一种模拟桩土界面剪切混凝土试样表面微型传感器布设装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种模拟桩土界面剪切混凝土试样表面微型传感器布设装置。主体结构包括混凝土试样、第一螺母橡胶预留孔、第二螺母橡胶预留孔、第一开孔、第二开孔、第一凹槽、第二凹槽、第三凹槽、第四凹槽、第五凹槽、第六凹槽、微型光纤光栅应变传感器、微型硅压阻式土压力传感器、微型硅压阻式孔隙水压力传感器、铠装光缆、屏蔽防水导线、螺母和橡胶塞。本实用新型与现有技术相比，其结构简单，操作方便，实现桩土界面剪切混凝土试样表面安装微型传感器，能够为桩土界面剪切模拟试验系统成批地、简易地、高质量地制作满足试验设计的混凝土试样，从而大大提高试验效率，节约试验成本，并能获得大量的桩土界面应力试验数据，利于桩土界面试验的深入研究。
【专利说明】
一种模拟桩土界面剪切混凝土试样表面微型传感器布设装置
[0001 ] 技术领域:
[0002]本实用新型属于粧基工程技术领域，涉及一种模拟粧土界面剪切试验工艺，特别是一种模拟粧土界面剪切混凝土试样表面传感器布设装置。
[0003]【背景技术】:
[0004]静压粧在建筑工程中广泛应用，预制粧静力压入地基过程中，受到土阻力作用，粧与土密不可分，组成粧土体系，粧土体系的关键是粧土界面，粧侧摩阻力的发挥就是通过粧土界面实现的。目前，粧土界面的试验研究是对土体与模拟粧体的各种材料(包括钢板，混凝土等)进行各种粧土界面剪切试验，在改进的剪切仪上，把剪切仪的下盒换成预制混凝土试样，尽量使试样表面粗糙度与粧身表面相同，模拟混凝土粧，现有技术中通过埋设在混凝土试样中微型“潜望镜”装置直接测出相对位移沿粧土界面的分布，而并未通过在混凝土试样中埋设微型“传感器”装置，从而准确推定粧土界面摩阻性能。因此为了对粧土界面的问题进行进一步试验研究，通过改进现有测试技术，研发一种在粧土界面剪切混凝土试样中埋设微型“传感器”装置及方法势在必行。
[0005]
【发明内容】
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[0006]本实用新型的发明目的在于克服现有技术的不足与缺陷，提出一种模拟粧土界面剪切混凝土试样表面传感器布设装置，通过在混凝土试样表面预留和刻槽的方法，安装微型传感器，测出粧土界面应力的发展变化。
[0007]为了实现上述目的，本实用新型的主体结构包括混凝土试样、第一螺母橡胶预留孔、第二螺母橡胶预留孔、第一开孔、第二开孔、第一凹槽、第二凹槽、第三凹槽、第四凹槽、第五凹槽、第六凹槽、微型光纤光栅应变传感器、微型硅压阻式土压力传感器、微型硅压阻式孔隙水压力传感器、铠装光缆、屏蔽防水导线、螺母和橡胶塞;混凝土试样距离长边轴线一边50mm、短边边缘150mm的两端分别预留两个内径为22mm、高度为15mm的螺母，两个螺母内均放置一个直径22mm、高度15mm的橡胶塞，两个橡胶塞的中心位置分别开有直径为6mm、深度为15mm的第一螺母橡胶预留孔和第二螺母橡胶预留孔，第一螺母橡胶预留孔和第二螺母橡胶预留孔的间距为200mm，预留深度18mm;混凝土试样距离长边轴线另一边50mm、短边边缘150mm的两端分别开有直径为20mm、深度为1mm的第一开孔和第二开孔;混凝土试样距离两长边边缘50mm的两边分别开设深度3mm、宽度3mm的第一凹槽和第二凹槽，第一凹槽和