一種水平布置土壓力盒的固定裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種水平布置土壓力盒的固定裝置，在路基工程監(jiān)測工程中用于土壓力盒的固定。由主體部分(1)和端部約束部分(2)構(gòu)成，主體部分具有“工”字型結(jié)構(gòu)，端部約束部分呈“F”形外形，左右對稱設(shè)置在主體部分(1)的左右兩端，端部約束部分(2)下部為支撐板(201)，上部為用于承放所述主體板兩個(gè)端頭的卡口。采用本發(fā)明水平布置土壓力盒的固定裝置，可有效提供一個(gè)相對固定體，讓土壓力盒很好地發(fā)揮作用，解決上文所提到水平向土壓力盒埋設(shè)所碰到的各種問題。本發(fā)明裝置制作簡單，成本低，安裝便利。根據(jù)現(xiàn)場實(shí)測值使用裝置安裝。測值準(zhǔn)確，裝置設(shè)計(jì)合理，可在相關(guān)工程中推廣使用。
【專利說明】一種水平布置土壓力盒的固定裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及路基工程監(jiān)測設(shè)備制造領(lǐng)域，更準(zhǔn)確地說為一種水平布置土壓力盒的固定裝置，以向水平放置的土壓力盒提供一相對固定面，防止其隨土體變形發(fā)生共同移動(dòng)，從而更準(zhǔn)確地測試土體的豎向應(yīng)力變化。裝置對于土壓力盒布置臨近坡面或上覆土層較薄時(shí)尤為適用。

【背景技術(shù)】
[0002]土壓力盒是一種常見的用于現(xiàn)場測試土體應(yīng)力的設(shè)備，廣泛應(yīng)用于邊坡、路基、基坑等巖體工程領(lǐng)域。其本身發(fā)展已漸趨成熟，目前最常使用的是振弦式傳感器，具有靈敏度聞、精度聞、穩(wěn)定性好、價(jià)格相對便宜等優(yōu)點(diǎn)，埋設(shè)于擋土墻、抗滑粧、土堤、建筑物、邊坡、路基等土體內(nèi)，即可對內(nèi)部應(yīng)力的變化展開長期測試。土壓力盒往往沿豎向或水平向布置，分別測試土體水平向和豎向的應(yīng)力值。在工程實(shí)踐中，多考慮土體側(cè)向應(yīng)力的變化，所以大部分土壓力盒沿豎向布置。但在邊坡、路基等工程領(lǐng)域，常常需要測試土體在變形中在豎向所產(chǎn)生的土體應(yīng)力變化，這就要求我們沿水平向布置土壓力盒。
[0003]土壓力盒的埋設(shè)要求受力面與土體良好接觸，而與之相對的另外一個(gè)面相對固定，不發(fā)生位移。這就要求土壓力盒在埋設(shè)過程中，其固定面要貼合于某不動(dòng)體上，以起到穩(wěn)固的作用。對于豎向布置的土壓力盒，往往借助樁體等相對不動(dòng)體進(jìn)行安裝。例如擋土墻、抗滑樁等結(jié)構(gòu)物，其本身剛度大，變形小，可直接將土壓力盒貼置于此類結(jié)構(gòu)物面上，即可獲得良好的參數(shù)值。而對于水平向布置的土壓力盒，尤其是在路基、邊坡等領(lǐng)域，往往需要制作專門的固定裝置才可保證土壓力盒固定面的相對固定，讓土壓力盒良好地發(fā)揮作用。
