存储器、信号发射器、显示屏和压力传感器，所述压力传感器的输入端贯穿装置腔的内壁并向主箱体内延伸，所述压力传感器和位移传感器的输出端均与微处理器的输入端连接，所述微处理器的输出端分别与显示屏和信号发射器的输入端连接；

所述主箱体远离装置腔一侧内壁的顶部固定插设有导流管，所述导流管远离主箱体的一端设有吸水泵，所述导流管靠近吸水泵的一端螺纹连接有水压表，所述主箱体远离导流管一侧内壁的底部设有出水口，所述出水口内螺纹连接有出水阀门。

优选地，所述主箱体的底部转动连接有多个滚轮。

优选地，所述导杆远离支撑板的一端固定连接有垫板，所述垫板的顶部与待测体的底部相抵。

优选地，所述主箱体靠近支撑柱一端的顶部固定连接有固定杆，所述固定杆上滑动插设有卡杆，所述支撑柱的外壁上环绕设有与卡杆对应的多个卡槽，所述卡杆靠近支撑柱的一端固定套接有卡套，所述卡杆远离卡套的一端固定连接有卡块，所述卡杆上套设有第二弹簧，所述第二弹簧的两端分别与卡套和固定杆固定连接。

优选地，所述承重板远离伸缩气缸一端的底部固定连接有把手。

优选地，所述导流管位于主箱体内的一端固定套接有密封圈，所述密封圈的一侧与主箱体的内壁相抵。

优选地，所述微处理器的型号为8xc196mc。

优选地，所述位移传感器的型号为yxs-dwb。

本发明还提出了一种基于寿命预测的地基工程检测方法，包括如下步骤：

步骤1，水流冲击测试：先通过吸水泵将清水通过导流管导入主箱体，同时观察水压表的水压情况，然后观察显示屏上压力传感器传来的压力数据；

步骤2，震动测试：打开震动电机，通过导杆和垫板带动待测体震动，同时通过位移传感器检测待测体的位移情况，然后将位移信号发送到微处理器进行分析；

步骤3，压力测试：打开伸缩气缸带动挤压块挤压待测体，同时通过位移传感器检测待测体的位移情况，然后将位移信号发送到微处理器进行分析。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

(1)本发明中，位移传感器和压力传感器将测试到的信号发送到微处理器，然后微处理器对数据进行处理分析，可以将结果发送到显示屏显示，同时可以通过信号发射器发送到控制中心，进行数据分析，同时存储器的设置，也可以对数据进行很好的存储，本发明通过多种测试机构的设置，使装置可以对地基进行全面的模拟测试，从而提升了地基寿命测试的准确性。

(2)先通过吸水泵将清水通过导流管导入主箱体中，同时观察水压表的水压情况，然后观察显示屏上压力传感器传来的压力数据，从而对待测体进行水流冲击测试。

(3)打开震动电机，通过导杆和垫板带动待测体震动，同时通过位移传感器检测待测体的位移情况，然后将位移信号发送到微处理器进行分析，从而对待测体进行抗震测试。

(4)打开伸缩气缸带动挤压块挤压待测体，同时通过位移传感器检测待测体的位移情况，然后将位移信号发送到微处理器进行分析，从而对待测体进行挤压测试。

附图说明

图1为本发明提出的一种基于寿命预测的地基工程检测装置的正视结构示意图；

图2为本发明提出的一种基于寿命预测的地基工程检测装置震动电机处的侧视结构示意图；

图3为图1的a处结构示意图；

图4为本发明提出的一种基于寿命预测的地基工程检测装置控制系统的示意图。

图中：1主箱体、2待测体、3原土、4支撑板、5震动电机、6导杆、7滑杆、8限位块、9第一弹簧、10支撑柱、11承重板、12伸缩气缸、13挤压块、14位移传感器、15装置腔、16电源、17微处理器、18存储器、19信号发射器、20显示屏、21压力传感器、22导流管、23吸水泵、24水压表、25出水阀门、26滚轮、27垫板、28固定杆、29卡杆、30卡套、31卡块、32第二弹簧、33把手、34密封圈。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例1：

