一种渗压计的保护装置、制造方法、及使用方法与流程

本发明涉及岩土工程渗透水压力检测装置，特别是涉及一种渗压计的保护装置、制造方法、及使用方法。

背景技术：

1、渗压计是一种可以测量水压变化的传感器，在岩土工程中可以被用来布置在土体中测量地基土孔隙水压力的变化，不仅可以监控饱和土体逐渐排水固结过程，还能测量土体中渗透水压力，对保证基础安全、验证设计及科研计算结果均有重要作用。

2、常规的岩土工程监测中(例如坝体)，渗压计通常被埋设在基础结构中，渗压计所处环境较为稳定的状态，通常先打眼，然后将渗压计塞入并浇筑即可。但在海洋工程中，渗压计被布置在基础结构表面，需要随海工机构施工安装、在海床中贯入一定距离，最终达到指定地层深度。施工过程中渗压计随海工机构穿过黏土、砂土等不同性质的土层，贯入阻力可达到几百至上千kpa不等，渗压计受到的压力巨大。此外，渗压计还会与海床中的孤石和其他结构发生碰撞。海工机构物的尺寸有十几米至几十米不等，而渗压计的尺寸仅有十几厘米，在海工机构将渗压计一同贯入到海床的过程中，渗压计极易被泥土完全包裹，导致水压无法传导进入渗压计的进水口。

3、综上，海洋工程环境极为复杂，相较于常规的岩土工程具有很强的不可预见性，渗压计极易出现因进水口堵塞、结构变形等各种情况导致的传感器失灵，有效存活率极低。

技术实现思路

1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种渗压计的保护装置、制造方法、及使用方法，在海洋工程中具有避免渗压计受压损坏、减少渗压计的进水口堵塞、易于破土、以及安装便捷高效等特点，解决现有技术中渗压计容易出现进水口堵塞、渗压计受压变形、海工机构破土不易的问题。

2、为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种渗压计的保护装置，用于保护渗压计；所述渗压计的保护装置包括外保护壳、外保护壳底板、以及反滤结构层，所述外保护壳底板与外保护壳固定连接，所述反滤结构层设置在外保护壳底板和外保护壳构成的空间中，所述渗压计设置在反滤结构层中。

3、优选的，所述外保护壳和外保护壳底板形成锥形件或陀螺形件，所述外保护壳的尖角角度为60-90°。

4、优选的，所述反滤结构层包括反滤阻隔外层、反滤填料层、以及反滤内层，所述渗压计设置在反滤内层中；所述反滤填料层包括反滤填料粗颗粒层、反滤填料细颗粒层；所述反滤结构层用于保证渗压计的进水口通畅。

5、优选的，所述反滤阻隔外层为两层土工布、一层土工格栅构成的编织件，所述土工格栅设置在两层土工布之间。

6、优选的，所述外保护壳上开设有若干个外保护壳表面孔，所述外保护壳表面孔使外保护壳的内部空间与外部空间连通；所述外保护壳上还设置有外保护壳底板安装耳，所述外保护壳底板通过外保护壳底板安装耳与外保护壳固定连接。

7、优选的，所述外保护壳上还开设有外保护壳出线孔，所述渗压计的线缆穿设在外保护壳出线孔中。

8、优选的，所述外保护壳的厚度大于6mm。

9、优选的，所述外保护壳底板的直径为渗压计长度规格的1.5-3倍。

10、为实现上述目的或其他目的，本发明还公开一种渗压计的保护装置制造方法，采用上述的渗压计的保护装置，步骤如下：

11、s1：选取原材料分别制作外保护壳、以及外保护壳底板；

12、s2：选取原材料制作反滤结构层，并将渗压计设置在反滤结构层中；

13、s3：将设置有渗压计的反滤结构层填充到外保护壳中，并将外保护壳和外保护壳底板进行连接。

14、为实现上述目的或其他目的，本发明另外又公开了一种渗压计的保护装置使用方法，采用上述的渗压计的保护装置，步骤如下：

15、a1：将所述的渗压计的保护装置固定在海工机构上，所述外保护壳的尖角方向向下；

16、a2：海工机构工作，将外保护壳向下贯入海床中，并达到指定深度；

17、a3：渗压计检测海床中孔隙水压力的变化。

18、如上所述，本发明涉及的渗压计的保护装置、制造方法、及使用方法，具有以下有益效果：

19、1、本发明涉及的渗压计的保护装置、制造方法、及使用方法，外保护壳设置成锥形件或陀螺形，且尖角的角度为60-90°，能够减少土体在外保护壳上的附着，设置尖角更容易入土，尖角产生的破土效果有利于减小外保护壳受到土体的挤压，有效保护渗压计不受外力的挤压，不会导致渗压计挤压变形失效。

