[发明专利]一种同时埋设多个土压力传感器的装置及方法

权利要求书

1.一种同时埋设多个土压力传感器的装置，其特征在于，包括若干节PVC套管（1）、若干个土压力传感器（2）、保护钢卡（3）、高强螺栓（4）和若干个接头管（5），所述PVC套管（1）呈U形结构，土压力传感器（2）的两端分别嵌入PVC套管（1）的导槽内并用保护钢卡（3）和高强螺栓（4）进行固定，一节PVC套管（1）内固定一个土压力传感器（2），每两节PVC套管（1）均通过接头管（5）相接，若干个土压力传感器（2）同时埋设于土体中并连接数据采集仪（6）进行土压力测试，所述保护钢卡（3）的形状与嵌入土压力传感器（2）后的PVC套管（1）的形状相适配，保护钢卡（3）包括设置于中部的横向支撑板（7）和两个设置于两端的螺栓孔（8），面面相对的两个保护钢卡（3）通过插入螺栓孔（8）的高强螺栓（4）固定PVC套管（1）、土压力传感器（2）和保护钢卡（3），所述横向支撑板（7）呈长方形结构，高强螺栓（4）为蝶形螺栓，高强螺栓（4）的形状、数目和尺寸与螺栓孔（8）的形状、数目和尺寸相适配且一一对应。

2.根据权利要求1所述的一种同时埋设多个土压力传感器的装置，其特征在于，所述PVC套管（1）为中空的U形导管，PVC套管（1）的导槽内径与土压力传感器（2）的厚度相适配，PVC套管（1）的外径与接头管（5）的内径相适配。

3.根据权利要求1所述的一种同时埋设多个土压力传感器的装置，其特征在于，所述PVC套管（1）的外壁设有若干个呈一字形结构的凹槽，所述接头管（5）的内壁设有若干个呈一字形结构的凸齿，凸齿的数目、形状和尺寸与凹槽的数目、形状和尺寸相适配，一个凸齿插入一个凹槽内，使接头管（5）两端的两节PVC套管（1）能够上下位置对齐。

4.根据权利要求1所述的一种同时埋设多个土压力传感器的装置，其特征在于，所述土压力传感器（2）为振弦式或压电式土压力传感器，所述数据采集仪（6）为与土压力传感器（2）相配套的传感器读数仪。

5.采用权利要求1-4任一所述的一种同时埋设多个土压力传感器的装置的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、在土体内钻孔，钻孔内用于埋设若干个土压力传感器（2），钻孔的形状和尺寸与土压力传感器（2）的形状和尺寸相适配；

步骤二、选取若干节U形PVC套管（1），将土压力传感器（2）的两端分别嵌入PVC套管（1）的导槽内，并用保护钢卡（3）通过高强螺栓（4）将土压力传感器（2）固定于PVC套管（1）上，一节PVC套管（1）用于固定一个土压力传感器（2）；

步骤三、将步骤二中已安装好土压力传感器（2）的PVC套管（1）与未安装土压力传感器（2）的PVC套管（1）通过接头管（5）按测试要求进行接长，组合形成传感器套管；

步骤四、将步骤三中的传感器套管一端缓慢向下放入步骤一中的钻孔内，校核传感器套管上的所有土压力传感器（2）的埋设深度和方向，在地面固定好传感器套管另一端，土压力传感器（2）连接数据采集仪（6），随后在钻孔内缓慢回填细沙至地面，使一个钻孔内同时埋设若干个土压力传感器（2）；

步骤五、待回填的细沙固结完成后，根据施工工况在地面采用数据采集仪（6）进行土压力测试。

6.根据权利要求5所述的一种同时埋设多个土压力传感器的装置的方法，其特征在于，步骤二中，PVC套管（1）内侧两端分别与一个保护钢卡（3）中部的横向支撑板（7）短边内壁贴合，横向支撑板（7）呈长方形结构，两个保护钢卡（3）面面相对且其上的螺栓孔（8）一一对应，两个保护钢卡（3）两端的螺栓孔（8）内均插入高强螺栓（4）并用于固定两个保护钢卡（3）及二者环抱的PVC套管（1）和土压力传感器（2）。

7.根据权利要求5所述的一种同时埋设多个土压力传感器的装置的方法，其特征在于，步骤三中，PVC套管（1）的外壁设有若干个一字形结构的凹槽，接头管（5）的内壁设有若干个一字形结构的凸齿，凸齿的数目、形状和尺寸与凹槽的数目、形状和尺寸相适配，一个凸齿插入一个凹槽内，每两节PVC套管（1）均通过接头管（5）进行接长，PVC套管（1）插入式接入接头管（5）上且接头管（5）两端的两节PVC套管（1）上下位置对齐。