参照图1-4，一种基于寿命预测的地基工程检测装置，包括主箱体1，用于设置待测体2，主箱体1内设有待测体2，一般为混凝土，待测体2和主箱体1的内壁之间填充有原土3，用于模拟土壤环境，主箱体1的底部设有支撑板4，用于支撑震动电机5，支撑板4的顶部固定连接有震动电机5，用于带动导杆6震动，支撑板4的两端固定连接有对称设置的两个导杆6，导杆6的一端贯穿主箱体1的底部并向内延伸，支撑板4远离导杆6的一端固定连接有对称设置的两个滑杆7，用于支撑支撑板4，主箱体1的底部设有与滑杆7对应的滑腔，滑杆7位于滑腔内的一端固定连接有限位块8，防止滑杆7从滑腔内脱落，滑杆7上套设有第一弹簧9，第一弹簧9的两端分别与主箱体1外壁和支撑板4固定连接，对滑杆7起到一定的弹性支撑；

主箱体1顶部的一端转动连接有支撑柱10，用于支撑承重板11，支撑柱10的顶部固定连接有承重板11，用于设置伸缩气缸12，承重板11的一端底部固定连接有伸缩气缸12，用于带动挤压块13移动，伸缩气缸12的输出端固定连接有挤压块13，用于挤压待测体2，承重板11靠近伸缩气缸12一端的底部固定连接有位移传感器14，用于检测待测体2的位移情况；

主箱体1靠近支撑柱10的一端设有装置腔15，装置腔15内依次设有电源16、微处理器17、存储器18、信号发射器19、显示屏20和压力传感器21，压力传感器21的输入端贯穿装置腔15的内壁并向主箱体1内延伸，用于对待测体2的压力进行测试，压力传感器21和位移传感器14的输出端均与微处理器17的输入端连接，用于将压力信号传递到微处理器17，微处理器17的输出端分别与显示屏20和信号发射器19的输入端连接，用于将信号发送到显示屏20和信号发射器19；

主箱体1远离装置腔15一侧内壁的顶部固定插设有导流管22，用于导入水流，导流管22远离主箱体1的一端设有吸水泵23，导流管22靠近吸水泵23的一端螺纹连接有水压表24，用于检测水流的压力，主箱体1远离导流管22一侧内壁的底部设有出水口，出水口内螺纹连接有出水阀门25，用于导出水流；

主箱体1的底部转动连接有多个滚轮26，方便移动主箱体1，导杆6远离支撑板4的一端固定连接有垫板27，增大导杆6的震动面积，垫板27的顶部与待测体2的底部相抵，主箱体1靠近支撑柱10一端的顶部固定连接有固定杆28，固定杆28上滑动插设有卡杆29，支撑柱10的外壁上环绕设有与卡杆29对应的多个卡槽，卡杆29靠近支撑柱10的一端固定套接有卡套30，用于固定支撑柱10；

卡杆29远离卡套30的一端固定连接有卡块31，卡杆29上套设有第二弹簧32，对卡杆29起到一定的弹性支撑，第二弹簧32的两端分别与卡套30和固定杆28固定连接，承重板11远离伸缩气缸12一端的底部固定连接有把手33，方便转动支撑柱10，导流管22位于主箱体1内的一端固定套接有密封圈34，防止水漏出，密封圈34的一侧与主箱体1的内壁相抵，微处理器17的型号为8xc196mc，增强微处理器17的数据处理能力，位移传感器14的型号为yxs-dwb，增强位移传感器14的灵敏度。

基于寿命预测的地基工程检测方法，包括如下步骤：

步骤1，水流冲击测试：先通过吸水泵23将清水通过导流管22导入主箱体1，同时观察水压表24的水压情况，然后观察显示屏20上压力传感器21传来的压力数据；

步骤2，震动测试：打开震动电机5，通过导杆6和垫板27带动待测体2震动，同时通过位移传感器14检测待测体的位移情况，然后将位移信号发送到微处理器17进行分析；

步骤3，压力测试：打开伸缩气缸12带动挤压块13挤压待测体，同时通过位移传感器14检测待测体的位移情况，然后将位移信号发送到微处理器17进行分析。

位移传感器14和压力传感器21将测试到的信号发送到微处理器17，然后微处理器17对数据进行处理分析，可以将结果发送到显示屏20显示，同时可以通过信号发射器19发送到控制中心，进行数据分析，同时存储器18的设置，也可以对数据进行很好的存储。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。