一种用于软弱土层中安装孔隙水压力计的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于软弱土层中安装孔隙水压力计的装置及方法，包括将孔隙水压力计安装在安装筒内并进行组装，安装杆插入安装筒中；将安装筒随安装杆下放至钻探好的埋设钻孔中，用钻机对安装杆施加下压力，将安装筒压入孔底的软弱土层中，直至到达最下侧监测点埋置深度；将安装绳固定在地面，同时逐节上提安装杆，使安装筒与安装杆自动分离，安装筒被安装至预定监测深度；将封孔土柱下放到相邻孔隙水压力计之间，再将钻孔上下相邻监测点之间的土体分层封堵捣实，进而再对钻孔进行回填。本发明专利技术的装置安装和操作便捷，能适用于下部土层为软弱土层的孔隙水压力监测，可以有效隔绝相邻孔隙水压力计的连通，监测准确性高。监测准确性高。监测准确性高。

【技术实现步骤摘要】
一种用于软弱土层中安装孔隙水压力计的装置及方法


[0001]本专利技术属于岩土工程监测
，尤其是涉及一种用于软弱土层中安装孔隙水压力计的装置及方法。

技术介绍

[0002]孔隙水压力是填方地基、路基、堤坝、边坡工程中，进行变形和稳定性分析时需要参考的重要监测指标和信息源。孔隙水压力观测的常用仪器为孔隙水压力计，使用时需要将孔隙水压力计安装埋设至土层中的监测位置。若要可靠的孔隙水压力观测数据，不但要有质量可靠的监测仪器，也要有相应可靠的安装埋设技术，保证孔隙水压力计的埋设质量，否者会影响观测效果，甚至导致观测失败。孔隙水压力计安装埋设工作成败的关键是要解决好三个关键因素包括：(1)一是将孔隙水压力计准确就位；(2)二是保证孔隙水压力计探头周围渗水通畅；(3)三是解决相邻孔隙水压力计探头间的隔离与封孔。当采用钻孔埋设钻孔隙水压力计时，地下水位以上的非饱和土中一般不会发生塌孔、缩孔问题，可直接将孔隙水压力计探头吊放至钻孔内的监测深度，孔隙水压力计探头四周用粗砂回填，上、下孔隙水压力计探头之间用风干的膨润土或高崩解性黏土球封孔，但是当遇到饱和软黏土、淤泥或泥炭质土、有机质土和泥炭等软弱土层时，钻孔缩孔较严重，此时的孔隙水压力计安装埋设面临以下问题：(1)一是孔隙水压力计探头难以安装至预定监测深度；(2)二是孔隙水压力计探头周边难以形成渗水滤层，探头上的透水石易被泥浆堵塞，导致探头进水口不畅，影响探头灵敏性和测值可靠性；(3)三是上、下孔隙水压力计探头之间难以封填或封填不实，造成二者相互连通，导致孔隙水压力计测值不准。因此，亟需对上述孔隙水压力计埋设方法进行改进，以实现孔隙水压力计的可靠埋设，保证测值的准确性。

