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专利号: 2018101452837
申请人: 山东理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2023-10-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种原位侧向土压力的测量装置,其特征在于,包括测量部分和控制部分,所述的测量部分包括测量管和气囊,所述的测量管为中空管,所述测量管的顶端通过可调节卡箍定位,以便于测量管与测量孔同轴;在测量管下端的内侧壁上设有导轨;所述的气囊顶端的圆周方向上分布若干电磁滚珠,所述的电磁滚珠可沿测量管下端的导轨滑动;所述气囊中心部位有导气装置,导气装置的上端接口连接导气管,所述的导气管延伸到测量管外部,使气体均匀充满气囊内;所述气囊侧壁90度周身分布多个实时监测土体应力、应变值的应变传感器;所述的控制部分包括控制盒和储气罐,所述的控制盒控制储气罐导入气囊内的气体量,进而计算出气囊的膨胀体积,而且该控制器接受应变传感器的反馈信号,经计算,呈现出侧向土体的应力应变数值关系曲线;所述的储气罐与所述的导气管相连,是整个测量装置的气源。

2.如权利要求1所述的一种原位侧向土压力的测量装置,其特征在于,所述的电磁滚珠通过通、断电控制,实现自锁、解锁于测量管导轨上,也即控制气囊滑动的起、停。

3.如权利要求1所述的一种原位侧向土压力的测量装置,其特征在于,所述气囊通过绳索系吊于测量管上部的定滑轮上,可以通过摇动摇柄使气囊沿测量管内导轨上下滑动。

4.如权利要求1所述的一种原位侧向土压力的测量装置,其特征在于,所述的导气装置周身均匀分布若干导气小孔,主要起引导气流的作用,已达到气囊均匀膨胀效果。

5.如权利要求1所述的一种原位侧向土压力的测量装置,其特征在于,所述的卡箍放置在定位基座上,用于锁紧测量管,通过在定位基座上微调卡箍位置可以定位测量管与测量孔的同轴度。

6.利用权利要求1-5任一所述的种原位侧向土压力的测量装置的方法,其特征在于,如下:

工作时,先在所要测量侧向土压力的地面钻测量孔至所需深度,在地面固定好定位基座,将测量管放入测量孔内,顶端通过可调卡箍固定、定位测量管;

通过控制盒发出断电指令,控制电磁滚珠的电磁特性,此时,整个气囊处于可滑动状态,摇动摇柄,定滑轮带动系吊与气囊上的绳索缓缓下落,直到到达测量孔指定部位,控制盒发出通电指令,电磁滚珠锁紧在测量管内部导轨上,气囊露出在测量管下端;

控制盒控制储气罐通过导气管向气囊内充气,气囊内的导气装置可以引导气体均匀充满,使气囊膨胀;

通过控制盒的计算,控制气体量大小,使气囊膨胀至原有测量孔的直径大小时,记录、储存此时应变传感器由于接触挤压土体反馈的应力应变信号;

继续向气囊内充气,使气囊膨胀至大于测量孔直径一定数值时,记录整个膨胀过程中的应力应变信号值,并经控制盒计算后,转化为应力应变曲线。