[0004]現(xiàn)有的水平向土壓力盒固定裝置多是技術(shù)人員在邊坡工程中為埋設(shè)土壓力盒所設(shè)計(jì)，制作方法往往較復(fù)雜，且成本較高、安裝繁瑣。在路基工程中，往往需要測試路基在沉降過程中所引起的土體豎向應(yīng)力變化。尤其是近年來，隨著我國高速鐵路的快速建設(shè)，為獲得相關(guān)的技術(shù)參量，往往需要開展相應(yīng)的土體應(yīng)力現(xiàn)場監(jiān)測，但由于這方面的應(yīng)用較少，可參照的埋設(shè)技術(shù)也十分稀有。部分單位為簡單起見，直接將水平向的土壓力盒埋置在土體中，這對于上覆土體較厚，且土壓力盒遠(yuǎn)離臨空面的情況，尚可使用。但如果土壓力盒需放置在路基表層或臨近坡面，由于土壓力盒的固定面隨土體一起變形，往往引起測試值不準(zhǔn)確，甚至不能讓其有效地發(fā)揮作用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]水平布置土壓力盒的固定裝置，在路基工程監(jiān)測工程中用于土壓力盒的固定。由主體部分I和端部約束部分2構(gòu)成，主體部分I具有“工”字型結(jié)構(gòu)，由鋼板焊接而成,主體板101用于粘貼土壓力盒，兩個(gè)端頭為兩個(gè)短鋼板(102和103)，垂直地焊接在主體板101的左右端；端部約束部分呈“F”形外形，左右對稱設(shè)置在主體部分I的左右兩端，端部約束部分2下部為支撐板201，上部為用于承放所述主體板兩個(gè)端頭的卡口 ；卡口為平行排列的兩段卡板(202和203)，卡板之間具有與主體板端頭厚度相適宜的間隙204 ;立桿205的一端垂直地立于支撐板201中心，另一端與兩段卡板連接。
[0006]端部約束部分2的間隙204與主體部分鋼板厚度一致，保證“F”型卡槽與主體部分端部緊密貼合。
[0007]主體部分I的主體板101長度按照實(shí)際需要確定，寬度大于土壓力盒直徑2?3cm，厚度需大于1cm，具體隨長度增大而加厚。
[0008]短鋼板(102和103)的作用主要是增大鋼板端部與上覆土體的接觸面積，借助上部壓力來約束端部。如果端部上覆土層很厚，借助該橫向短鋼板即可很好地穩(wěn)固長條鋼板的端部，甚至可以取消端部約束部分，適用于路基底部或中部布設(shè)橫向土壓力盒的情況。
[0009]采用本發(fā)明水平布置土壓力盒的固定裝置，可有效提供一個(gè)相對固定體，讓土壓力盒很好地發(fā)揮作用，解決上文所提到水平向土壓力盒埋設(shè)所碰到的各種問題。本發(fā)明裝置由簡單的鋼板、角鋼焊接而成，制作簡單，成本低，安裝便利。根據(jù)現(xiàn)場實(shí)測值，使用這套裝置安裝的水平向土壓力盒測值準(zhǔn)確。裝置設(shè)計(jì)合理，可在相關(guān)工程中推廣使用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為固定裝置整體布置示意圖。
[0011]圖2為主體板的構(gòu)造圖。
[0012]圖3為端部約束部分的豎向剖視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0013]下面，結(jié)合附圖，對本發(fā)明的結(jié)構(gòu)作進(jìn)一步的詳述。
[0014]由圖1至圖3可看到，本發(fā)明水平布置土壓力盒的固定裝置由主體部分I和端部約束部分2構(gòu)成，主體部分具有“工”字型結(jié)構(gòu)，由鋼板焊接而成，主體板101用于粘貼土壓力盒，兩個(gè)端頭102和103為兩個(gè)短鋼板，垂直地焊接在主體板101的左右端。端部約束部分呈“F”形外形，左右對稱設(shè)置在主體部分(I)的左右兩端，端部約束部分2下部為支撐板201，上部為用于承放所述主體板兩個(gè)端頭(即兩個(gè)短鋼板)的卡口 ；卡口為平行排列的兩段卡板(202和203)，卡板之間具有與主體板端頭厚度相適宜的間隙204 ;立桿205的一端垂直地立于支撐板201中心，另一端與兩段卡板連接。支撐板201為方形鋼板制得。