技术实现思路

[0003]本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种用于软弱土层中安装孔隙水压力计的装置及方法，实现在软弱土层中同一钻孔的不同深度纵向埋设多个孔隙水压力计，该装置结构简单、操作方便、埋设效果好，确保不同深度孔隙水压力计的测值准确。
[0004]本专利技术是通过以下技术方案来实现：
[0005]一种用于软弱土层中安装孔隙水压力计的装置，包括，
[0006]安装筒、安装杆、安装绳和封孔土柱；
[0007]所述安装筒包括连接件和底部压头，所述连接件与底部压头之间通过变径接头拼接连接；所述安装筒中填充有粗砂，孔隙水压力计安装在底部压头的内部，且四周填充有粗砂；所述安装杆插设在连接件的内腔中；所述安装绳与连接件连接，所述封孔土柱和安装筒均安装在钻孔中，所述封孔土柱放置在安装筒上。
[0008]优选的，所述连接件的外侧壁上设置有固定环用于固定安装绳，所述连接件的筒壁开设出线孔用于穿出孔隙水压力计的电缆。
[0009]优选的，所述连接件、变径接头和底部压头之间均通过螺栓固定连接。
[0010]优选的，所述连接件的中心内孔中安装有封堵头。
[0011]优选的，所述底部压头的筒身上开设有透水孔，所述透水孔的孔径为3～4mm，开孔率为10％～15％，所述底部压头的筒内壁上设置有过滤网。
[0012]优选的，所述封孔土柱采用高强塑料网内装有风干土球制作而成，所述封孔土柱通过钢丝绳吊放至孔钻孔内的预定位置；所述封孔土柱的直径为(d
‑
2)cm～(d
‑
5)cm，d为钻孔成孔钻具的直径。；
[0013]优选的当安装封孔土柱时，所述安装杆靠近封孔土柱的一端装配有柔性顶板。
[0014]优选的，所述底部压头的筒底为圆锥体，所述安装杆为分段连接杆，其材质为钻机钻杆或镀锌钢管。
[0015]优选的，所述安装绳采用直径为3～4mm的钢丝绳；所述连接件为H形筒体。
[0016]一种用于软弱土层中安装孔隙水压力计的装置的安装方法，包括，
[0017]步骤一、将孔隙水压力计安装在安装筒内并进行组装，安装杆插入安装筒中；
[0018]步骤二、将安装筒随安装杆下放至钻探好的钻孔中，在下放过程中，向上提拉安装绳，使安装杆与安装筒不分离，用钻机对安装杆施加下压力，将安装筒压入孔底的软弱土层中，直至到达最下侧监测点埋置深度；将安装绳固定在地面，同时逐节上提安装杆，使安装筒与安装杆自动分离，安装筒被安装至预定监测深度；
[0019]步骤三、将封孔土柱下放到相邻孔隙水压力计之间，再将钻孔上下相邻监测点之间的土体分层封堵捣实，进而再对钻孔进行回填。
[0020]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：
[0021]本专利技术提供一种用于软弱土层中安装孔隙水压力计的装置及方法，孔隙水压力计安装在底部压头的内部，且四周填充有粗砂，可以有效防止泥浆堵塞，保证安装筒内外可渗水通畅，提高探头灵敏度和测值可靠性；安装杆插设在连接件的内腔中，安装绳与连接件连接，封孔土柱和安装筒均安装在钻孔中，封孔土柱放置在安装筒上，封孔土柱放置入相邻孔隙水压力计之间后，内部颗粒吸水分散、崩解成碎块和碎粒，避免了孔隙水压力计之间的连通，封堵效果好，保证测值的准确性，实现在软弱土层中同一钻孔的不同深度纵向埋设多个孔隙水压力计，该装置结构简单、操作方便、埋设效果好，确保不同深度孔隙水压力计的测值准确。本专利技术的装置设计合理，且安装和操作便捷，能够适用于下部土层为饱和软黏土、淤泥或泥炭质土、有机质土和泥炭等软弱土层的孔隙水压力监测，可以有效隔绝相邻孔隙水压力计的连通，监测准确性高。
[0022]进一步，本专利技术所采用的安装筒结构简单、设计合理，且安装布设简便，投入成本较低。
[0023]进一步，所采用的安装筒下部构成封闭空腔，底部压头侧壁均匀开设透水孔，内衬过滤网，且孔隙水压力计周围填充粗砂，构成多重过滤系统，形成渗水通道，可以有效防止泥浆堵塞，保证安装筒内外可渗水通畅，提高探头灵敏度和测值可靠性。
[0024]进一步，所采用的封孔土柱内含风干的膨润土球或高崩解性黏土球，放置入相邻孔隙水压力计之间后，内部颗粒吸水分散、崩解成碎块和碎粒，再经过压实器加穿心锤或花管锤分层封堵捣实，同时由于埋设钻孔受到侧向土压力的作用，埋设钻孔会逐渐挤压向内收缩，将安装筒周围土体挤压密实，上述共同作用可以有效隔绝相邻孔隙水压力计，避免了
孔隙水压力计之间的连通，封堵效果好，保证测值的准确性。
[0025]进一步，安装杆与安装筒的连接依靠提拉固定环上的安装绳，分离安装杆与安装筒只需松开安装绳，操作简便，快捷高效。
[0026]进一步，下压封孔土柱所用的柔性顶板可变形、刚度小，可避免对电缆产生破坏，提高孔隙水压力计的成活率。
[0027]进一步，下压封孔土柱的同时可自动将孔隙水压力计的电缆推到埋设钻孔孔壁，避免压实设备在分层封堵捣实期间和其余安装筒在下放过程中破坏电缆线。
[0028]进一步，每个孔隙水压力计均通过固定环上的安装绳固定至地面，可以保证在同一钻孔中将多个孔隙水压力计准确的安装至预定监测深度，保证测值的准确性。
附图说明
[0029]图1为本专利技术安装筒的结本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于软弱土层中安装孔隙水压力计的装置，其特征在于，包括，安装筒(11)、安装杆(12)、安装绳(10)和封孔土柱(18)；所述安装筒(11)包括连接件(1)和底部压头(5)，所述连接件(1)与底部压头(5)之间通过变径接头(3)拼接连接；孔隙水压力计(7)安装在底部压头(5)的内部，且四周填充有粗砂(8)；所述安装杆(12)插设在连接件(1)的内腔中；所述安装绳(10)与连接件(1)连接，所述封孔土柱(18)和安装筒(11)均安装在钻孔(13)中，所述封孔土柱(18)放置在安装筒(11)上。2.根据权利要求1所述的一种用于软弱土层中安装孔隙水压力计的装置，其特征在于，所述连接件(1)的外侧壁上设置有固定环(1
‑
1)用于固定安装绳(10)，所述连接件(1)的筒壁开设出线孔(1
‑
2)用于穿出孔隙水压力计(7)的电缆(9)。3.根据权利要求1所述的一种用于软弱土层中安装孔隙水压力计的装置，其特征在于，所述连接件(1)、变径接头(3)和底部压头(5)之间均通过螺栓(4)固定连接。4.根据权利要求1所述的一种用于软弱土层中安装孔隙水压力计的装置，其特征在于，所述连接件(1)的中心内孔中安装有封堵头(2)。5.根据权利要求1所述的一种用于软弱土层中安装孔隙水压力计的装置，其特征在于，所述底部压头(5)的筒身上开设有透水孔(5
‑
1)，所述透水孔(5
‑
1)的孔径为3～4mm，开孔率为10％～15％，所述底部压头(5)的筒内壁上设置有过滤网(6)。6.根据权利要求1所述的一种用于软弱土层中安装孔隙水压力计的装置，其特征在于，所述封孔土柱(18)采用高强塑料网(18
‑
2)内装有风干土球(18
...

【专利技术属性】
技术研发人员：于永堂，曹静远，刘超，唐丽云，张红丽，王小勇，梁谊，杨少飞，唐浩，曾涛，黄鑫，朱建民，
申请(专利权)人：中联西北工程设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：