[实用新型]一种量测桩-土三维位移场的测试装置

说明书

本实用新型提供一种量测桩‑土三维位移场的测试装置，包括X射线光源、摆动器、单色器、模型桩试验箱、无机闪烁体、探测器和显示器，X射线光源发射X射线，X射线依次经过用于增高光子通量的摆动器、用于切除窄带能量的单色器、模型桩试验箱和无机闪烁体，无机闪烁体将X射线耦合到探测器上，探测器接收X射线生成图像数据，并将图像数据传输至显示器，显示器根据图像数据显示出桩‑土三维位移图像。本实用新型的有益效果：解决了传感器监测精度低的问题，装置对环境无任何危害、可全模型进行监测、节约监测成本、监测结果精确度高、自动化程度高，具有广阔的应用前景。

技术领域

本实用新型涉及岩土工程桩基监测技术领域，尤其涉及一种量测桩-土三维位移场的测试装置。

背景技术

随着我国经济建设和城市化进程的快速发展，以经济和技术条件为支撑的工程活动必然越来越频繁，规模也越来越大。在公路、高速铁路和高层建筑的建设过程中通常使用桩基础，桩基础将主体结构的力传到性质较好的持力层上，来满足建筑物对承载力的要求，桩基础的沉降对上部结构的安全产生了重要的影响，常见的处理方法是对桩基础进行沉降监测，然后进行加固处理。而这种处理方法不能根本的解决桩基础沉降的问题，而且费工费时且造成一定的资源浪费。通过模型试验研究桩基础与土体的作用机理，来设计出更加经济与安全的桩基础。模型试验提供了一种通过相似条件和比例规律研究不同尺度原型的方法，按比例缩小的模型具有许多优点。如果使用传统的点测量仪器，如应变仪、线性可变差动变压器、多点位移计和激光位移传感器，测量小规模的位移精确度不高，不能准确的测量桩-土的位移。

实用新型内容

有鉴于此，针对目前国内传统模型试验位移监测精度低的问题，本实用新型的实施例提供了一种量测桩-土三维位移场的测试装置。

本实用新型的实施例提供一种量测桩-土三维位移场的测试装置，包括X射线光源、摆动器、单色器、模型桩试验箱、无机闪烁体、探测器和显示器，所述X射线光源发射X射线，所述X射线依次经过用于增高光子通量的所述摆动器、用于切除窄带能量的所述单色器、所述模型桩试验箱和所述无机闪烁体，所述无机闪烁体将所述X射线耦合到所述探测器上，所述探测器接收所述X射线生成图像数据，并将所述图像数据传输至所述显示器，所述显示器根据所述图像数据显示出桩-土三维位移图像。

进一步地，所述模型桩试验箱包括箱体、位移控制板、旋转台和多根模型桩，所述箱体固定于所述旋转台上，所述箱体底部设有模型基座，所有模型桩均贯穿所述位移控制板并固定于所述模型基座上，所述箱体内填充土体，所述位移控制板上下运动模拟所有模型桩之间的土体沉降。

进一步地，所述无机闪烁体为掺铽氧化钆屏幕，所述掺铽氧化钆屏幕设有聚光涂层，所述聚光涂层为铝粉涂层。

进一步地，所述单色器包括入射狭缝、准直镜、棱镜、物镜和出射狭缝，所述X射线经过所述入射狭缝后射入所述准直镜转化为平行光束，所述平行光束进入所述棱镜被分解为单色光，所述单色光射入所述物镜被聚焦于所述出射狭缝，由所述出射狭缝射出的所述单色光射入所述模型桩试验箱。

进一步地，所述探测器包括不透光盒体和设置于所述盒体内的传感器，所述传感器为相机系统，所述相机系统设有电机和微距镜头，所述电机驱动所述相机系统竖直升降，所述微距镜头用于所述相机系统接收的所述X射线的变焦控制。

进一步地，所述X射线光源包括电子发射器、同步加速器和C形磁铁，所述电子发射器发射出电子，所述电子被所述同步加速器加速到接近光速，且在经过所述C形磁铁时发射出所述X射线。

进一步地，所述摆动器包括上下设置的两块可摆动磁铁，所述X射线从所述两块可摆动磁铁之间经过。