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一种具有四棱锥突起的多侧壁摩擦筒CPTU装置及其测量方法制造方法及图纸

技术编号:21909331 阅读:32 留言:0更新日期:2019-08-21 11:02
本发明专利技术公开了一种具有四棱锥突起的多侧壁摩擦筒CPTU装置及其测量方法,包括CPTU探头模块、多侧壁摩擦筒模块以及数据采集系统,所述多侧壁摩擦筒模块至少包括两个侧壁摩擦筒,每个侧壁摩擦筒包括侧壁摩擦筒外壳、内部集成测力传感系统及孔压传感器,所述孔压传感器位于两两侧壁摩擦筒之间,所述侧壁摩擦筒外壳上布设四棱锥突起,通过大小、数量及间距均不相同的四棱锥突起,改变侧壁摩擦筒表面粗糙度,并使土体强度随表面粗糙度增加达到极限值从而产生剪切破坏,以连续、多次、准确地测量土体在不同表面粗糙度下的接触面摩阻力、强度和孔压,为岩土体材料界面摩阻力、抗剪强度、固结特性和水文地质条件评价以及桩基承载力计算和设计提供经济快捷、准确无损的原位检测工具。

A CPTU Device of Multi-sidewall Friction Cylinder with Quadripyramid Protrusion and Its Measurement Method

【技术实现步骤摘要】
一种具有四棱锥突起的多侧壁摩擦筒CPTU装置及其测量方法所属领域本专利技术属于土木工程测量
,具体涉及一种具有四棱锥突起的多侧壁摩擦筒CPTU装置及其测量方法。
技术介绍
在岩土工程领域,岩土材料与岩土结构构件之间接触界面的研究较少,二者的接触界面影响着岩土工程的强度、结构完整性和稳定性,这是由于岩土结构通过接触界面摩擦将荷载从结构转移到周围土体,其接触界面的特性会以间接方式反映在工程计算和设计中,因此正确测量岩土材料与岩土结构构件之间界面的特征至关重要。界面强度通常与土体类型、密度、应变速率、表面粗糙度和加荷条件等因素密切相关,其中表面粗糙度是描述土体和其他结构构件之间相互作用的参数,广泛认为它对界面强度的影响最显著。最常用的量化粗糙度的参数为平均粗糙度Ra,用下式表示:其中,L为土体样本长度;z为土体样本高度。Uesugi和Kishida(1986b)提出了归一化粗糙度参数Rn,即:其中,Rmax表示当水平距离等于剪切方向的平均粒径(D50)时,最高峰和最低谷之间的垂直距离。当其他参数保持恒定,仅剪切方向上的表面粗糙度增加的情况下,界面强度继续增加直至等于土体摩擦阻力,即发生剪切本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有四棱锥突起的多侧壁摩擦筒CPTU装置,其特征在于:包括CPTU探头模块、多侧壁摩擦筒模块以及数据采集系统,所述CPTU探头模块和多侧壁摩擦筒模块分别与数据采集系统相连接,进行数据采集;所述多侧壁摩擦筒模块至少包括两个侧壁摩擦筒,每个侧壁摩擦筒包括侧壁摩擦筒外壳、内部集成测力传感系统及孔压传感器,所述孔压传感器位于两两侧壁摩擦筒之间,所述侧壁摩擦筒外壳上布设四棱锥突起,不同侧壁摩擦筒外壳上的四棱锥突起大小、数量及间距均不相同。

【技术特征摘要】
1.一种具有四棱锥突起的多侧壁摩擦筒CPTU装置,其特征在于:包括CPTU探头模块、多侧壁摩擦筒模块以及数据采集系统,所述CPTU探头模块和多侧壁摩擦筒模块分别与数据采集系统相连接,进行数据采集;所述多侧壁摩擦筒模块至少包括两个侧壁摩擦筒,每个侧壁摩擦筒包括侧壁摩擦筒外壳、内部集成测力传感系统及孔压传感器,所述孔压传感器位于两两侧壁摩擦筒之间,所述侧壁摩擦筒外壳上布设四棱锥突起,不同侧壁摩擦筒外壳上的四棱锥突起大小、数量及间距均不相同。2.如权利要求1所述的一种具有四棱锥突起的多侧壁摩擦筒CPTU装置,其特征在于所述每个侧壁摩擦筒可灵活拆卸与更换。3.如权利要求1所述的一种具有四棱锥突起的多侧壁摩擦筒CPTU装置,其特征在于所述侧壁摩擦筒外壳上的四棱锥突起粗糙度由CPTU装置的尖端至尾端处逐渐增大。4.如权利要求1或2或3所述的一种具有四棱锥突起的多侧壁摩擦筒CPTU装置,其特征在于所述每个四棱锥突起的底面四边形对角线间距为4.6-12.5mm,突起高度为0.5-2.5mm,突起穿透角度为30°-120°。5.如权利要求4所述的一种具有四棱锥突起的多侧壁摩擦筒CPTU装置,其特征在于所述内部集成测力传感系统位于侧壁摩擦筒外壳内,包括刚性螺纹连接装置、测力传感器和中心轴,所述侧壁摩擦筒通过刚性螺纹连接装置与CPTU探头模块相连接,所述中心轴位于内部集成测力传感系统内,支撑内部集成测力传感系统形成中空腔室,所述测力传感器位于中空腔室内。6.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员:王蒙蔡国军刘松玉荣琦刘东明武猛
申请(专利权)人:东南大学
类型:发明
国别省市:江苏,32

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