一种隔水导管桩土相互作用机理试验装置

摘要

本发明涉及一种隔水导管桩土相互作用机理试验装置，它包括密封筒、密封盖、电动活塞提升机测力传感器、试验用导管、多个应变式测力传感器、液体压力计、液压泵和控制装置；其中，电动活塞提升机测力传感器通过横杆连接实验用导管，并将测得的数据输送给控制装置；各应变式测力传感器间隔设置在海底土覆盖的所述试验用导管外壁上的不同高度，以检测不同海水深度下所述试验用导管所受的应力并实时输送给控制装置；液体压力计用于将采集到的液体上部压强信息实时输送给控制装置；液压泵的输出端通过液压传输管连接密封盖上的进水口；控制装置电连接液压泵的控制端；控制装置内预设置有一控制装置控制密封筒内水深用的液体压强阈值计算模块和一摩擦系数计算模块。本发明能够方便、快速、准确地测量出隔水导管与海底土之间的作用机理，结果可靠性高。

主权项

一种隔水导管桩土相互作用机理试验装置，其特征在于：它包括一密封筒、一密封所述密封筒用的密封盖、一电动活塞提升机测力传感器、一模拟隔水导管用的试验用导管、多个应变式测力传感器、一液体压力计、一液压泵和一控制装置；其中，所述密封筒端口处沿径向设置有一固定用的横杆；所述电动活塞提升机测力传感器包括一固定在所述横杆中心的内液压缸，所述内液压缸内包括一下部带有一提升杆的内液压缸活塞，所述提升杆下部通过一挂钩连接所述试验用导管；所述内液压缸活塞的侧壁上、下两端各向外连通一高压传递管，所述高压传递管贯穿所述密封筒分别连通在一外液压缸的上、下腔室；所述外液压缸的顶部设置有一电传动机构，所述电传动机构连接到所述外液压缸内的一外液压缸活塞；所述外液压缸下腔室中连接一压力表，所述压力表实时显示其检测到的所述外液压缸下腔室中液体的压强并通过数据线实时输送给所述控制装置；各所述应变式测力传感器间隔设置在海底土覆盖的所述试验用导管外壁上的不同高度，以检测不同海水深度下所述试验用导管所受的应力并实时输送给所述控制装置；所述液体压力计用于将采集到的液体上部压强信息实时输送给所述控制装置；所述液压泵的输出端通过液压传输管连接所述密封盖上的进水口；所述控制装置电连接所述液压泵的控制端；所述控制装置内预设置有一所述控制装置控制密封筒内水深用的液体压强阈值计算模块和一摩擦系数计算模块；所述液体压强阈值计算模块为：P0＝ρgh所述摩擦系数计算模块为： μ = | G - a 1 ( P 1 - P 2 ) ( A 1 - A 2 ) | N 式中，ρ为海水的密度，单位为kg/m3；g为重力加速度，单位为N/kg；h是所需研究的海水深度，单位为m；P0是根据所需研究的海水深度确定的液体压强阈值，单位为Pa；μ为所述试验用导管与海底土之间的摩擦系数；G为所述应变式测力传感器的重力；P1、P2分别是测量初、后所述压力表上显示的压强，单位为Pa；A1、A2分别为所述内液压缸活塞、提升杆的横截面积，单位为m2；a1是根据实验统计得到的一计算系数；N为所述应变式测力传感器测得的所述试验用导管所受的应力，单位为N。