专利名称：一种专用的扁铲侧胀仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种岩土工程试验仪器，特别是一种专用的扁铲侧胀仪。
背景技术：
扁铲侧胀仪试验方法首先由意大利Marchetti教授发明，该方法因试验迅速、准 确和经济，很快被世界各地推行应用。该试验方法为测定许多重要的土力学参数提供了一 种快捷、精确而又简单经济的现场测试方法，其测试结果的重复性非常好且同其他原位测 试数据的一致性极佳。
实用新型内容本实用新型是参照扁铲侧胀仪试验方法的主要技术指标研制而成的，为一种专用 的扁铲侧胀仪，其可直接引用国际上成熟的扁铲侧胀仪试验方法公式计算各类土的土工参 数，整个仪器具有结构精简、坚固耐用、操作维修方便的特点，特别增设压力传感器进行测 试和监视，拓展了试验功能，使测得的成功数据精度更高、更可靠。为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案一种专用的扁铲侧胀仪，其特征在于由依序连接的扁铲测头、探杆、气电管路、测 控箱、气源和数据采集显示仪表组成。上述扁铲测头为不锈钢制的扁平铲，其头部锋利便于入土，其尾部与探杆连接；扁 铲测头的一侧边嵌有一圆形不锈钢膜片，不锈钢膜片在测头内部气压的作用下可朝外膨 胀，同时不锈钢膜片内侧设置有用于感应钢膜片膨胀位移的感应盘机构，感应盘机构的信 号输出导线经探杆、气电管路与测控箱连接。上述不锈钢模片的膨胀位移有两个特殊位置。上述两个特殊位置的第一个位置为钢模片膨胀量为0. 05mm，第二个位置为钢模片 膨胀量为1. 10mm，且两者的误差不超过0. 02mm。上述气电管路为壁厚、小直径、耐高压的一尼龙管，其两端装有专用连通触头的接 头，具有小巧、连接可靠、牢固、耐用的特点，可为试验输送气压和保护信号输出导线。上述测控箱中设置有气压控制管路和控制电路；其中气压控制管路主要作用是 控制试验时的压力和指示不锈钢模片膨胀位移特定位置时的压力量，由连接气源的进口插 座、精密气压表、微调阀、进气主阀、排气阀及气电管路插座组成；所述控制电路用于不锈钢 模片达到特定位移量时的指示控制，其包括有电流计、蜂鸣器和压力传感器，其中电流计和 蜂鸣器在扁铲测头不锈钢模片膨胀量小于第一个特殊位置或大于第二个特殊位置时接通， 在不锈钢模片膨胀量位于第一个特殊位置和第二个特殊位置时断开；所述压力传感器与气 压控制管路相通，其通过导线连接外接的数据采集显示仪表，其压力数据跟精密气压表示 值同步。本实用新型的压力传感器和精密气压表可相互校核，压力传感器接受的压力量传 输到压力采集数据记录仪上，可自动显示和记录不锈钢膜片的几个特殊位置的压力值，这
3是该仪表的创新点，使压力数值更准确。在试验时，扁铲测头用通常的贯入设备(包括静力触探机具、锤击机具、液压钻机 等)压入土中到达预定深度，此时因未通气，不锈钢模片的膨胀量为0，即不锈钢模片的膨 胀量小于其第一个特殊位置，此时电流计转动同时蜂鸣器响起。而后关闭排气阀，慢慢打 开微调阀，将压力慢慢增加，当蜂鸣器和电流计停止动作时，膨胀量到达不锈钢模片的第一 个特殊位置，记录下此时的精密气压表和数据采集显示仪表的压力值A，而后继续加压，待 蜂鸣器再次响起，电流计动作，到达不锈钢模片的第二个特殊位置，记录下此时的精密气压 表和数据采集显示仪表的压力值B，而后打开排气阀，快速减压到蜂鸣器声和电流计动作停 止，接着缓缓卸掉剩余压力，当蜂鸣器再一次响起，电流计动作，回到不锈钢模片的第一个 特殊位置，记录下此时的精密气压表和数据采集显示仪表的压力值C，自此，完成一组完整 的数据测试。随后将探杆贯入到下一个试验深度，以此类推，即可完成原位土层不同深度的 数据采集。在此，本实用新型为一种专用的扁铲侧胀仪，其所得数据可直接引用国际上成熟 的扁铲侧胀仪试验方法公式计算各类土的土工参数，整个仪器具有结构精简、测试方便快 捷、数值正确可靠的特点。
图1、本实用新型的结构布局示意图。
具体实施方式
如图1所示，一种专用的扁铲侧胀仪，由依序连接的扁铲测头1、探杆2、气电管路 3、测控箱4、气源5和数据采集显示仪表6组成。所述扁铲测头1为钢制的扁平铲，其铲头部锋利便于入土，其尾部与探杆2连接。 扁铲测头1的一侧边嵌有一圆形不锈钢膜片11，不锈钢膜片11在测头内部气压的作用下可 朝外膨胀，同时不锈钢膜片11内侧设置有用于感应不锈钢膜片11膨胀位移的感应盘机构 12，感应盘机构12的信号输出导线13经探杆2、气电管路3与测控箱4连接。在此，不锈钢模片11的膨胀位移有两个特殊位置，在本实施方式中，两个特殊位 置的第一个位置为钢模片膨胀量为0. 05mm，第二个位置为钢模片膨胀量为1. 10mm，且两者 的误差均不超过0. 02mm。所述气电管路3为壁厚、小直径、耐高压的尼龙管，其两端装有专用连通触头的接 头，具有小巧、连接可靠、牢固、耐用的特点，可为试验输送气压和保护信号输出导线13。