本發(fā)明涉及一種野外土壓力盒埋設(shè)裝置及其方法，屬于巖土工程技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

在巖土工程領(lǐng)域，關(guān)于土壓力的分析一直是很多科研或工程項(xiàng)目的一種方法，土壓力值也一直是監(jiān)測的一個(gè)重要數(shù)據(jù)，尤其涉及到土體中或土與結(jié)構(gòu)間的應(yīng)力分布或變化的研究。

而目前復(fù)雜的野外場地，以及不規(guī)范的土壓力埋設(shè)方法，使得土壓力盒在野外埋設(shè)的成活率較低、埋設(shè)位置不準(zhǔn)確、監(jiān)測數(shù)據(jù)不可靠，這些都會(huì)導(dǎo)致無論是科研還是工程項(xiàng)目的監(jiān)測成果不可信，甚至造成錯(cuò)誤的判斷和評(píng)價(jià)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述存在的問題，本發(fā)明公開了一種野外土壓力盒埋設(shè)裝置及其方法，通過縱向支撐架上布置的土壓力盒固定平板來定點(diǎn)布置土壓力盒，同時(shí)根據(jù)縱向支撐架的旋轉(zhuǎn)，能夠使土壓力盒受力面朝向需要監(jiān)測的土壓力方向，埋設(shè)過程中對(duì)土壓力盒的擾動(dòng)較小，這使得土壓力盒的成活率大大提高，且監(jiān)測位置更為準(zhǔn)確，其具體技術(shù)方案如下：

一種野外土壓力盒埋設(shè)裝置，包括縱向支撐架，所述縱向支撐架設(shè)置有若干個(gè)土壓力盒，若干個(gè)所述土壓力盒縱向均勻分布，與所述縱向支撐架固定，每個(gè)所述土壓力盒的傳輸線均與縱向支撐架綁定，傳輸線的接口端延伸超出縱向支撐架的頂端，所述縱向支撐架的底端設(shè)置有錐形頭。

所述土壓力盒放置于土壓力盒固定盤中，所述土壓力盒固定盤通過土壓力盒固定平板與縱向支撐架固定。

所述土壓力盒固定盤設(shè)置有緊縮扣。

所述土壓力盒固定盤與四方平板通過螺絲固定，所述四方平板與土壓力盒固定平板固定。

所述縱向支撐架包括兩根縱向桿，所述土壓力盒固定平板與兩根所述縱向桿固定，所述縱向桿選用鋼筋桿。

所述縱向支撐架的上方拼接有上接支撐架，所述上接支撐架的底端設(shè)置有下接接頭，所述縱向支撐架的頂端設(shè)置有上接接頭，通過所述下接接頭插入到上接接頭中實(shí)現(xiàn)上接支撐架與縱向支撐架連接。

所述縱向桿選用鋼筋桿，所述土壓力盒固定平板選用鋼板或鐵板，所述土壓力盒固定平板與縱向桿焊接連接。

一種野外土壓力盒埋設(shè)方法，包括如下操作步驟：

步驟1：定制野外土壓力盒埋設(shè)裝置：選取兩根鋼筋桿，兩根鋼筋桿平行擺放，在兩根鋼筋桿上焊接若干個(gè)土壓力盒固定平板，兩根鋼筋桿形成縱向支撐架，在每個(gè)土壓力盒固定平板上固定土壓力盒固定盤，土壓力盒固定盤的四個(gè)拐角分別通過螺釘與土壓力盒固定平板固定，將土壓力盒放置于土壓力盒固定盤中，并拉緊緊縮扣，土壓力盒固定于緊縮扣緊固地固定在土壓力盒固定盤中，在兩根鋼筋的底端通過扎絲綁定錐形頭；

步驟2：讀取初始數(shù)據(jù)：將每個(gè)土壓力盒的傳輸線的插頭端連接到頻率儀，讀取土壓力盒在縱向支撐架上的分布高度初始數(shù)據(jù)；

步驟3：鉆孔：讓鉆機(jī)在制定位置鉆孔，并鉆至預(yù)定深度，然后利用鉆機(jī)上的起吊機(jī)將步驟1所得的野外土壓力盒埋設(shè)裝置垂直吊起，朝鉆孔中垂直放下，至預(yù)定深度；

步驟4：再次讀取數(shù)據(jù)：向鉆孔中倒入砂土，將鉆孔填滿為止，使土壓力盒與土體能夠很好地耦合，完畢后，再進(jìn)行一次土壓力盒數(shù)據(jù)采集；

步驟5：數(shù)據(jù)采集：預(yù)定間隔時(shí)間，每個(gè)間隔時(shí)間結(jié)束后，采集一次土壓力盒數(shù)據(jù)。

所述步驟1和步驟2之間還有步驟1a，所述步驟1a為在縱向支撐架的上端拼接上接支撐架，所述上接支撐架的底端設(shè)置有下接接頭，所述縱向支撐架的頂端設(shè)置有上接接頭，通過所述下接接頭插入到上接接頭中實(shí)現(xiàn)上接支撐架與縱向支撐架連接。

