[发明专利]一种原位侧向土压力的测量装置及测量方法

权利要求书

1.一种原位侧向土压力的测量装置，其特征在于，包括测量部分和控制部分；

所述的测量部分包括测量管和气囊，所述的测量管为中空管，所述测量管的顶端通过可调节卡箍定位，以便于测量管与测量孔同轴；在测量管下端的内侧壁上设有导轨；

所述的气囊顶端的圆周方向上分布若干电磁滚珠，所述的电磁滚珠能够沿测量管下端的导轨滑动；

所述气囊中心部位有导气装置，导气装置的上端接口连接导气管，所述的导气管延伸到测量管外部，使气体均匀充满气囊内；所述气囊侧壁90度周身分布多个实时监测土体应力、应变值的应变传感器；

所述的控制部分包括控制盒和储气罐，所述的控制盒控制储气罐导入气囊内的气体量，进而计算出气囊的膨胀体积，而且该控制盒接受应变传感器接触挤压土体的反馈信号，经计算，呈现出侧向土体的应力应变数值关系曲线；所述的储气罐与所述的导气管相连，是整个测量装置的气源；

所述的电磁滚珠通过通、断电控制，实现自锁、解锁于测量管导轨上，也即控制气囊滑动的起、停；

所述气囊通过绳索系吊于测量管上部的定滑轮上，可以通过摇动摇柄使气囊沿测量管内导轨上下滑动；

所述的导气装置周身均匀分布若干导气小孔，主要起引导气流的作用，已达到气囊均匀膨胀效果；

所述的卡箍放置在定位基座上，用于锁紧测量管，通过在定位基座上微调卡箍位置可以定位测量管与测量孔的同轴度；

一种原位侧向土压力的测量装置的方法：

工作时，先在所要测量侧向土压力的地面钻测量孔至所需深度，在地面固定好定位基座，将测量管放入测量孔内，顶端通过可调卡箍固定、定位测量管；

通过控制盒发出断电指令，控制电磁滚珠的电磁特性，此时，整个气囊处于可滑动状态，摇动摇柄，定滑轮带动系吊与气囊上的绳索缓缓下落，直到到达测量孔指定部位，控制盒发出通电指令，电磁滚珠锁紧在测量管内部导轨上，气囊露出在测量管下端；

控制盒控制储气罐通过导气管向气囊内充气，气囊内的导气装置可以引导气体均匀充满，使气囊膨胀；

通过控制盒的计算，控制气体量大小，使气囊膨胀至原有测量孔的直径大小时，记录、储存此时应变传感器由于接触挤压土体反馈的应力应变信号；

继续向气囊内充气，使气囊膨胀至大于测量孔直径一定数值时，记录整个膨胀过程中的应力应变信号值，并经控制盒计算后，转化为应力应变曲线。