[发明专利]一种测量软土不排水抗剪强度的缩比无杆式T型触探仪

权利要求书

1.一种测量软土不排水抗剪强度的缩比无杆式T型触探仪，其特征在于：包括T型触探、土工箱和移动装置，所述土工箱内部设有用于盛放土样的开口槽，所述移动装置用于调节T型触探在土工箱中的位置；所述T型触探包括T型探头、复合缆绳、大扭矩拉线位移传感器、水平仪、孔隙水压力计、载荷传感器A、载荷传感器B、载荷传感器C、主动卷线器和触探薄板，所述孔隙水压力计置于T型探头内腔的上部，所述水平仪置于T型探头内腔的下部，所述T型探头上端通过一根复合缆绳与载荷传感器A、大扭矩拉线位移传感器相连，所述载荷传感器A置于大扭矩拉线位移传感器的下方，所述孔隙水压力计的数据线接入复合缆绳内部，并向上延伸至与外部计算机连接；所述主动卷线器引出有另一根复合缆绳，该复合缆绳依次经载荷传感器B、触探薄板、载荷传感器C与T型探头的下端相连。

2.根据权利要求1所述的测量软土不排水抗剪强度的缩比无杆式T型触探仪，其特征在于：所述复合缆绳能够在承受荷载的同时，实现内部走线传输信号。

3.根据权利要求2所述的测量软土不排水抗剪强度的缩比无杆式T型触探仪，其特征在于：所述载荷传感器A、载荷传感器B和载荷传感器C各自的两端设有连接复合缆绳的端口。

4.根据权利要求1所述的测量软土不排水抗剪强度的缩比无杆式T型触探仪，其特征在于：所述土工箱位于开口槽的底部安装有用于为复合缆绳提供位移导向的横向空心管、定滑轮A和定滑轮B，所述定滑轮A和定滑轮B的水平位置高度相等。

5.根据权利要求4所述的测量软土不排水抗剪强度的缩比无杆式T型触探仪，其特征在于：所述定滑轮A位于T型探头和载荷传感器C之间，所述定滑轮B位于触探薄板和载荷传感器C之间。

6.根据权利要求5所述的测量软土不排水抗剪强度的缩比无杆式T型触探仪，其特征在于：所述触探薄板用于计算T型触探与软土的摩擦系数，通过公式β＝ΔF/(2A_板)计算，其中ΔF为触探薄板上下载荷传感器差值，A_板为触探薄板的表面面积。

7.根据权利要求6所述的测量软土不排水抗剪强度的缩比无杆式T型触探仪，其特征在于：所述移动装置包括套管、横架、滚轮、轨道和支撑墙，所述支撑墙共有两道且并排设置在土工箱的两侧，两道所述支撑墙的上端安装有轨道，所述横架的两端安装有能够沿对应轨道进行滚动的滚轮，所述横架的套设有能够自动滑动的套管，所述套管作为大扭矩拉线位移传感器的安装载体。

8.根据权利要求7所述的测量软土不排水抗剪强度的缩比无杆式T型触探仪，其特征在于：所述滚轮的自身安装有刹车器，使其运行到设定位置时可固定在原位。

9.根据权利要求8所述的测量软土不排水抗剪强度的缩比无杆式T型触探仪，其特征在于，具体使用方法的步骤如下：

S1、根据试验确定选点，使用移动装置中的滚轮和套管将T型触探移动到相应位置；

S2、将定滑轮A、定滑轮B安装在T型触探下方相应位置，并开启所有设备电源，将土样装入土工箱；

S3、启动主动卷线器，以设定的速度将T型探头1贯入软粘土中；通过大扭矩拉线位移传感器得知贯入深度，当T型探头贯入到所需深度后停止贯入，随后将T型探头缓缓升起离开土体；

S4、由于无杆化设计，不需考虑探杆截面积A_s，载荷传感器C与载荷传感器A的差值为测得的q_t即所需q_T-bar；载荷传感器C与载荷传感器B的差值即为摩擦阻力β；

S5、试验结束，记录数据并进行计算分析，将所有装置恢复初始状态。

10.根据权利要求9所述的测量软土不排水抗剪强度的缩比无杆式T型触探仪，其特征在于：土样在测量前需充分固结，固结方式为真空预压或堆载方式；T型探头贯入软粘土后，孔隙水压力计测出软粘土孔隙水压力；在贯入软土之前，先用主动卷线器将T型探头下拉至其下表面与软粘土刚好接触并保持复合缆绳呈紧绷状态，然后通过水平仪将T型探头调平。