一种地下振动场测试传感器阵列布设装置的制作方法

1.本实用新型涉及岩土工程测试领域，尤其是涉及软土地下振动测试技术，具体公开了一种地下振动场测试传感器阵列布设装置。


背景技术：

2.随着城市交通的快速发展，城市交通荷载诱发的振动日益频繁，振动可能会影响人体舒适性、建筑结构安全以及振动敏感的精密仪器的正常运行。振动不仅会在土体表面水平传播也会在土体内部传播。为了解地下振动场分布，为地下工程的建设提供技术支持，有必要对地下振动分布规律进行传感器阵列式同步振动测试。
3.在实际工程中，地下振动测试传统方法一般先进行钻孔并采用套管进行护壁，然后将带防水措施的振动传感器放到钻孔中。传统方法存在以下缺点：
4.(1)钻孔过程产生大量泥浆，对生态环境有一定的影响。
5.(2)钻孔完成后，需要进行孔内淤泥清理，若清理操作不彻底，未清干净的淤泥将会沉积在孔底，影响传感器与未扰动土体的接触效果。
6.(3)当振动测点较多时，设备安装工期较长，不适用于阵列式测试。


技术实现要素：

7.为了克服上述现有技术存在的缺陷，本实用新型提供一种地下振动场测试传感器阵列布设装置。本实用新型所述的一种地下振动场测试传感器阵列布设装置，不需要在各测点位置提前进行钻孔，只需通过静力压入装置将振动传感器阵列通过同一套可以重复使用的压杆直接依次压入到土体各测点指定位置和深度，不仅缩短工期还可以保证振动传感器与未扰动的土壤紧密接触，提高测试的效率和可靠度。
8.本实用新型的技术方案如下：
9.一种地下振动场测试传感器阵列布设装置，包括振动传感器、保护外壳、线缆、采集仪、压杆、转接杆、静力压入装置；所述振动传感器位于保护外壳内部，所述振动传感器通过线缆与外置的采集仪连接，所述的线缆包括数据线和钢丝绳；所述保护外壳与其上方的转接杆之间通过相互吻合的突起和凹槽连接；所述转接杆上方设置有压杆，所述转接杆与所述压杆之间通过螺纹连接；所述压杆安装于所述静力压入装置中。
10.进一步的，上述一种地下振动场测试传感器阵列布设装置，当压杆向下压入时，保护外壳与转接杆之间相互压紧，保护外壳被向下压入；当上提压杆时，保护外壳与转接杆脱开，继续上提压杆可回收转接杆和压杆，并将其用于下一个振动传感器的布置。
11.进一步的，上述一种地下振动场测试传感器阵列布设装置，所述的保护外壳两头呈圆锥形，上部圆锥中心有一线缆孔，线缆可以通过这个线缆孔与保护外壳内部的振动传感器连接；同时保护外壳内部有若干吊耳，能够固定线缆中的钢丝绳。
12.进一步的，上述一种地下振动场测试传感器阵列布设装置，所述的压杆由若干根带螺纹的杆首尾连接而成。
13.进一步的，上述一种地下振动场测试传感器阵列布设装置，所述转接杆一头通过螺纹与压杆连接，另一头通过锥形凹槽与保护外壳的上部锥体连接；所述压杆的下端杆身有一缺口，线缆可通过这个缺口被引出到杆外。
14.进一步的，上述一种地下振动场测试传感器阵列布设装置的工作方法，包括以下步骤：
15.s1将保护外壳与转接杆连接，并从静力压入装置中穿入；
16.s2依次连接压杆并采用静力压入装置压入土体，直到振动传感器达到预定深度；
17.s3上提压杆，回收压杆和转接杆；
18.s4将数据线与采集仪连接；
19.s5更换测点位置，重复步骤1-4，继续安装其他土体振动传感器；
20.s6待所有振动传感器安装完毕后，开始进行振动数据采集，获取振动场分布；
21.s7数据采集完毕后，通过卷扬机，逐个回收振动传感器。
22.相比现有技术，本实用新型具有如下有益效果：
23.(1)提高数据可靠度：用传统方法测试时，传感器不同程度受孔中沉积淤泥的影响，无法100％保证与未扰动土体直接接触。采本实用新型时，则可以保证传感器与土体紧密接触，进一步提高数据的可靠度。同时，本实用新型在将振动传感器压入到预定深度后，便可将压杆回收，从而避免了压杆的干扰，而传统方法中的套管对振动存在一定的影响。
24.(2)减少阵列式传感器布设步骤和成本，提高工效：本实用新型将振动传感器压入到预定深度，无需钻孔放入套管、测后填孔的步骤，也无需将数据线从压杆中穿出，操作简单、快速，可节约了大量现场作业时间和成本，能够将设备安装工期及人员数量缩短为传统方法的一半以上。
25.(3)测试过程中更加省力：采用传统方法测试时，将测试设备向下放入孔中和向上从孔中取出的过程中，连杆的连接和拆卸过程需要人力持续向上用力保持设备高度，此过程十分耗力。采用本实用新型时，现场采用液压装置放置传感器，人员只需做辅助工作，因此相比传统方法更加省力。
附图说明
26.图1一种地下振动场测试传感器阵列布设装置结构示意图
27.图2一种地下振动场测试传感器阵列布设装置压入过程状态图
