[实用新型]一种监测桩土相互作用力的装置

说明书

一种监测桩土相互作用力的装置，特征是，用于监测桩土相互作用力的实时采集系统；包括钢管桩1、保护型钢2、压力传感器3，其中：所述压力传感器3若干，分布于钢管桩1表面，且位于多个不同土深位置，用于采集环境压力数据；每个压力传感器3由敏感部分和导线部分组成；所述钢管桩1为空心管桩，为本领域现有技术产品，经历沉桩、桩体贯入土体；用于安装压力传感器3，其中设置保护槽用于保护传感器的敏感部分，其中设置导线槽用于保护和限位传感器的导线部分；所述保护型钢2若干，安装于钢管桩1外部，固定于钢管桩1不同深度，配合同深度的压力传感器3用于保护和限位其导线部分；等等。从而监测到钢管桩1桩身表面压力分布数据。

技术领域

本申请属土木工程技术领域，尤其涉及一种监测桩土相互作用力的装置。

背景技术

在岩土工程中，很依赖对桩体应力、桩表面土压力、地下水压力等信息进行监测，一般通过在试桩表面设置监测传感器实现。但由于沉桩过程中，桩体贯入不同密实度、不同强度的土层，桩土之间摩擦力较大，为桩身监测传感器及其导线的保护提出了严峻的挑战，很难构建监测系统。

表面压力传感器应用于钢桩存在以下困难：

1.钢桩通常为空心管桩，钢管壁厚较薄，各种传感器粘贴于管壁上，在沉桩过程中很容易因土体与桩之间的摩擦力而破坏；

2.各种传感器需连接导线方可与地面上的采集仪进行数据传输，导线也很容易受土体与桩之间的摩擦拖拽而断开。

发明内容

本申请的目的在于，克服现有技术的不足，提供一种监测桩土相互作用力的装置。

为了实现上述目标，本申请提供了如下技术方案：

一种监测桩土相互作用力的装置，特征是，用于监测桩土相互作用力的实时采集系统；包括钢管桩1、保护型钢2、压力传感器3，其中：

所述压力传感器3若干，分布于钢管桩1表面，且位于多个不同土深位置，用于采集环境压力数据；每个压力传感器3由敏感部分和导线部分组成；

所述钢管桩1为空心管桩，为本领域现有技术产品，经历沉桩、桩体贯入土体；用于安装压力传感器3，其中设置保护槽用于保护传感器的敏感部分，其中设置导线槽用于保护和限位传感器的导线部分；

所述保护型钢2若干，安装于钢管桩1外部，固定于钢管桩1不同深度，配合同深度的压力传感器3用于保护和限位其导线部分；

上述压力传感器3的导线部分通过钢管桩1外壳壁开设的导线槽引入保护型钢2并借由保护型钢2将钢管桩1底部以及各个深度的侧部多处外环境压力数据传送至地面，从而监测到钢管桩1桩身表面压力分布数据。

进一步的，给出保护及限位方案：

所述保护型钢2包括型钢保护盖21；

所述钢管桩1的底部设置有桩底传感器槽13、桩底导线槽14，侧壁还设置有桩侧传感器槽11、桩侧导线槽12；压力传感器3敏感单元固定于桩侧传感器槽11或者桩底传感器槽13内，它们的导线31从压力传感器3侧面引出，经由桩底导线槽14和/或直接通过钢管桩1外壁设置的桩侧导线槽12穿入型钢保护盖21内部，并从保护型钢2内部直达桩顶以上；桩底导线槽14、桩侧导线槽12内注胶粘结保护导线31；

压力传感器3固定于桩侧传感器槽11、桩底传感器槽13内；

两种传感器槽为两级台阶圆形凹槽，压力传感器3嵌入槽底，并采用固定环4压住压力传感器3底面的凸缘，固定环4采用螺钉41与钢桩1连接，对应导线31位置设置缺口使导线31穿过，压力传感器3与钢管桩1表面平齐。