第二凹槽均穿通混凝土试样;第一螺母橡胶预留孔和第二螺母橡胶预留孔的中间位置分别开设深度10mm、宽度6mm的第三凹槽和第四凹槽;第一开孔和第二开孔的中间位置分别开设深度15mm、宽度6mm的第五凹槽和第六凹槽;第一凹槽和第二凹槽内分别安装有两个为间距150mm的微型光纤光栅应变传感器，第一开孔和第二开孔内安装有微型硅压阻式土压力传感器，微型硅压阻式孔隙水压力传感器安装在第一螺母橡胶预留孔和第二螺母橡胶预留孔内；第一凹槽和第二凹槽内的两个微型光纤光栅应变传感器分别采用铠装光缆串联，铠装光缆通过第一凹槽和第二凹槽引出，微型硅压阻式土压力传感器和微型硅压阻式孔隙水压力传感器分别连接屏蔽防水导线，屏蔽防水导线分别通过第三凹槽、第四凹槽、第五凹槽和第六凹槽引出。
[0008]本实用新型所述混凝土试样的表面为尺寸规则的锯齿凹凸；微型光纤光栅应变传感器的直径为1mm，长度为1mm;微型娃压阻式土压力传感器的直径为20mm，高度为1mm;微型硅压阻式孔隙水压力传感器的直径为6mm，高度为15m;铠装光缆的直径为3mm，屏蔽防水导线的直径为5_。
[0009]本实用新型与现有技术相比，其结构简单，操作方便，实现粧土界面剪切混凝土试样表面安装微型传感器，能够为粧土界面剪切模拟试验系统成批地、简易地、高质量地制作满足试验设计的混凝土试样，从而大大提高试验效率，节约试验成本，并能获得大量的粧土界面应力试验数据，利于粧土界面试验的深入研究。
[0010]【附图说明】:
[0011 ]图1为本实用新型的主体结构原理示意图。
[0012]图2为本实用新型涉及的微型光纤光栅应变传感器剖面原理示意图。
[0013]图3为本实用新型涉及的微型硅压阻式土压力传感器剖面原理示意图。
[0014]图4为本实用新型涉及的微型硅压阻式孔隙水压力传感器剖面原理示意图。
[0015]【具体实施方式】:
[0016]下面通过实施例并结合附图对本实用新型作进一步详细描述。
[0017]实施例:
[0018]本实施例的主体结构包括混凝土试样1、第一螺母橡胶预留孔2、第二螺母橡胶预留孔3、第一开孔4、第二开孔5、第一凹槽6、第二凹槽7、第三凹槽8、第四凹槽9、第五凹槽10、第六凹槽11、微型光纤光栅应变传感器12、微型硅压阻式土压力传感器13、微型硅压阻式孔隙水压力传感器14、铠装光缆15、屏蔽防水导线16、螺母17和橡胶塞18;混凝土试样I距离长边轴线一边50mm、短边边缘150mm的两端分别预留两个内径为22mm、高度为15mm的螺母17，两个螺母17内均放置一个直径22mm、高度15mm的橡胶塞18，两个橡胶塞18的中心位置分别开有直径为6mm、深度为15mm的第一螺母橡胶预留孔2和第二螺母橡胶预留孔3，第一螺母橡胶预留孔2和第二螺母橡胶预留孔3的间距为200mm，预留深度18mm;混凝土试样I距离长边轴线另一边50mm、短边边缘150mm的两端分别开有直径为20mm、深度为1mm的第一开孔4和第二开孔5;混凝土试样I距离两长边边缘50mm的两边分别开设深度3mm、宽度3mm的第一凹槽6和第二凹槽7，第一凹槽6和第二凹槽7均穿通混凝土试样I;第一螺母橡胶预留孔2和第二螺母橡胶预留孔3的中间位置分别开设深度10mm、宽度6mm的第三凹槽8和第四凹槽9;第一开孔4和第二开孔5的中间位置分别开设深度15mm、宽度6mm的第五凹槽10和第六凹槽11;第一凹槽6和第二凹槽7内分别安装有两个为间距150