[发明专利]测量任意深度土层侧摩阻力装置及方法

权利要求书

1.一种测量任意深度土层侧摩阻力装置，其特征是它包括：

壳体，所述的壳体用于承载施加给土体的压力，壳体的一端与围压承压板滑动密封连接，另一端设有与传力杆滑动密封连接的孔；

围压承压板，用于传递加载的载荷给土体，围压承压板的外壁与壳体的内壁滑动密封连接，在围压承压板上设有与传力杆滑动密封连接的孔；

传力杆，用于沿轴向施加载荷，获得土层侧摩阻力，传力杆的一端与围压承压板滑动密封连接，另一端与壳体端面的孔滑动密封连接；

还设有压力检测仪，其中第一压力检测仪（1）设置在围压承压板，第二压力检测仪（1'）设置在传力杆；

所述的壳体竖直设置，传力杆（5）穿过壳体和围压承压板，在壳体内壁与传力杆（5）之间填充有土体；

第一加载装置通过第一传压板（2）和第一压力检测仪（1）加载在围压承压板（4）上；

第二加载装置通过第二传压板（3）和第二压力检测仪（1'）加载在传力杆（5）上。

2.根据权利要求1所述的一种测量任意深度土层侧摩阻力装置，其特征是：壳体底部设有支座（8），传力杆（5）穿过壳体的底部，并被限位螺栓（9）轴向限位。

3.一种采用权利要求1~2任一项所述的测量任意深度土层侧摩阻力装置的测量方法，其特征是包括以下步骤：

s1、将传力杆与壳体临时固定连接，将所需测量侧摩阻力的土体注入壳体内，平整压密；

s2、将围压承压板放入壳体内，安装第一压力检测仪（1）和第一传压板（2），根据所需监测土体深度，计算该深度土层所承受的压力，采用竖直向下的第一加载装置将压力通过第一传压板（2）和第一压力检测仪（1）加载到围压承压板上，第一压力检测仪（1）用于监测加载压力的大小；

s3、将传力杆与壳体之间的临时固定松开，在传力杆安装第二压力检测仪（1'）和第二传压板（3），通过第二加载装置将逐渐增加的压力通过第二传压板（3）和第二压力检测仪（1'）加载到传力杆上，当传力杆开始移动时的压力即为侧摩阻力作用下所能承受的最大压力；

通过以上步骤实现任意深度土层侧摩阻力的测量。

4.一种测量任意深度土层侧摩阻力装置，其特征是它包括：

壳体，所述的壳体用于承载施加给土体的压力，壳体的一端与围压承压板滑动密封连接，另一端设有与传力杆滑动密封连接的孔；

围压承压板，用于传递加载的载荷给土体，围压承压板的外壁与壳体的内壁滑动密封连接，在围压承压板上设有与传力杆滑动密封连接的孔；

传力杆，用于沿轴向施加载荷，获得土层侧摩阻力，传力杆的一端与围压承压板滑动密封连接，另一端与壳体端面的孔滑动密封连接；

还设有压力检测仪，其中第一压力检测仪（1）设置在围压承压板，第二压力检测仪（1'）设置在传力杆；

所述的壳体水平布置，被检测架（100）支承并轴向限位；

传力杆穿过壳体和围压承压板，在传力杆与壳体内壁之间填充有土体；

在检测架（100）的两端设有端头挡板（1004），在一端的端头挡板与围压承压板之间设有第一加载缸（102）、传压板和第一压力检测仪；

在另一端的端头挡板与围压承压板之间设有第二加载缸和第二压力检测仪。

5.根据权利要求4所述的一种测量任意深度土层侧摩阻力装置，其特征是：所述的土体为根据实际土层分层状态分层模拟的模拟土体（106）。

6.根据权利要求4所述的一种测量任意深度土层侧摩阻力装置，其特征是：所述的检测架（100）中，底板（1001）上设有至少一个支撑座（1002），在壳体上位于支撑座（1002）的两侧设有限位座（108）；

在底板（1001）靠近两端的位置设有用于支承加载缸的加载缸支座（1003）。

7.根据权利要求4所述的一种测量任意深度土层侧摩阻力装置，其特征是：在壳体与传力杆之间设有位移传感器（101）。

8.一种采用权利要求4~7任一项所述的测量任意深度土层侧摩阻力装置的测量方法，其特征是包括以下步骤：

s1、将传力杆与壳体临时固定连接，将所需测量侧摩阻力的土体分层注入壳体内，平整压密；

s2、将传力杆与壳体之间的临时固定取下，将围压承压板放入壳体内，将壳体水平支承并固定在检测架（100）上，安装第一压力检测仪（1）、传压板和第一加载缸（102），根据所需监测土体深度，计算该深度土层所承受的压力，第一加载缸（102）将压力通过传压板和第一压力检测仪（1）加载到围压承压板上，第一压力检测仪（1）用于监测加载压力的大小；

s3、在传力杆安装第二压力检测仪（1'）、传压板和第二加载缸（103），通过第二加载缸（103）将压力通过传压板和第二压力检测仪（1'）加载到传力杆上，当传力杆开始移动时的压力即为侧摩阻力作用下所能承受的最大压力；

通过以上步骤实现任意深度土层侧摩阻力的测量。