渗压计埋设装置及埋设方法与流程

本发明属于土木工程技术领域，具体涉及钢筋混凝土结构变形与稳定性监测时所使用的渗压计埋设装置及埋设方法。

背景技术：

随着我国社会经济的快速发展，土木工程行业出现越来越多的新型结构，在新结构推广使用前，需要对新结构进行现场监测，以研究新结构的受力变形特性。在对结构进行现场监测的过程中，需要对结构与土体的界面土压力进行测试。而利用土压计测出的压力是土压力和水压力之和，因此需要在各土压力附近安装渗压计，测试各测点附近的孔隙水压力，从而计算各测点处的土压力值。

现有的中国专利申请号cn201310050142.4的发明专利公开了一种盾构管片外侧渗压计的埋设装置及其安装方法，包括预埋设在衬砌管片内的内牙套管，所述内牙套管内部设有与内牙套管螺纹连接的渗压计输送座，所述渗压计输送座设有安装端和自由端，所述安装端上设有凹腔，所述凹腔的底部设有贯通渗压计输送座的电缆孔，凹腔上套有渗压计保护罩后形成一个安装渗压计的安装腔，所述渗压计保护罩上设有多个过水孔。本发明通过衬砌管片内埋设内牙套管，待衬砌管片安装到位且管片外侧灌浆处理后，将渗压计安装在渗压计输送座和渗压计保护罩间，拧动渗压计输送座将渗压计输送到设计要求安装的位置，降低了隧道衬砌管片外安装渗压计的施工难度，解决了深水海底隧道衬砌管片外安装渗压计的难题。但是，此种发明结构较复杂，需要提前预埋内牙套管，工艺较复杂，不利于钢筋混凝土浇筑过程中，多个位置点快速设置渗压计，影响施工效率，并且不利于降低钢筋混凝土结构变形与稳定性监测时的施工成本。

中国专利申请号cn201510471267.3的发明专利公开了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。此发明利用其结构特点可同时使用土压力计和孔隙水压力计测量，避免了土压力计和水压力计测量点位置偏差。但是此项发明使用在钢筋混凝土结构变形与稳定性监测时，缺少特定的固定装置，使土压力计和孔隙水压力计牢固的设置在钢筋结构上，并且本发明无法避免混凝土浇筑过程中混凝土的冲击和振捣棒的撞击，容易导致土压力计和孔隙水压力计破坏。

中国专利申请号cn201710343217.6的发明专利公开了一种用于隧道围岩内部渗透压力测量装置及测量方法，包括主体框架、钻孔封闭机构、渗透压力测量机构和数据处理器，所述钻孔封闭机构、渗透压力测量机构和数据处理器设置于主体框架上，主体框架提供承载力，保证其稳定安装于钻孔内；所述钻孔封闭机构设置于主体框架上，切断钻孔与外部空间的水力联系，同时向钻孔内进行单向的气压加载，所述渗透压力测量机构检测实时渗透压力，所述数据处理器控制加载气压和采集并采集渗透压力数据。但是此项发明使用在钢筋混凝土结构变形与稳定性监测时，不便于将渗压计固定在钢筋笼上，使渗压计位置不准确，并且此项发明结构较复杂，需要辅助的加压设备才能完成，使得安装渗压计的效率大大降低、安装成本较高。

目前钢筋混凝土结构变形与稳定性监测时，使用的渗压计传感器大多是预先将渗压计用塑料薄膜包裹，再将包裹好的渗压计用绑扎丝绑扎在钢筋笼上，待浇筑完混凝土，并且拆除模板后，将薄膜拆除。但是施工现场情况复杂，往往不能及时向绑扎好渗压计的钢筋笼浇筑混凝土，使得绑扎丝常常会锈蚀松动。这时，扎丝的固定效果将大大降低，导致渗压计位置不准确，影响测试钢筋混凝土结构变形与稳定性的准确性。因此，设计一套安装位置准确，不易松动，并且能抵御混凝土冲击和振捣棒撞击的渗压计埋设装置及埋设方法，十分必要。

技术实现要素：

渗压计埋设装置，包括底座、拉杆和固定杆，所述固定杆包括第一正反螺帽、第一挂钩和中间部位折有圆弧的杆主体，所述第一挂钩和所述杆主体通过所述第一正反螺帽连接，当拧动第一正反螺帽时可将第一挂钩和杆主体拉近或拉远；所述渗压计埋设装置共有4根固定杆，固定杆能将底座牢固固定在钢筋笼上。

优选地，所述底座包括圆形槽、限位板和引线口；所述圆形槽为筒状结构，其侧面设置有落线口，所述圆形槽一端为封堵端，所述封堵端上留有引线口，所述引线口直径大于渗压计电缆线直径，圆形槽的内径大于渗压计直径；在所述圆形槽的同一横截面上固定连接有至少一个限位板。

