一种人工挖孔桩原位侧向土压力盒的安装装置及方法

本发明涉及土体压力监测的，尤其涉及一种人工挖孔桩原位侧向土压力盒的安装装置及方法。

背景技术：

1、人工挖孔灌注桩，是指采用人工挖土成孔，然后安放钢筋笼，灌注混凝土成桩。人工挖孔灌注桩成孔方法简单，单桩承载力高，施工时无振动、无噪声，施工设备简单，可同时开挖多根桩以节省工期。

2、岩土工程中土压力是作用在支护结构上的主要荷载，准确确定土压力大小对支护结构设计至关重要。由于岩土地层参数的不确定性，理论计算土压力往往与实际土压力大小存在误差，现场实测土压力是获取土压力有效手段之一。为了测量人工挖孔灌注桩桩后土压力，施工中常采用桩后布置土压力盒以进行桩后土压力测量工作。经过现场实践及调研发现，桩后土压力盒从安装到开始测量，土压力盒的安装经常出现如下问题：

3、1、土压力盒直接放置在混凝土护壁外侧，其缺乏简便有效的固定方式，土压力盒的位置容易发生变动，无法保障土压力盒测量土压力方向的准确性；

4、2、土压力盒引线是沿混凝土护壁内侧进行布置的，当下放钢筋笼时，钢筋笼会晃动摇摆与混凝土护壁内侧进行碰撞，容易出现土压力盒引线被钢筋笼压断或挂断的情况，进而导致桩后水平受力时水平向土压力测量工作中断。

5、3、护壁混凝土浇筑时，浆液灌入土压力盒周围特别是迎土面凝固并整体包裹，导致测量不到土体反力。

6、为了提高人工挖孔灌注桩桩后水平向土压力测量的可靠性，有必要研究一种用于固定人工挖孔灌注桩桩后土压力盒及导线等安装方法，以解决挖孔灌注桩后水平受力时土压力盒埋设量测过程所碰到的上述问题。

技术实现思路

1、针对现有技术的上述不足，本发明提供了一种人工挖孔桩原位侧向土压力盒的安装装置及方法。

2、为达到上述发明目的，本发明所采用的技术方案为：

3、提供一种人工挖孔桩原位侧向土压力盒的安装装置及方法，包括固定土压力盒的压力盒安装机构和穿线管，穿线管包括c形内管和c形外管，c形内管嵌套在c形外管内部，c形内管可以在c形外管内转动，c形内管和c形外管与间隙配合，c形内管和c形外管上对应设置有线槽口；c形外管的外部设置有若干固定卡座，c形外管固定在若干固定卡座上。

4、进一步地，压力盒安装机构包括安装板和三处钉柱，安装板呈三角形，三处钉柱均布设置在安装板的三角处。

5、进一步地，c形外管的底部设置有若干上限位凹点和下限位凹点，若干上限位凹点、若干下限位凹点呈圆周分布，若干上限位凹点用于对上侧的c形内管进行限位，若干下限位凹点用于对下侧的c形内管进行限位；上限位凹点与下限位凹点之间的线槽口形成出线口。

6、进一步地，固定卡座包括有固定板和c形卡口，固定板和c形卡口一体设计，c形卡口与c形外管卡接配合，固定板的两处设置有固定孔，固定孔内设置有固定螺钉。

7、进一步地，c形外管的外部设置有与c形外管的限位c环，限位c环与限位c环固定连接。

8、进一步地，线槽口对应的弧形开口角度为30度。

9、一种人工挖孔桩原位侧向土压力盒的安装装置的安装方法，包括有如下步骤：

10、s1、进行初始段的孔桩开挖，在开挖完成后的孔桩内壁上开设安装土压力盒的孔洞，向孔洞内填充水泥砂浆并抹平，将土压力盒放置在水泥砂浆上，并用压力盒安装机构将土压力盒进行固定；

11、s2、将油布覆盖压力盒安装机构扣住土压力盒，并用钉子将油布固定在孔壁上；

12、s3、利用两处固定螺钉将固定卡座预先固定在孔桩内壁上，并将c形外管固定在固定卡座内；

13、s4、将对应的土压力盒引线的传输端从出线口穿入，并将数据线的其余部分压入线槽口内，待土压力盒引线全部压入c形内管后，通过外部转动c形内管的上侧，使c形外管的线槽口转动至朝向孔壁方向，利用c形内管和c形外管形成容纳土压力盒引线的中空通道，完成土压力盒的土压力盒引线走线后，制作该孔桩段的混凝土护壁；

14、s5、重复步骤s1-s4，进行下一固定深度的孔桩开挖，并在开挖的孔桩内安装好对应的土压力盒，利用油布覆盖密封土压力盒，安装穿线管对土压力盒引线进行走线，然后再制作该孔壁段的混凝土护壁；

15、s6、直到完成预定深度段的孔桩开挖，安装好对应的土压力盒和连接相邻的穿线管进行走线；并完成所有孔壁段混凝土护壁的制作，最后将土压力盒引线与检测设备连接。

16、进一步地，在步骤s5中，待所有的土压力盒安装完后，将每节穿线管之间留出的出线口和最下侧的穿线管底部用泡沫胶进行封口。

17、进一步地，在步骤s5中，待所有的土压力盒3安装完后，将每节穿线管2之间留出的出线口223和最下侧的穿线管2底部用泡沫胶进行封口。在步骤s6中的相邻穿线管的连接，具体包括：将下侧穿线管的c形内管顶部与上侧穿线管的c形外管进行插接，从而将相邻的两节穿线管进行连接。

