[實用新型]一種可以測量側向土壓力的洛陽鏟

有效

• 申請號: 201520065222.1
• 申請日: 2015-01-30
• 公開（公告）號: CN204435347U
• 公開（公告）日: 2015-07-01
• 發明（設計）人: 田悅
• 申請（專利權）人: 田悅
• 主分類號: E02D1/04
• 分類號: E02D1/04
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 張勇

技術領域

本實用新型涉及一種洛陽鏟，特別涉及一種能測量側向土壓力的洛陽鏟。

技術背景

在巖土工程的設計中，側壓力系數是一個非常重要的參數，在基坑、隧道和地鐵工程中，側壓力系數都是必須要提供的參數。一般在巖土工程勘查中，多用扁鏟試驗等來測量側壓力系數。但是這一過程耗時，且比較麻煩。在巖體力學中，側壓力系數為水平壓應力與垂直壓應力之比，一般情況下，垂直壓應力比較容易獲得，即為平均重度乘以相應的深度，而側向土壓力的直接測量則比較困難。如果在技術人員取樣時，就能快速方便的獲取側向土壓力，則會對整個設計過程帶來便利。

洛陽鏟為地質工作者常用的取土工具，但其功能較為單一，主要用來提取土樣。

實用新型內容

為解決上述技術問題，本實用新型提供一種可以直接測量側向土壓力的洛陽鏟。本實用新型采用如下技術方案：

包括鏟頭和鏟柄，所述鏟頭和鏟柄螺紋連接；所述鏟頭部位設置一空腔，空腔內置有壓力感應片；所述鏟頭的上部設有土體限位隔片，土體限位隔片上固定有壓力傳感器；在所述鏟頭的側壁內部設有連接空腔和土體限位隔片上部的孔道，孔道內鋪設連接壓力感應片和壓力傳感器的導線；所述壓力傳感器安有天線，通過天線與地面控制接收器無線連接；利用地面控制接收器控制壓力傳感器對土體壓力的測量和數據的傳輸。

所述空腔的外壁為柔性金屬，內壁與鏟頭的材料一致。

所述空腔的外壁表面與鏟頭側壁外表面處于同一平面。

所述壓力感應片貼在內壁一側，且與外壁剛剛觸碰，保證在沒有外部壓力的狀態下壓力感應片的數值為零。

所述地面控制接收器設有顯示屏，可以直接顯示所測量的側向土壓力值。

所述鏟柄包括測量鏟柄和連接鏟柄；所述測量鏟柄的外壁沿縱向標有刻度值；所述連接鏟柄由多根長度已知的短連接鏟柄螺紋連接而成。

所述連接鏟柄的一端與鏟頭螺紋連接；所述連接鏟柄的另一端與測量鏟柄螺紋連接；所述連接鏟柄均位于地面以下。

所述鏟頭的長度為20-50厘米，直徑為2-20厘米。

本實用新型的有益效果為：

在鏟頭的側壁設置空腔，并在空腔內置放壓力感應片，空腔的內壁與鏟頭的材料一致，這一結構可以保證洛陽鏟的正常掘土功能；空腔外壁為柔性金屬，外壁表面與鏟頭側壁外表面處于同一平面；所述壓力感應片貼在內壁一側，且與外壁剛剛觸碰，保證在沒有外部壓力的狀態下壓力感應片的數值為零，這一特點既可以保護壓力感應片免受損傷，又可以保證對側向土壓力的準確測量。

在鏟頭的上部設置土體限位隔片能限制取所取土樣的長度，并對其上部的壓力傳感器起到保護作用。將導線置于鏟頭側壁內部的孔道中，即使在含水率較高的惡劣條件下，仍能保護導線免受損害。利用無線裝置控制接收數據，使測量工作可以實現，并更加方便。

連接鏟柄由多根長度已知的短連接鏟柄螺紋連接而成，可以方便的調節測量深度，測量鏟柄的外壁沿縱向標有刻度值，使測量數值更加精確。

洛陽鏟為地質勘查中常用的工具，僅僅攜帶洛陽鏟就能測量土體的側向土壓力值可以省略攜帶笨重儀器的相關試驗，并在鉆孔取樣勘查的過程中就可以順便測量側向土壓力值，大大方便了勘查人員，節省了大量的勞動，提高了工作效率。

附圖說明

圖1為洛陽鏟的結構示意圖。

其中，附圖標記分別為：1鏟頭，2鏟柄，3空腔，4壓力感應片，5土體限位隔片，6壓力傳感器，7孔道，8導線，9天線，10地面控制接收器，11顯示屏，12測量鏟柄，13連接鏟柄，14刻度。

具體實施方式

包括鏟頭1和鏟柄2，所述鏟頭和鏟柄螺紋連接；所述鏟頭部位設置一空腔3，空腔內置有壓力感應片4；所述鏟頭的上部設有土體限位隔片5，土體限位隔片5上固定有壓力傳感器6；在所述鏟頭的側壁內部設有連接空腔和土體限位隔片上部的孔道7，孔道內鋪設連接壓力感應片4和壓力傳感器6的導線8；所述壓力傳感器安有天線9，通過天線9與地面控制接收器10無線連接；

所述地面控制接收器設有顯示屏11，可以直接顯示所測量的側向土壓力值。

所述鏟柄包括測量鏟柄12和連接鏟柄13；所述測量鏟柄的外壁沿縱向標有刻度14；所述連接鏟柄由多根長度已知的短連接鏟柄螺紋連接而成。

使用時，確定需要測量側向土壓力的深度，根據壓力感應片至鏟頭與連接鏟柄連接處的距離、連接鏟柄的根數和測量鏟柄的讀數，確定在所需測量位置時，測量鏟柄和水平面持平處的刻度，該刻度即為測量刻度；在欠挖5厘米處完成測量前的最后一次取土。握緊測量鏟柄將鏟頭垂直下壓，盡量避免對土體的擾動。當測量鏟柄和水平面持平的刻度為測量刻度時，停止下壓。打開并調節地面處理裝置6，使壓力感應片處于工作狀態，此時，顯示屏11將顯示壓力感應片測量的側向土壓力值，當數值穩定時，記錄數值，此為最終的側向土壓力值。