优选地，所述固定杆用于固定圆形槽，所述杆主体的圆弧内侧半径不小于圆形槽外侧半径。

优选地，所述拉杆包括第二正反螺帽、第二挂钩和限位环；所述限位环由圆环和两段l型杆固定连接构成，所述圆环内径略大于圆形槽外径，但小于限位板外侧至圆形槽圆心的距离，所述第二挂钩和所述限位环通过所述第二正反螺帽连接，可通过拧动所述第二正反螺帽来调整第二挂钩和所述限位环间的距离。

优选地，所述埋设方法如下：

1)仪器编号

根据设计方案，确定仪器数量，并按照测线对仪器进行编号；

2)组装渗压计埋设装置

将第一挂钩和中间折有1/4圆弧的杆用第一正反螺帽连接；将第二挂钩和限位环通过第二正反螺帽连接；将渗压计穿入限位环，再将渗压计用土工布包裹，放入圆形槽，渗压计电缆线由引线口引出；将内部装有渗压计的所述圆形槽，从封堵端穿入限位环；最后将4根固定杆分别套在底座两端；

3)埋设渗压计方法

a)在钢筋笼中按照设计方案对渗压计位置进行放样，确定渗压计设置位置；

b)将设置在底座两端下部的固定杆挂在纵向钢筋上，并调节固定杆上的第一正反螺帽，使其拉紧；

c)将组装好的渗压计、拉杆和底座放置在中间折有1/4圆弧的杆的圆弧内，并将第二挂钩挂在钢筋上；

d)将设置在底座两端上部的固定杆挂在纵向钢筋上，并调节固定杆上的第一正反螺帽，使其拉紧；

e)调节拉杆上的第二正反螺帽，使得渗压计紧贴模板；

f)将渗压计的电缆线绑扎在纵向钢筋上，并延伸至钢筋笼顶部，将多余的电缆线盘成圈，利用绳子或扎丝绑扎在钢筋笼顶部；

g)循环上述步骤a)～f)，直至完成所有测线上渗压计的安装；

h)待模板拆除后，拆除渗压计表面包裹的土工布；顶部电缆接入观测房中的mcu(微控制单元)或二次仪表中；渗压计埋设完成。

本发明所获得的有益技术效果：

1)本发明结构简单，加工材料施工现场常见，使得制造成本较低，并且由于其结构的简单，施工人员易于操作，不需对施工人员做专业培训，节省大量培训时间和培训费用，进而能节省施工成本。

2)本发明通过调节固定杆的正反螺帽可将渗压计埋设装置牢固附着在钢筋笼上，使得渗压计埋设装置埋设位置准确。并通过调节拉杆上的正反螺帽，使渗压计能紧密贴合在模板上，使后期拆除摸板后，便于找到并拆除包裹在渗压计表面的土工布，利于渗压计提高检测准确度。

3)本发明将渗压计放置在底座内，底座为钢材制作，具有一定的刚度，对渗压计具有良好的保护作用，避免了渗压计在浇筑混凝土时的冲击和振捣棒在捣实过程中的撞击而损坏。

4)本发明将挂钩挂置于纵向钢筋上，能使渗压计固定在钢筋笼内任意位置，有效提高了渗压计设置位置精度。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1.1为本发明的底座主平面示意图；

图1.2为沿图1.1中线a-a的剖面俯视图；

图2为本发明的固定杆结构示意图；

图3.1为本发明的拉杆主平面示意图；

图3.2为本发明的拉杆侧面示意图；

图4为本发明渗压计埋设装置安装示意图；

图5为本发明图4的b-b剖面图；

图6为本发明图4的c-c剖面图。

其中：1—圆形槽，2—限位板，3—引线口，4—固定杆，5—第一正反螺帽，6—第一挂钩，7—限位环，8—杆主体，9—渗压计，10—第二正反螺帽，11-第二挂钩。

具体实施方式

以下将参照附图，通过实施例方式详细地描述本发明的技术方案。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。

本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，单独存在b，同时存在a和b三种情况，本文中术语“/和”是描述另一种关联对象关系，表示可以存在两种关系，例如，a/和b，可以表示：单独存在a，单独存在a和b两种情况，另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”关系。

实施例1

1.渗压计总体结构

渗压计埋设装置，包括底座、拉杆和固定杆4。

如图1.1、1.2所示，所述底座包括圆形槽1、限位板2和引线口3。所述圆形槽(1)为筒状结构，其侧面设置有落线口，所述圆形槽一端为封堵端，所述封堵端上留有引线口(3)，所述引线口(3)直径大于渗压计电缆线直径，所述圆形槽1的内部直径大于渗压计直径。所述圆形槽1的外表面，在任一横截面上固定连接有至少一个限位板2，所述限位板2设置在圆形槽1的非靠近两端处，所述限位板2为一定厚度的小铁块。