28.图3一种地下振动场测试传感器阵列布设装置测试期间状态图
29.图4一种地下振动场测试传感器阵列布设装置回收过程状态图
30.图5保护外壳与转接杆接触与脱开状态图
31.图6转接杆结构示意图
32.图中：1-振动传感器、2-保护外壳、3-线缆、4-采集仪、5-压杆、6-转接杆、 7-静力压入装置、8-土体、9-卷扬装置。
具体实施方式
33.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参
考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
34.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
35.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。
36.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
37.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
38.实施例1
39.如附图1-6所示的一种地下振动场测试传感器阵列布设装置，包括振动传感器1、保护外壳2、线缆3、采集仪4、压杆5、转接杆6、静力压入装置7；所述振动传感器1位于保护外壳2内部，所述振动传感器1通过线缆3与外置的采集仪4连接，所述的线缆3包括数据线和钢丝绳；所述保护外壳2与其上方的转接杆6之间通过相互吻合的突起和凹槽连接；所述转接杆6上方设置有压杆5，所述转接杆6与所述压杆5之间通过螺纹连接；所述压杆5安装于所述静力压入装置7中。
40.上述一种地下振动场测试传感器阵列布设装置的工作方法，包括以下步骤：
41.s1将保护外壳2与转接杆6连接，并从静力压入装置7中穿入；
42.s2依次连接压杆5并采用静力压入装置7压入土体8，直到振动传感器1 达到预定深度；
43.s3上提压杆5，回收压杆5和转接杆6；
44.s4将数据线与采集仪4连接；
45.s5更换测点位置，重复步骤1-4，继续安装其他土体振动传感器1；
46.s6待所有振动传感器1安装完毕后，开始进行振动数据采集，获取振动场分布；
47.s7数据采集完毕后，通过卷扬机9，逐个回收振动传感器。
48.实施例2
49.如附图1-6所示的一种地下振动场测试传感器阵列布设装置，包括振动传感器1、保护外壳2、线缆3、采集仪4、压杆5、转接杆6、静力压入装置7；所述振动传感器1位于保护外壳2内部，所述振动传感器1通过线缆3与外置的采集仪4连接，所述的线缆3包括数据线和钢丝绳；所述保护外壳2与其上方的转接杆6之间通过相互吻合的突起和凹槽连接；所述转接杆6上方设置有压杆5，所述转接杆6与所述压杆5之间通过螺纹连接；所述压杆5安装于所述静力压入装置7中；优选的，当压杆5向下压入时，保护外壳2与转接杆6之间相互压紧，保护外壳2被向下压入；当上提压杆5时，保护外壳2与转接杆6脱开，继续上提压杆5可回收转接杆6和压杆5，并将其用于下一个振动传感器1的布置；进一步的，所述的保护外壳2两头呈圆锥形，上部圆锥中心有一线缆孔，线缆3 可以通过这个线缆孔与保护外壳2内部的振动传感器1连接；同时保护外壳2 内部有若干吊耳，能够固定线缆3中的钢丝绳；特别的，所述的压杆5由若干根带螺纹的杆首尾连接而成；进一步的，所述转接杆6一头通过螺纹与压杆5连接，另一头通过锥形凹槽与保护外壳2的上部锥体连接；所述压杆5的下端杆身有一缺口，线缆3可通过这个缺口被引出到杆外；特别的，当上提转接杆6时，转接杆6与保护外壳2之间相互脱离的过程中，线缆3也能自动从缺口出来。
50.上述一种地下振动场测试传感器阵列布设装置的工作方法，包括以下步骤：
51.s1将保护外壳2与转接杆6连接，并从静力压入装置7中穿入；
52.s2依次连接压杆5并采用静力压入装置7压入土体8，直到振动传感器1 达到预定深度；
53.s3上提压杆5，回收压杆5和转接杆6；
54.s4将数据线与采集仪4连接；
55.s5更换测点位置，重复步骤1-4，继续安装其他土体振动传感器1；
56.s6待所有振动传感器1安装完毕后，开始进行振动数据采集，获取振动场分布；
57.s7数据采集完毕后，通过卷扬机9，逐个回收振动传感器。
58.以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，不能以此限定本实用新型的保护范围，即大凡依本实用新型权利要求书及实用新型内容所做的简单的等效变化与修改，皆仍属于本实用新型专利申请的保护范围。