用于螺旋板载荷试验的位移载荷压力检测总成的制作方法
【专利摘要】本实用新型是用于螺旋板载荷试验的位移载荷压力检测总成，位移检测器和载荷压力检测器组成，位移检测器设有由套管接头、传动接头和封头连接构成的壳体，壳体中设有空心传力轴，空心传力轴与传动接头之间花键连接，空心传力轴套接有压簧，空心传力轴上端螺纹连接空心传力杆，下端连接载荷压力检测器，空心传力轴与传动接头之间花键连接部一对应位置的两侧分别设有直线型容栅位移传感器的动、定栅极板。本检测总成将位移检测器设置于空心传力杆的最底端即地下，可以完全排除传力杆弯曲影响螺旋板载荷试验准确性的问题。
【专利说明】
用于螺旋板载荷试验的位移载荷压力检测总成
技术领域
[0001]本实用新型属于螺旋板载荷试验设备，尤其是涉及一种能够排除传力杆弯曲影响螺旋板载荷试验准确性的用于螺旋板载荷试验的位移载荷压力检测总成。
【背景技术】
[0002]螺旋板载荷试验适用于测定深层地基土或水位以下地基土的承载力、变形模量等岩土参数，为粧基础、基坑等设计提供依据。
[0003]螺旋板载荷试验通过传力杆向螺旋形承压板施加荷载，观测并记录板下地基土体受压后板的下沉位移，从而获得地基土的荷载-下沉位移-时间关系曲线，进而获得不同深度地基土的承载力、变形模量等设计参数。
[0004]现有螺旋板载荷试验设备包括测力传感器和位移测量装置，螺旋板通过方榫插接于测力传感器底端接口，接口与方榫由铁丝穿连，位移测量装置设置在地面，由固定于传力杆的沉降支架、通过地锚固定于地表的基准梁、磁性表座和机电百分表组成，机电百分表的测头通过连杆与沉降支架接触。
[0005]显然，现有螺旋板载荷试验设备设置在地面的位移测量装置不能排除传力杆受压弯曲变形所产生的位移测试误差。
[0006]为了避免传力杆受压弯曲变形对螺旋形承压板下沉位移量产生的误差，公告号CN202595720U的实用新型‘一种螺旋板载荷试验设备’公开了以下技术方案:其包括套管、传力杆、螺旋形承压板、测力传感器和多个相互间隔地沿传力杆高度方向套接在传力杆上的环形导向板；多个环形导向板的内径均与传力杆的外径相匹配；多个环形导向板还位于套管中，并且各环形导向板的外径均与套管的内径相匹配。
【发明内容】
[0007]本实用新型是为了解决现有螺旋板载荷试验设备的位移测量装置不能排除传力杆受压弯曲变形产生位移测试误差的技术问题，而提供一种用于螺旋板载荷试验的位移载荷压力检测总成。
[0008]本实用新型为实现上述目的采取以下技术方案:用于螺旋板载荷试验的位移载荷压力检测总成，包括载荷压力检测器，所述载荷压力检测器底端设有与螺旋承压板方榫接合的接口，特征是，所述位移载荷压力检测总成设有由套管接头、传动接头和封头由上至下依次螺纹连接构成的位移检测器壳体，所述套管接头设有与套管螺纹连接的外螺纹，壳体中设有贯通该壳体的空心传力轴，空心传力轴与套管接头和封头滑动接合，空心传力轴与传动接头之间花键连接，空心传力轴具有外花键构成的突出部，套管接头下端设有空心传力轴上限位凸台，该上限位凸台与上移空心传力轴突出部的上端面相接合，封头设有空心传力轴下限位凸台，该下限位凸台与下移空心传力轴突出部的下端面相接合，空心传力轴套接有压簧，压簧底端支撑于空心传力轴突出部的上端面，压簧上端与套管接头的凹台相接合，空心传力轴上端设有与空心传力杆连接的螺纹接头，空心传力轴下端设有与载荷压力检测器螺纹连接的螺纹接头，空心传力轴与传动接头之间花键连接部一对应位置的两侧分别设有相对于空心传力轴为轴向的平台，两侧平台之间设有间隔，直线型容栅位移传感器的动栅极板固定于空心传力轴突出部一侧平台，定栅极板固定于与传动接头一侧平台，空心传力轴突出部一侧平台设有连通空心传力轴轴心孔的过孔，过孔中设有动栅极板信号线缆，该线缆连接于固定在空心传力轴轴心孔中的电路板，电路板的信号输出线缆和载荷压力检测器信号线缆连接于空心传力轴上端的线缆插座，所述依次螺纹连接的套管接头、传动接头、封头之间的各结合部分别设有密封圈，空心传力轴与所对应的套管接头和封头之间分别设有密封圈，空心传力轴上端设有接合于空心传力杆端口的密封圈。
[0009]本实用新型还可以采取以下技术措施:
[0010]所述套管接头上端和封头下端设有接合于空心传力轴的防尘圈。
[0011 ]所述空心传力杆和套管是地质勘探探杆和套管。
[0012]所述空心传力轴上端连接空心传力杆的螺纹接头是螺柱，空心传力轴下端连接载荷压力检测器的螺纹接头是螺套。
[0013]本实用新型的有益效果和优点在于:本位移载荷压力检测总成将检测螺旋承压板下沉位移量的位移检测器设置于空心传力杆的地下最底端，因此可以完全排除传力杆弯曲影响螺旋板载荷试验准确性的问题。位移检测器将直线型容栅位移传感器的动、定栅极板分别设置在空心传力轴和传动接头的一对应位置，试验时位移检测器的包括传动接头的壳体随套管固定，空心传力轴随空心传力杆加荷移动，因此能够准确测量螺旋承压板的下沉位移量。本实用新型作用于套管的旋转加压装置可以是钻机，对于空心传力杆的加荷可以是油压千斤顶，具有操作方法成熟、适应性广泛的特点。
【附图说明】
[0014]附图1是位移载荷压力检测总成与螺旋承压板连接示意图。
[0015]附图2是图1中位移检测器结构剖面放大示意图。
[0016]附图3是图2A-A剖面放大视图。
[0017]附图4是本实用新型使用状态不意图。
[0018]图中标记:I套管接头，1-1上限位凸台，1-2凹台，2传动接头，3封头，4空心传力轴，4-1螺柱，4-2螺套，4-3过孔，5载荷压力检测器，6螺旋承压板，7信号输出插座，8定栅极板，8-1垫板，9动栅极板，10电路板，11防尘圈，12密封圈，13压簧，14套管，15空心传力杆，16总信号线缆，17套管卡盘，18基准梁，19油压千斤顶，20反力架。
【具体实施方式】
[0019]下面结合实施例及其附图进一步说明本实用新型。
[0020]如图1、2、3所示，位移载荷压力检测总成由位移检测器和载荷压力检测器5组成，载荷压力检测器底端设有与螺旋承压板6方榫接合的接口，接口与方榫由铁丝穿连。
[0021]位移检测器由套管接头1、传动接头2和封头3由上至下依次螺纹连接构成壳体，套管接头I设有与套管(见图4)连接的外螺纹，壳体中设有贯通该壳体的空心传力轴4，空心传力轴与套管接头I和封头3滑动接合，空心传力轴与传动接头2之间为花键连接，空心传力轴4具有外花键构成的突出部，套管接头I下端设有空心传力轴4的上限位凸台1-1，该上限位凸台与上移状态的空心传力轴4突出部的上端面相接合。封头3设有空心传力轴的下限位凸台，该下限位凸台与下移空心传力轴突出部的下端面相接合。上、下限位凸台与空心传力轴4突出部相配合使空心传力轴4在位移检测器壳体中的限位范围内上下移动。
[0022]空心传力轴4上端设有与空心传力杆连接的螺纹接头即螺柱4-1，空心传力轴4下端设有与载荷压力检测器5螺纹连接的下螺纹接头即螺套4-2，载荷压力检测器5的底端与的螺旋承压板6插接接合。
[0023]在空心传力轴4与传动接头2之间花键连接部的一对应位置的两侧分别设有相对于空心传力轴为轴向的平台，两侧平台之间设有间隔，直线型容栅位移传感器的动栅极板9固定于空心传力轴4突出部一侧平台，定栅极板8固定于传动接头2—侧平台，该平台由垫板8-1构成。空心传力轴突出部一侧平台设有连通空心传力轴4轴心孔的过孔4-3，过孔4-3中设有动栅极板9信号线缆，该线缆连接于固定在空心传力轴轴心孔中的电路板10，电路板10的信号输出线缆连接于固定在空心传力轴4上端的信号输出插座7，载荷压力检测器5的信号线缆也连接于空心传力轴上端的信号输出插座7。
[0024]空心传力轴4套接有压簧13，压簧底端支撑于空心传力轴突出部的上端面，压簧上端与套管接头I的凹台1-2相接合。该压簧为空心传力轴提供予压力，可以吸收振动和冲击能量，有利于直线型容栅位移传感器检测的准确性。
[0025]如图2、3所示，依次螺纹连接的套管接头1、传动接头2、封头3之间的各结合部分别设有密封圈12，空心传力轴4与所对应的套管接头I和封头3之间也分别设有密封圈12。空心传力轴4上端设有密封圈12，以便封闭空心传力杆的端口。套管接头I上端和封头3下端设有接合于空心传力轴4的防尘圈11。
[0026]实施例所述的空心传力杆I和套管2是地质勘探探杆和套管。
[0027]载荷压力检测器5和螺旋承压板6为现有产品。