mm的微型光纤光栅应变传感器12，第一开孔4和第二开孔5内安装有微型硅压阻式土压力传感器13，微型硅压阻式孔隙水压力传感器14安装在第一螺母橡胶预留孔2和第二螺母橡胶预留孔3内；第一凹槽6和第二凹槽7内的两个微型光纤光栅应变传感器12分别采用铠装光缆15串联，铠装光缆15通过第一凹槽6和第二凹槽7引出，微型硅压阻式土压力传感器13和微型硅压阻式孔隙水压力传感器14分别连接屏蔽防水导线16，屏蔽防水导线16分别通过第三凹槽8、第四凹槽9、第五凹槽10和第六凹槽11引出。
[0019]本实施例所述混凝土试样I的表面为尺寸规则的锯齿凹凸；微型光纤光栅应变传感器12的直径为1mm，长度为1mm;微型硅压阻式土压力传感器13的直径为20mm，高度为1mm;微型硅压阻式孔隙水压力传感器14的直径为6mm，高度为15m;铠装光缆15的直径为 3mm，屏蔽防水导线16的直径为5mm。
【主权项】
1.一种模拟粧土界面剪切混凝土试样表面微型传感器布设装置，主体结构包括混凝土试样、第一螺母橡胶预留孔、第二螺母橡胶预留孔、第一开孔、第二开孔、第一凹槽、第二凹槽、第三凹槽、第四凹槽、第五凹槽、第六凹槽、微型光纤光栅应变传感器、微型硅压阻式土压力传感器、微型硅压阻式孔隙水压力传感器、铠装光缆、屏蔽防水导线、螺母和橡胶塞;混凝土试样距离长边轴线一边50mm、短边边缘150mm的两端分别预留两个内径为22mm、高度为15mm的螺母，两个螺母内均放置一个直径22mm、高度15mm的橡胶塞，两个橡胶塞的中心位置分别开有直径为6mm、深度为15mm的第一螺母橡胶预留孔和第二螺母橡胶预留孔，第一螺母橡胶预留孔和第二螺母橡胶预留孔的间距为200mm，预留深度18mm;混凝土试样距离长边轴线另一边50mm、短边边缘150mm的两端分别开有直径为20mm、深度为1mm的第一开孔和第二开孔;混凝土试样距离两长边边缘50mm的两边分别开设深度3mm、宽度3mm的第一凹槽和第二凹槽，第一凹槽和第二凹槽均穿通混凝土试样;第一螺母橡胶预留孔和第二螺母橡胶预留孔的中间位置分别开设深度10mm、宽度6mm的第三凹槽和第四凹槽;第一开孔和第二开孔的中间位置分别开设深度15mm、宽度6mm的第五凹槽和第六凹槽;第一凹槽和第二凹槽内分别安装有两个为间距150_的微型光纤光栅应变传感器，第一开孔和第二开孔内安装有微型硅压阻式土压力传感器，微型硅压阻式孔隙水压力传感器安装在第一螺母橡胶预留孔和第二螺母橡胶预留孔内；第一凹槽和第二凹槽内的两个微型光纤光栅应变传感器分别采用铠装光缆串联，铠装光缆通过第一凹槽和第二凹槽引出，微型硅压阻式土压力传感器和微型硅压阻式孔隙水压力传感器分别连接屏蔽防水导线，屏蔽防水导线分别通过第三凹槽、第四凹槽、第五凹槽和第六凹槽引出； 本实用新型所述混凝土试样的表面为尺寸规则的锯齿凹凸；微型光纤光栅应变传感器的直径为1mm，长度为1mm;微型娃压阻式土压力传感器的直径为20mm，高度为1mm;微型娃压阻式孔隙水压力传感器的直径为6mm，高度为15m;铠装光缆的直径为3mm，屏蔽防水导线的直径为5mm。
【文档编号】E02D33/00GK205617448SQ201620210524
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2016年3月18日
【发明人】王永洪, 张明义, 高强, 王鹏, 朱磊
【申请人】青岛理工大学