一种用于测量黏土中水浮力的试验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及土木工程的技术领域，公开了一种用于测量黏土中水浮力的试验装置，其特征在于：包括嵌套配合的开口状的内箱和外箱，两者之间设置有容纳水的空间，在所述内箱的侧壁上设置有进水口，在所述外箱的侧壁上设置有出水口；所述内箱与预压板配合，其内部形成用于盛放待测黏土的空间，所述预压板用于向待测黏土施加其在实际环境中所承受的压力，在所述内箱的内部设置有多个渗透水压力传感器，它们沿垂直方向和水平方向设置，用于测量待测黏土在水平方向和垂直方向所承受的水压力。本实用新型专利技术的整体结构简单，操作方便，为地下结构浮力问题的解决提供可靠参考，并可以此指导实际工程的施工。工程的施工。工程的施工。

【技术实现步骤摘要】
一种用于测量黏土中水浮力的试验装置


[0001]本技术涉及工程建筑的
，具体涉及一种用于测量黏土中水浮力的试验装置。

技术介绍

[0002]城市地下空间的开发使建筑物的基础埋深不断加大，随之而来产生大量地下水问题，由它产生的水浮力对地下结构的影响尤为显著。由于不同地区的土层分布差异较大，且建筑物的类型，结构和基础埋深等各不相同，地下水的赋存和渗流形态对基础工程的影响日渐突出，目前设计人员虽已对水浮力问题引起了足够的重视，多是采用阿基米德定律计算地下结构受到的水浮力，该方法显得过于粗糙，缺乏合理的理论指导及地下结构浮力问题的复杂性考量，也没有切实可行的测量设备予以实施测试，因此，对于抗浮问题的设计和评估尚没有很好的解决办法。