18、本发明的有益效果为：

19、本发明的压力盒安装机构可以有效的固定土压力盒位置和受力方向，保证检测数据的有效性。压力盒安装机构可以固定土压力盒，避免土压力盒安装后出现位置变动，从而保障土压力盒测量土压力方向及位置的准确性。

20、本发明在灌浆形成混凝土护壁时，混凝土不会与土压力盒直接接触或者将土压力盒包裹住，使土压力盒的监测不会受到混凝土影响。

21、本发明的若干穿线管将土压力盒引线引至地面上，穿线管可有效防止土压力盒引线被钢筋笼破坏，穿线管具有一定的支撑强度，穿线管可结合制作成护壁。

22、本发明的穿线管能有效防止混凝土灌注时进入穿线管中通道，保证土压力盒引线的活动和拉伸空间，管道内的土压力盒引线尽量保持松弛，使其土压力盒引线有更大的拉伸空间。

技术特征：

1.一种人工挖孔桩原位侧向土压力盒的安装装置，其特征在于，包括固定土压力盒(3)的压力盒安装机构(1)和穿线管(2)，所述穿线管(2)包括c形内管(21)和c形外管(22)，所述c形内管(21)嵌套在c形外管(22)内部，所述c形内管(21)可以在c形外管(22)内转动，所述c形内管(21)和c形外管(22)与间隙配合，所述c形内管(21)和c形外管(22)上对应设置有线槽口(25)；所述c形外管(22)的外部设置有若干固定卡座(24)，所述c形外管(22)固定在若干固定卡座(24)上。

2.根据权利要求1所述的人工挖孔桩原位侧向土压力盒的安装装置，其特征在于，所述压力盒安装机构(1)包括安装板(11)和三处钉柱(12)，所述安装板(11)呈三角形，三处所述钉柱(12)均布设置在安装板(11)的三角处。

3.根据权利要求1所述的人工挖孔桩原位侧向土压力盒的安装装置，其特征在于，所述c形外管(22)的底部设置有若干上限位凹点(221)和下限位凹点(222)，若干所述上限位凹点(221)、若干所述下限位凹点(222)呈圆周分布，若干上限位凹点(221)用于对上侧的c形内管(21)进行限位，若干所述下限位凹点(222)用于对下侧的c形内管(21)进行限位；所述上限位凹点(221)与下限位凹点(222)之间的线槽口(25)形成出线口(223)。

4.根据权利要求1所述的人工挖孔桩原位侧向土压力盒的安装装置，其特征在于，所述固定卡座(24)包括有固定板(241)和c形卡口(242)，所述固定板(241)和c形卡口(242)一体设计，所述c形卡口(242)与c形外管(22)卡接配合，所述固定板(241)的两处设置有固定孔，所述固定孔内设置有固定螺钉(343)。

5.根据权利要求5所述的人工挖孔桩原位侧向土压力盒的安装装置，其特征在于，所述c形外管(22)的外部设置有与c形外管(22)的限位c环(23)，所述限位c环与限位c环(23)固定连接。

6.根据权利要求3所述的人工挖孔桩原位侧向土压力盒的安装装置，其特征在于，所述线槽口(25)对应的弧形开口角度为30度。

7.一种用于权利要求1-6任一所述的人工挖孔桩原位侧向土压力盒的安装装置的安装方法，其特征在于，包括有如下步骤：

8.根据权利要求7所述的人工挖孔桩原位侧向土压力安装装置的安装方法，其特征在于，在步骤s5中，待所有的土压力盒(3)安装完后，将每节穿线管(2)之间留出的出线口(223)和最下侧的穿线管(2)底部用泡沫胶进行封口。

9.根据权利要求5所述的人工挖孔桩原位侧向土压力的安装装置的安装方法，其特征在于，在步骤s6中的相邻穿线管(2)的连接，具体包括：将下侧穿线管(2)的c形内管(21)顶部与上侧穿线管(2)的c形外管(22)进行插接，从而将相邻的两节穿线管(2)进行连接。

技术总结
本发明公开了一种人工挖孔桩原位侧向土压力盒的安装装置及方法，包括固定土压力盒的压力盒安装机构和穿线管，穿线管包括C形内管和C形外管，C形内管可以在C形外管内转动，C形内管和C形外管与间隙配合，C形内管和C形外管上对应设置有线槽口；C形外管的外部设置有若干固定卡座。方法包括有S1‑S6等步骤。本发明的压力盒安装机构可以有效的固定土压力盒位置和受力方向，保证检测数据的有效性。本发明的穿线管将土压力盒引线引至地面上，穿线管可有效防止土压力盒引线被钢筋笼破坏。本发明在灌浆形成混凝土护壁时，混凝土不会与土压力盒直接接触或者将土压力盒包裹住，使土压力盒的监测不会受到混凝土影响。

技术研发人员：彭雄志,杨福忠,于浩文,杜世龙
受保护的技术使用者：西南交通大学
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17