20、2、本发明中的外保护壳采用特制钢材，在海洋环境中具有良好耐腐蚀性；外保护壳的厚度超过6mm，能够满足外保护壳的防撞要求，并且容许在一定年限内能够进行一定的腐蚀。

21、3、本发明中的外保护壳中填充有反滤结构层，渗压计设置在反滤结构层中，有效避免渗压计在使用周期内，细小土颗粒堵塞渗压计的进水口导致渗压计测量失效，确保能够形成连续的水头，完成孔隙水压力的测量需求。

22、4、本发明中的渗压计设置在外保护壳中，外保护壳通过焊接或其他方式固定在海工机构上，通过海工机构将渗压计贯入到海床指定位置，有效降低施工安装难度，安装质量好且操作便捷。

技术特征：

1.一种渗压计的保护装置，用于保护渗压计(14)；其特征在于：包括外保护壳(3)、外保护壳底板(1)、以及反滤结构层，所述外保护壳底板(1)与外保护壳(3)固定连接，所述反滤结构层设置在外保护壳底板(1)和外保护壳(3)构成的空间中，所述渗压计(14)设置在反滤结构层中。

2.根据权利要求1所述的渗压计的保护装置，其特征在于：所述外保护壳(3)和外保护壳底板(1)形成锥形件或陀螺形件，所述外保护壳(3)的尖角角度为60-90°。

3.根据权利要求1所述的渗压计的保护装置，其特征在于：所述反滤结构层包括反滤阻隔外层(8)、反滤填料层、以及反滤内层(13)，所述渗压计(14)设置在反滤内层(13)中；所述反滤填料层包括反滤填料粗颗粒层(9)、反滤填料细颗粒层(11)；所述反滤结构层用于保证渗压计(14)的进水口通畅。

4.根据权利要求3所述的渗压计的保护装置，其特征在于：所述反滤阻隔外层(8)为两层土工布、一层土工格栅构成的编织件，所述土工格栅设置在两层土工布之间。

5.根据权利要求1所述的渗压计的保护装置，其特征在于：所述外保护壳(3)上开设有若干个外保护壳表面孔(6)，所述外保护壳表面孔(6)使外保护壳(3)的内部空间与外部空间连通；所述外保护壳(3)上还设置有外保护壳底板安装耳(7)，所述外保护壳底板(1)通过外保护壳底板安装耳(7)与外保护壳(3)固定连接。

6.根据权利要求1所述的渗压计的保护装置，其特征在于：所述外保护壳(3)上还开设有外保护壳出线孔(4)，所述渗压计(14)的线缆(5)穿设在外保护壳出线孔(4)中。

7.根据权利要求1所述的渗压计的保护装置，其特征在于：所述外保护壳(3)的厚度大于6mm。

8.根据权利要求1所述的渗压计的保护装置，其特征在于：所述外保护壳底板(1)的直径为渗压计(14)长度规格的1.5-3倍。

9.一种渗压计的保护装置制造方法，用于制造权利要求1-8任一项所述的渗压计的保护装置，其特征在于：步骤如下：

10.一种渗压计的保护装置使用方法，采用权利要求1-8任一项所述的渗压计的保护装置，其特征在于：步骤如下：

技术总结本发明提供一种渗压计的保护装置、制造方法、及使用方法，所述渗压计的保护装置包括外保护壳、外保护壳底板、以及反滤结构层，所述外保护壳设置为锥形或陀螺形，所述外保护壳底板与外保护壳固定连接，所述反滤结构层设置在外保护壳底板和外保护壳构成的空间中，所述渗压计设置在反滤结构层中。本发明涉及的渗压计的保护装置、制造方法、及使用方法，外保护壳设置成锥形件或陀螺形件，且底部尖角的角度为60‑90°，能够减少土体在外保护壳上的附着，底部尖角更容易入土，底部尖角产生的破土效果有利于减小外保护壳受到土体的挤压，有效保护渗压计不受外力的挤压，不会导致渗压计挤压变形失效。技术研发人员：王煦,张曦,谢锦波,张继彪,郭伟,冷建,李靖,富坤,李函,王菁,宇世杰,高玥,李旭受保护的技术使用者：中交第三航务工程局有限公司技术研发日：技术公布日：2024/10/17