技术实现思路

[0003]本技术提供了一种用于测量黏土中水浮力的试验装置，可以借助预压板模拟待测黏土在实际环境中所受的压力，利用嵌套配合的内箱和外箱的中间空间承载水，使其可以通过进水口流入放置在内箱的待测黏土内部，模拟待测黏土在实际环境中所受的水浸情况，最后利用设置在内箱内部的渗透水压力传感器完成待测黏土所受到的水压力测试，由于渗透水压力传感器沿不同的轴向高度和周向间隔设置，可以反映不同水平位置、不同水位高度的黏土在承受不同荷载时，待测黏土中孔隙水压力的分布变化情况，并实现以此指导实际工程的施工。
[0004]本技术可通过以下技术方案实现：
[0005]一种用于测量黏土中水浮力的试验装置，包括嵌套配合的开口状的内箱和外箱，两者之间设置有容纳水的空间，在所述内箱的侧壁上设置有进水口，在所述外箱的侧壁上设置有出水口；
[0006]所述内箱与预压板配合，其内部形成用于盛放待测黏土的空间，所述预压板用于向待测黏土施加其在实际环境中所承受的压力，在所述内箱的内部设置有多个渗透水压力传感器，它们沿垂直方向和水平方向设置，用于测量待测黏土在水平方向和垂直方向所承受的水压力。
[0007]进一步，在所述外箱的内部设置有导向柱，所述导向柱穿过内箱的底板、预压板，竖直设置在外箱的底板上；
[0008]沿所述导向柱的轴向间隔设置多个支撑杆，它们能够拆卸地连接，所述支撑杆均向内箱的中心延伸，处于最上面支撑杆的自由端还与平面框架相连，在所述平面框架的底面间隔设置有多个渗透水压力传感器，其余支撑杆的自由端也均设置有渗透水压力传感器。
[0009]进一步，所述平面框架贴近预压板的底面中心设置，所述导向柱靠近外箱的边角
设置，其余支撑杆、平面框架的内部均设置有走线通道，它们之间均连通，用于渗透水压力传感器的连接导线通过。
[0010]进一步，所述预压板包括与内箱的内径配合的基板，在所述基板的顶面中心设置有承压面，两边各设置一个把手，还设置有供导向柱通过的通孔，在所述承压面上设置压力施加装置，所述压力施加装置用于模拟待测黏土在实际环境中所承受的压力。
[0011]进一步，所述内箱、外箱均采用半透明材料制成，在所述内箱的两个相对侧壁外侧各设置一个把手，其底板的底面设置多个支撑台，所述支撑台用于支撑内箱，使其与外箱之间有间隙，
[0012]所述进水口设置有多个且其上均设置有进水阀，它们被分为多组，每组的多个进水口均沿内箱的周向间隔设置，多组进水口沿内箱的轴向间隔设置；所述出水口设置在外箱侧壁的底端，其上设置有出水阀。
[0013]进一步，在所述进水口、出水口的内侧均设置有土木布。
[0014]本技术有益的技术效果在于：
[0015]1、借助嵌套配合的内箱、外箱以及预压板、渗透水压力传感器，可以很好地模拟待测黏土在实际环境中所受的压力状况和水浸状况，完成对待测黏土的水浮力测试，操作方便，为地下结构浮力问题的解决提供可靠参考，并可以此指导实际工程的施工，同时整个装置结构简单，制作成本低廉，便于推广应用；
[0016]2、嵌套配合的内箱、外箱设计，导向柱与支撑杆之间的可拆卸设计，使得整个测试装置能够被拆卸成多个单独的部件，方便清理，以便为下一次测试做好准备；
[0017]3、多个渗透水压力传感器沿待测黏土中心的水平方向和竖直方向进行设置，能够测量在不同压力载荷状态下，不同水平位置、垂直位置上的水浮力情况，为实际工程测试提供可靠参考。
附图说明
[0018]图1为本技术的总体结构立体示意图；
[0019]图2为本技术的侧面剖视结构示意图；
[0020]其中，1
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内箱，11
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进水口，12
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支撑台，2
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外箱，21
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出水口，3
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预压板，31
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承压面，32
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把手，4
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渗透水压力传感器，5
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导向柱，6
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支撑杆。
具体实施方式
[0021]下面结合附图及较佳实施例详细说明本技术的具体实施方式。
[0022]如图1
‑
2所示，本技术提供了一种用于测量黏土中水浮力的试验装置，包括嵌套配合的开口状的内箱1和外箱2，两者之间设置有容纳水的空间，在内箱1的侧壁上设置有进水口11，在外箱2的侧壁上设置有出水口21；该内箱1与预压板3配合，其内部形成用于盛放待测黏土的空间，该预压板3用于向待测黏土施加其在实际环境中所承受的压力，在内箱1的内部设置有多个渗透水压力传感器4，它们沿垂直方向和水平方向设置，用于测量待测黏土在水平方向和垂直方向所承受的水压力。这样，通过在待测黏土中埋设多个渗透水压力传感器，可以反映不同水平位置、不同垂直高度即水位高度的待测黏土在承受不同荷载时，待测黏土中孔隙水压力的分布变化情况，为实际工程测试提供可靠参考。
[0023]具体地，该内箱1、外箱2均可采用半透明材料制成，方便观察内箱里面的实际情况，可以是方体或者圆柱体等等，内箱1尺寸小于外箱2的尺寸，但外形一样，在内箱1中一个相对的两个侧壁外侧各设置一个把手，其底板的底面设置多个支撑台12，该支撑台12用于支撑内箱1，使其与外箱2之间有间隙，特别是内箱1的底板与外箱2的底板不接触，两者之间留有间隙，然后在外箱2的底板竖直设置有一个导向柱5，该导向柱5穿过内箱1的底板和预压板，实现它们的嵌套配合。
[0024]为了方便部件拆卸，我们可以将导向柱5、支撑台12和内箱1通过焊接等方式组合固定在一起，然后整体放置进入外箱2中，或者我们将导向柱5固定设置在外箱2的底板，再将内箱1和预压板3套装在导向柱5上。
[0025]该预压板3包括与内箱的内径配合的基板，在基板的顶面中心设置有承压面31，两边各设置一个把手32，还设置有供导向柱通过的通孔，在承压面上设置压力施加装置，该压力施加装置用于模拟待测黏土在实际环境中所承受的压力，如建筑物施加的压力等等，可以利用砝码等器件模拟。
[0026]为了配合渗透水压力传感器4的设置，我们沿导向柱5的轴向间隔本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于测量黏土中水浮力的试验装置，其特征在于：包括嵌套配合的开口状的内箱和外箱，两者之间设置有容纳水的空间，在所述内箱的侧壁上设置有进水口，在所述外箱的侧壁上设置有出水口；所述内箱与预压板配合，其内部形成用于盛放待测黏土的空间，所述预压板用于向待测黏土施加其在实际环境中所承受的压力，在所述内箱的内部设置有多个渗透水压力传感器，它们沿垂直方向和水平方向设置，用于测量待测黏土在水平方向和垂直方向所承受的水压力。2.根据权利要求1所述的用于测量黏土中水浮力的试验装置，其特征在于：在所述外箱的内部设置有导向柱，所述导向柱穿过内箱的底板、预压板，竖直设置在外箱的底板上；沿所述导向柱的轴向间隔设置多个支撑杆，它们能够拆卸地连接，所述支撑杆均向内箱的中心延伸，处于最上面支撑杆的自由端还与平面框架相连，在所述平面框架的底面间隔设置有多个渗透水压力传感器，其余支撑杆的自由端也均设置有渗透水压力传感器。3.根据权利要求2所述的用于测量黏土中水浮力的试验装置，其特征在于：所述平面框架贴近预压板的底面中心设置，所述导向柱靠近...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏雨扬，刘陕南，王沅鹖，殷皓，
申请(专利权)人：上海工程技术大学，
类型：新型
国别省市：