[0028]本实用新型的套管旋转加压装置可以是钻机，对于空心传力杆的加荷装置可以是油压千斤顶。
[0029]以下结合图4简要说明本实用新型的使用方法，使用地质勘探钻机在试验孔位钻孔，距试验孔深I米处停钻，起拔钻杆;在本位移载荷压力检测总成的底部接口插入螺旋承压板6的方榫并通过铁丝穿连，在本位移载荷压力检测总成的空心传力轴4上端的信号输出插座7通过插头连接总信号线缆16，将第一节空心传力杆和第一节套管分别螺纹连接于空心传力轴4上端的螺柱和套管接头I，同时将总信号线缆从第一节空心传力杆中引出；将第一节套管连接于地质勘探钻机，启动钻机，套管旋转一周的贯入量等于螺旋承压板6的螺距;逐节增加空心传力杆和套管并同时将总信号线缆从增加的空心传力杆中引出，当螺旋承压板6达到试验孔深时停钻，设置支撑于地面并由地锚固定的带有套管卡盘17的基准梁18，套管卡盘17将对应的套管紧固，拆除该套管以上套管，设置对应空心传力杆的反力架20，将总信号线缆16连接于测量数据记录仪;通过反力架20与空心传力杆15之间的油压千斤顶19对空心传力杆按沉降相对稳定法或等沉降速率法的规范要求分级加荷直至试验结束。
[0030]试验完毕后由钻机或千斤顶逐节起拔套管，空心传力杆也随之起拔，螺旋承压板6遗弃于试验孔位。
[0031]若在该试验孔位进行下一试验深度的试验，拆卸反力架20横梁和油压千斤顶19，将总信号线缆16与测量数据记录仪分离，在套管卡盘17紧固的套管上连接套管，松开套管卡盘17，通过钻机使套管旋转贯入并逐节增加空心传力杆和套管，同时将总信号线缆16从增加的空心传力杆引出，当螺旋承压板6到达下一予设地下深度后停止旋转贯入，重复前述相应步骤进行试验直至该试验孔位各试验深度的试验全部结束。
【主权项】
1.用于螺旋板载荷试验的位移载荷压力检测总成，包括载荷压力检测器，所述载荷压力检测器底端设有与螺旋承压板方榫接合的接口，其特征在于:所述位移载荷压力检测总成设有由套管接头、传动接头和封头由上至下依次螺纹连接构成的位移检测器壳体，所述套管接头设有与套管螺纹连接的外螺纹，壳体中设有贯通该壳体的空心传力轴，空心传力轴与套管接头和封头滑动接合，空心传力轴与传动接头之间花键连接，空心传力轴具有外花键构成的突出部，套管接头下端设有空心传力轴上限位凸台，该上限位凸台与上移空心传力轴突出部的上端面相接合，封头设有空心传力轴下限位凸台，该下限位凸台与下移空心传力轴突出部的下端面相接合，空心传力轴套接有压簧，压簧底端支撑于空心传力轴突出部的上端面，压簧上端与套管接头的凹台相接合，空心传力轴上端设有与空心传力杆连接的螺纹接头，空心传力轴下端设有与载荷压力检测器螺纹连接的螺纹接头，空心传力轴与传动接头之间花键连接部一对应位置的两侧分别设有相对于空心传力轴为轴向的平台，两侧平台之间设有间隔，直线型容栅位移传感器的动栅极板固定于空心传力轴突出部一侧平台，定栅极板固定于与传动接头一侧平台，空心传力轴突出部一侧平台设有连通空心传力轴轴心孔的过孔，过孔中设有动栅极板信号线缆，该线缆连接于固定在空心传力轴轴心孔中的电路板，电路板的信号输出线缆和载荷压力检测器信号线缆连接于空心传力轴上端的线缆插座，所述依次螺纹连接的套管接头、传动接头、封头之间的各结合部分别设有密封圈，空心传力轴与所对应的套管接头和封头之间分别设有密封圈，空心传力轴上端设有接合于空心传力杆端口的密封圈。2.根据权利要求1所述的位移载荷压力检测总成，其特征在于:所述套管接头上端和封头下端设有接合于空心传力轴的防尘圈。3.根据权利要求1所述的位移载荷压力检测总成，其特征在于:所述空心传力杆和套管是地质勘探探杆和套管。4.根据权利要求1所述的位移载荷压力检测总成，其特征在于:所述空心传力轴上端连接空心传力杆的螺纹接头是螺柱，空心传力轴下端连接载荷压力检测器的螺纹接头是螺套。
【文档编号】E02D1/02GK205530200SQ201620087610
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年1月28日
【发明人】陈新军, 王福, 高敬, 浦晓利
【申请人】铁道第三勘察设计院集团有限公司