如图2所示，固定杆4包括第一正反螺帽5、第一挂钩6和中间折有1/4圆弧的杆主体8。所述杆主体8的圆弧半径与圆形槽1外径相同，所述渗压计埋设装置共有4根固定杆4。

所述第一挂钩6和所述杆主体8通过所述第一正反螺帽5连接，当拧动第一正反螺帽5时可将第一挂钩6和杆主体8拉近或拉远。

如图3.1、3.2所示，拉杆包括第二正反螺帽10、第二挂钩11和限位环7。所述第二挂钩11的一端为挂钩，另一端为螺丝杆。所述限位环7由圆环和两段l型杆组成，所述两段l型杆的一端对称焊接在所述圆环的同一直径方向上，并且两段l型杆与圆环在同一水平面，另一端为螺丝杆。所述圆环内径略大于圆形槽1外径，但小于限位板外侧至圆形槽1圆心的距离，所述l型杆的螺丝杆端，通过第二正反螺帽10与第二挂钩6连接。

渗压计埋设方法

1)仪器编号

根据设计方案，确定仪器数量，并按照测线对仪器进行编号。

2)组装仪器、拉杆和底座

根据图1.1到图3.2，将第一挂钩6和杆主体8用第一正反螺帽5连接；将第二挂钩11和限位环7通过第二正反螺帽10连接。将渗压计9穿入限位环7，然后将带有透水装置一端用土工布包裹，由底座开口端放置在圆形槽1中，渗压计电缆线由引线口3引出。将内部装有渗压计的所述圆形槽1，从封堵端穿入限位环7。最后将4根固定杆4分别套在底座两端。

3)埋设渗压计

a)在钢筋笼中按照设计方案对渗压计位置进行放样，来确定渗压计设置位置；

b)将底座两端下部的固定杆4挂在纵向钢筋上，并调节固定杆4上的第一正反螺帽5，使其拉紧；

c)将组装好的渗压计、拉杆和底座放置在杆主体8的圆弧内，并将第二挂钩11挂在钢筋上；

d)将底座两端上部的固定杆4挂在纵向钢筋上，并调节固定杆4上的第一正反螺帽5，使其拉紧；

e)调节拉杆上的第二正反螺帽10，使得渗压计紧贴模板；

f)将渗压计9的电缆线绑扎在纵向钢筋上，并延伸至钢筋笼顶部，将多余的电缆线盘成圈，利用绳子或扎丝绑扎在钢筋笼顶部；

g)循环上述步骤a)-f)，直至完成所有测线上渗压计的安装；

h)待模板拆除后，拆除渗压计9表面包裹的土工布；顶部电缆接入观测房中的mcu(微控制单元)或二次仪表中。渗压计埋设完成。

实施例2

本实施例所述渗压计埋设装置及埋设方法与实施例1相比相同之处不再重复阐述，所不同在于，所述底座包括圆形槽1、限位板2、引线口3，所述圆形槽1呈圆柱形杯装，圆形槽1一端留有一圆口，所述圆口为引线口3，所述引线口3的直径不小于渗压计直径，所述圆形槽1另一端封闭为槽底。所述圆形槽1沿外壁四周均匀设置有多个贯穿外壁的圆孔，所述圆孔用于使周围土体内的水渗透到圆形槽1中，便于渗压计测量水压。所述槽底外侧设置有便于土压计固定的固定装置，所述固定装置呈凹槽状，所述凹槽能满足土压计的固定，所述凹槽的槽壁上开有小口，所述小口用于放置土压计电缆线。

所述底座与渗压计9的组装过程为，将所述渗压计9从引线口3装入所述圆形槽1，使渗压计9带有透水装置一端紧贴槽底，所述渗压计电缆线从引线口3引出，然后向圆形槽1中加入砂砾，所述砂砾直径大于所述圆孔直径，使砂砾不能从圆孔中流出，最后用环氧胶将引线口3封堵，即完成渗压计9与底座的组装。

实施例2的有益技术效果：

本发明的渗压计没有使用土工布包裹，所以在拆除模板后减少了拆除土工布的工序，提高了工作效率。

本发明在渗压计周围设置了砂砾，避免了泥浆渗入到渗压计内损坏渗压计，保护渗压计长期有效工作。

本发明在槽底外侧设置了土压计固定装置，利于模板拆除后，及时准确的设置土压计，使的测量更加及时和准确，提高了施工效率。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。