所述测控箱4中设置有气压控制管路和控制电路；其中气压控制管路主要作用 是控制试验时的压力和指示钢模片11两个特定位置时的压力量，由连接气源的进口插座 411、精密气压表412、微调阀413、进气主阀414、排气阀415及气电管路插座416组成；所 述控制电路用于钢模片11达到特定位移量时的指示控制，其包括有电流计421、蜂鸣器422 和压力传感器423，其中电流计421和蜂鸣器422在扁铲测头钢模片11膨胀量小于第一个 特殊位置或大于第二个特殊位置时接通，在钢模片11膨胀量位于第一个特殊位置和第二 个特殊位置时断开。所述压力传感器423与气压控制管路相通，其通过导线连接外接的数 据采集显示仪表6，其压力数据跟精密气压表412示值同步。
4[0020]本实用新型的压力传感器423和精密气压表412可相互校核，压力传感器423接 受的压力量传输到数据采集显示仪表6上，可自动显示和记录不锈钢膜片11的几个特殊位 置的压力值，这是该仪表的创新点，使压力数值更准确。在试验时，扁铲测头1用通常的贯入设备(包括静力触探机具、锤击机具、液压钻 机等)压入土中到达预定深度，此时因未通气，钢模片11的膨胀量为0，即钢模片11的膨胀 量小于其第一个特殊位置，电流计421转动同时蜂鸣器422响起。而后关闭排气阀415，慢 慢打开微调阀413，将压力慢慢增加，当蜂鸣器422和电流计421停止动作时，到达钢模片 11的第一个特殊位置，即增压时钢模片11膨胀量达到0. 05mm处，记录下此时的精密气压表 412和数据采集显示仪表6的压力值A，而后继续加压，待蜂鸣器422再次响起，电流计421 动作，到达钢模片11的第二个特殊位置，即增压时钢模片11膨胀量达到1. 1mm,记录下此时 的精密气压表412和数据采集显示仪表6的压力值B，而后打开排气阀415，快速减压到蜂 鸣器422声和电流计421动作停止，接着缓缓卸掉剩余压力，当蜂鸣器422再一次响起，电 流计421动作，回到钢模片11的第一个特殊位置，泄压时钢模片11回缩膨胀量为0. 05mm, 记录下此时的精密气压表412和数据采集显示仪表6的压力值C，自此，完成一组完整的数 据测试。随后将探杆2贯入到下一个试验深度，以此类推，即可完成原位土层不同深度的数 据采集。综上所述，本实用新型为一种专用的扁铲侧胀仪，其所得数据可直接引用国际上 成熟的扁铲侧胀仪试验方法公式计算各类土的土工参数，整个仪器具有结构精简、测试方 便快捷、数据准确可靠的特点。
权利要求一种专用的扁铲侧胀仪，其特征在于由依序连接的扁铲测头、探杆、气电管路、测控箱、气源和数据采集显示仪表组成。
2.如权利要求1所述的一种专用的扁铲侧胀仪，其特征在于所述扁铲测头为不锈钢 制的扁平铲，其头部锋利便于入土，其尾部与探杆连接；扁铲测头的一侧边嵌有一圆形不锈 钢膜片，不锈钢膜片在测头内部气压的作用下可朝外膨胀，同时不锈钢膜片内侧设置有用 于感应钢膜片膨胀位移的感应盘机构，感应盘机构的信号输出导线经探杆、气电管路与测 控箱连接。
3.如权利要求2所述的一种专用的扁铲侧胀仪，其特征在于所述不锈钢模片的膨胀 位移有两个特殊位置。
4.如权利要求3所述的一种专用的扁铲侧胀仪，其特征在于所述两个特殊位置的第 一个位置为钢模片膨胀量为0. 05mm，第二个位置为钢模片膨胀量为1. 10mm，且两者的误差 不超过0. 02mm。
5.如权利要求1或2所述的一种专用的扁铲侧胀仪，其特征在于所述气电管路为壁 厚、小直径、耐高压的一尼龙管，其两端装有专用连通触头的接头，可为试验输送气压和保 护信号输出导线。
6.如权利要求3或4所述的一种专用的扁铲侧胀仪，其特征在于所述测控箱中设置 有气压控制管路和控制电路；其中气压控制管路由连接气源的进口插座、精密气压表、微调 阀、进气主阀、排气阀及气电管路插座组成；所述控制电路包括有电流计、蜂鸣器和压力传 感器，其中电流计和蜂鸣器在扁铲测头不锈钢模片膨胀量小于第一个特殊位置或大于第二 个特殊位置时接通，在不锈钢模片膨胀量位于第一个特殊位置和第二个特殊位置时断开； 所述压力传感器与气压控制管路相通，其通过导线连接外接的数据采集显示仪表，其压力 数据跟精密气压表示值同步。
专利摘要本实用新型公开了一种专用的扁铲侧胀仪，其由依序连接的扁铲测头、探杆、气电管路、测控箱、气源和数据采集显示仪表组成。本实用新型是参照扁铲侧胀仪试验方法的主要技术指标研制而成的，为一种专用的扁铲侧胀仪，其可直接引用国际上成熟的扁铲侧胀仪试验方法公式计算各类土的土工参数，整个仪器具有结构精简、坚固耐用、操作维修方便的特点，并特别增设压力传感器进行测试和监视，拓展了试验功能，使测得的成功数据精度更高、更可靠。
文档编号E02D1/02GK201598626SQ20102030204
公开日2010年10月6日 申请日期2010年2月1日 优先权日2010年2月1日
发明者陈怀峰 申请人:陈怀峰