[發明專利]一種原位量測筒型基礎沉貫端阻力和摩阻力的裝置及方法

有效

• 申請號: 201310218956.4
• 申請日: 2013-06-04
• 公開（公告）號: CN103266636A
• 公開（公告）日: 2013-08-28
• 發明（設計）人: 練繼建;陳飛;王海軍;張杰;馬煜翔
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: E02D33/00
• 分類號: E02D33/00
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 王秀奎

1.一種原位量測筒型基礎端阻力和摩阻力的裝置，其特征在于，包括量測總沉貫阻力的第一壓力傳感器、筒型基礎的頂蓋、筒型基礎的筒壁、內側摩擦環、外側摩擦環、量測內側摩阻力的第二壓力傳感器、量測外側摩阻力的第三壓力傳感器、第一連接螺栓、量測端阻力的第四壓力傳感器、端頭、滑塊、基座肋板、第二連接螺栓和滑槽，其中：

所述量測總沉貫阻力的第一壓力傳感器設置在筒型基礎的頂蓋上，并與外部靜壓設備連接，量測筒型基礎在沉貫過程中受到的外部靜壓設備施加的壓力，即該裝置由靜壓設備壓入海洋土體過程中，量測總的靜壓貫入力；

在所述筒型基礎的筒壁的兩側分別嵌入內側摩擦環和外側摩擦環，所述筒壁與內側摩擦環和外側摩擦環之間均設有滑塊，所述內側摩擦環和筒壁、外側摩擦環和筒壁之間設置有量測內側摩阻力的第二壓力傳感器、量測外側摩阻力的第三壓力傳感器，所述第二壓力傳感器和第三壓力傳感器固定在筒壁上，當內側摩擦環和外側摩擦環受到土的摩阻力時，會向上移動，與壓力傳感器接觸，量測內側摩阻力的第二壓力傳感器采集的總壓力即為內側摩擦環受到的內側摩阻力，量測外側摩阻力的第三壓力傳感器采集的總壓力即為外側摩擦環受到的外側摩阻力；

在所述筒型基礎的筒壁的末端通過第一連接螺栓固定連接基座肋板和筒壁，所述基座肋板的末端設置有滑槽，所述滑槽中設置有用于連接基座肋板和端頭的第二連接螺栓，所述第二連接螺栓的一端設置在基座肋板的滑槽中，另一端與端頭固定相連；所述基座肋板和端頭之間，在基座肋板上設置有量測端阻力的第四壓力傳感器；所述第二連接螺栓可以在端頭的作用下沿滑槽上下移動，裝置下沉時端頭受到土壓力，向上移動，與壓力傳感器接觸，壓力傳感器量測的總壓力即為端阻力。

2.根據權利要求1所述的一種原位量測筒型基礎端阻力和摩阻力的裝置，其特征在于，所述滑塊選擇半球形或者球形，所述內側摩擦環和外側摩擦環與滑塊的接觸面涂抹潤滑油，以減小二者之間的摩擦。

3.根據權利要求1所述的一種原位量測筒型基礎端阻力和摩阻力的裝置，其特征在于，所述第一壓力傳感器數量選擇1—4個，均勻分布在筒型基礎的頂蓋上。

4.根據權利要求1所述的一種原位量測筒型基礎端阻力和摩阻力的裝置，其特征在于，所述第二壓力傳感器、第三壓力傳感器和第四壓力傳感器沿著筒形基礎圓周均勻分布，數量選擇2—6個。

5.根據權利要求1所述的一種原位量測筒型基礎端阻力和摩阻力的裝置，其特征在于，所述內側摩擦環、外側摩擦環嵌入筒壁兩側，以使嵌入摩擦環的筒壁與上下筒壁的厚度一致。

6.根據權利要求1所述的一種原位量測筒型基礎端阻力和摩阻力的裝置，其特征在于，所述端頭和基座肋板在徑向上與筒壁厚度一致。

7.根據權利要求1所述的一種原位量測筒型基礎端阻力和摩阻力的裝置，其特征在于，所述內側摩擦環、外側摩擦環嵌入筒壁的末端的兩側，所述內側摩擦環和外側摩擦環的上端分別與量測內側摩阻力的第二壓力傳感器、量測外側摩阻力的第三壓力傳感器之間設置有空隙，以供內側摩擦環、外側摩擦環受到外力向上或者向下移動；所述內側摩擦環和外側摩擦環的下端與基座肋板之間設置有空隙，以供內側摩擦環、外側摩擦環受到外力向上或者向下移動。

8.根據權利要求1所述的一種原位量測筒型基礎端阻力和摩阻力的裝置，其特征在于，所述第二連接螺栓選用凹陷式螺栓。