本發(fā)明的工作原理是：

在野外測量時(shí)，首先測量每個(gè)土壓力盒在縱向支撐架上的分布高度位置，然后在特定的野外位置鉆孔，將本發(fā)明裝置懸空放置于鉆孔中，錐形頭朝下，再次測量各個(gè)土壓力盒的高度，旋轉(zhuǎn)縱向支撐架，可以測量各個(gè)方向的土壓力數(shù)據(jù)，間隔特定的時(shí)間長度后，再次測量各個(gè)土壓力盒在縱向支撐架的高度分布，通過采集到的數(shù)據(jù)分析，分析土壓力情況。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明裝置簡單，制作方便，成本低廉，同時(shí)可以靈活的根據(jù)現(xiàn)場需要制作適合的縱向支撐架，在埋設(shè)過程中可以很好地控制土壓力盒受力面的方向和土壓力盒的埋設(shè)深度，從而獲得更準(zhǔn)確的監(jiān)測數(shù)據(jù)；此外埋設(shè)過程中土壓力盒受土壓力盒固定盤的保護(hù)，不易損壞，成活率高。

附圖說明

圖1是本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，

圖2是圖1中的A處局部放大圖，

圖3是圖1中的B向視圖，

圖4是圖1中的C處局部放大圖，

圖5是本發(fā)明方法示意圖，

圖中：1—縱向支撐架，2—土壓力盒固定平板，3—土壓力盒，4—土壓力盒固定盤，5—緊縮扣，6—螺絲，7—傳輸線， 8—錐形頭， 9—下接接頭，10—上接接頭，11—上接支撐架，12—砂土。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式，進(jìn)一步闡明本發(fā)明。應(yīng)理解下述具體實(shí)施方式僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。

結(jié)合附圖可見，本野外土壓力盒埋設(shè)裝置，包括縱向支撐架1，所述縱向支撐架1設(shè)置有若干個(gè)土壓力盒3，若干個(gè)所述土壓力盒3縱向均勻分布，與所述縱向支撐架1固定，每個(gè)所述土壓力盒3的傳輸線7均與縱向支撐架1綁定，傳輸線7的接口端延伸超出縱向支撐架1的頂端，所述縱向支撐架1的底端設(shè)置有錐形頭8。

所述土壓力盒3放置于土壓力盒固定盤4中，所述土壓力盒固定盤4通過土壓力盒固定平板2與縱向支撐架1固定。

所述土壓力盒固定盤4設(shè)置有緊縮扣5。

所述土壓力盒固定盤4與四方平板通過螺絲6固定，所述四方平板與土壓力盒固定平板2固定。

所述縱向支撐架1包括兩根縱向桿，所述土壓力盒固定平板2與兩根所述縱向桿固定，所述縱向桿選用鋼筋桿。

所述縱向支撐架1的上方拼接有上接支撐架11，所述上接支撐架11的底端設(shè)置有下接接頭9，所述縱向支撐架1的頂端設(shè)置有上接接頭10，通過所述下接接頭9插入到上接接頭10中實(shí)現(xiàn)上接支撐架11與縱向支撐架1連接。

所述縱向桿選用鋼筋桿，所述土壓力盒固定平板2選用鋼板或鐵板，所述土壓力盒固定平板2與縱向桿焊接連接。

一種野外土壓力盒埋設(shè)方法，包括如下操作步驟：

步驟1：定制野外土壓力盒埋設(shè)裝置：選取兩根鋼筋桿，兩根鋼筋桿平行擺放，在兩根鋼筋桿上焊接若干個(gè)土壓力盒固定平板，兩根鋼筋桿形成縱向支撐架，在每個(gè)土壓力盒固定平板上固定土壓力盒固定盤，土壓力盒固定盤的四個(gè)拐角分別通過螺釘與土壓力盒固定平板固定，將土壓力盒放置于土壓力盒固定盤中，并拉緊緊縮扣，土壓力盒固定于緊縮扣緊固地固定在土壓力盒固定盤中，在兩根鋼筋的底端通過扎絲綁定錐形頭；

步驟2：讀取初始數(shù)據(jù)：將每個(gè)土壓力盒的傳輸線的插頭端連接到頻率儀，讀取土壓力盒在縱向支撐架上的分布高度初始數(shù)據(jù)；

步驟3：鉆孔：讓鉆機(jī)在制定位置鉆孔，并鉆至預(yù)定深度，然后利用鉆機(jī)上的起吊機(jī)將步驟1所得的野外土壓力盒埋設(shè)裝置垂直吊起，朝鉆孔中垂直放下，至預(yù)定深度；

步驟4：再次讀取數(shù)據(jù)：向鉆孔中倒入砂土12，將鉆孔填滿為止，使土壓力盒與土體能夠很好地耦合，完畢后，再進(jìn)行一次土壓力盒數(shù)據(jù)采集；

步驟5：數(shù)據(jù)采集：預(yù)定間隔時(shí)間，每個(gè)間隔時(shí)間結(jié)束后，采集一次土壓力盒數(shù)據(jù)。

根據(jù)需要測量的深度，當(dāng)測量深度較大時(shí)，需要在所述步驟1和步驟2之間增加步驟1a，所述步驟1a為在縱向支撐架的上端拼接上接支撐架，所述上接支撐架的底端設(shè)置有下接接頭，所述縱向支撐架的頂端設(shè)置有上接接頭，通過所述下接接頭插入到上接接頭中實(shí)現(xiàn)上接支撐架與縱向支撐架連接。延長土壓力盒的放下鉆孔的深度，測量更深的土壓力參數(shù)。

本發(fā)明方案所公開的技術(shù)手段不僅限于上述技術(shù)手段所公開的技術(shù)手段，還包括由以上技術(shù)特征任意組合所組成的技術(shù)方案。

以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實(shí)施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項(xiàng)發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項(xiàng)發(fā)明的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。