[0015]主體板101由長條鋼板制作而成，其長度按照實(shí)際需要確定，寬度宜大于土壓力盒直徑2?3cm，厚度需大于1cm，具體隨長度增大而加厚?！肮ぁ弊值膬啥诵韬附优c長條鋼板相垂直的短鋼板，形成“工”字的兩個(gè)“一”，長度取30?50cm即可，寬度和厚度與長條鋼板保持一致。
[0016]端部約束部分由角鋼和鋼板焊接而成，這部分結(jié)構(gòu)與主體部分端部相垂直，通過開挖小坑再灌注水泥砂漿固結(jié)成相對不動(dòng)體而起到約束端部的作用。角鋼焊接成“F”型的鋼結(jié)構(gòu)，兩“一”是角鋼兩個(gè)相對的直角面，之間的距離等于主體板的厚度，長度IOcm即可，這樣可使焊接而成的角鋼很好地卡住主體部分鋼板的端部?！癋”型結(jié)構(gòu)的下部焊接一塊矩形或方形的鋼板，邊長宜大于20cm，厚度0.6?1cm，其作用是讓約束結(jié)構(gòu)與安裝時(shí)注入的水泥砂漿充分接觸，承受其重力及水泥砂漿與周圍土體產(chǎn)生的摩擦力?！癋”型結(jié)構(gòu)的“丨”亦是一條短角鋼，用于連接主體端部與下部矩形鋼板，起到傳遞約束力的作用，長度40?60cm,具體根據(jù)端部土體的密實(shí)程度而定。
[0017]設(shè)備安裝過程:
[0018]1.按照設(shè)計(jì)要求，在路基面或天然斜坡面上清理出一塊平整的區(qū)域；
[0019]2.按照土壓力盒布置的要求，在土壓力盒的固定面涂上強(qiáng)力膠水，貼于固定設(shè)備主體部分的相應(yīng)位置，并讓膠水充分干燥產(chǎn)生良好的粘結(jié)力；
[0020]3.在清理出的區(qū)域按照土壓力盒相應(yīng)的位置挖出小槽，其深度略小于土壓力盒的厚度，并在槽內(nèi)墊上5_左右厚度的細(xì)砂；
[0021]4.將固定設(shè)備主體部分反轉(zhuǎn)，讓土壓力盒扣在墊有細(xì)砂的槽內(nèi)；
[0022]5.兩土壓力盒之間的鋼板與路基面之間留有空隙，用細(xì)砂或細(xì)土從側(cè)面撒入將其填滿；
[0023]6.在路基工程中，如果土壓力盒上部還需繼續(xù)進(jìn)行填筑施工，則在該固定設(shè)備上部至少填放35cm后的填土后再行碾壓；如果上部不再填土，則人工鏟一些土將固定裝置掩埋即可；
[0024]7.完成上述步驟后，主體部分結(jié)構(gòu)埋設(shè)完成，接下來開始端部約束結(jié)構(gòu)的埋設(shè):
[0025]首先，在主體部分端部開挖一個(gè)小坑，讓約束結(jié)構(gòu)能夠充分放入，需注意結(jié)構(gòu)底部與坑底之間要留有空隙；
[0026]然后，用大的石塊壓住主體部分端部，讓靠近端部的土壓力盒與土體充分接觸，通過儀器測試等其產(chǎn)生讀數(shù)并穩(wěn)定后，開始向開挖的坑里注入水泥砂漿，填平至埋設(shè)位置的路基面或坡面；
[0027]最后，等水泥砂漿固結(jié)后，搬離壓在主體部分端部的石塊。此時(shí)，約束結(jié)構(gòu)借助水泥砂漿的自重及其與周圍土體的摩擦力對主體部分端部產(chǎn)生約束，從而對土壓力盒提供了一個(gè)相對固定的平面，讓其能夠充分合理地發(fā)揮作用。至此，完成整個(gè)安裝過程。
【權(quán)利要求】
1.一種水平布置土壓力盒的固定裝置，在路基工程監(jiān)測工程中用于土壓力盒的固定，其特征在于，由主體部分(I)和端部約束部分(2)構(gòu)成，主體部分(I)具有“工”字型結(jié)構(gòu)，由鋼板焊接而成，主體板(101)用于粘貼土壓力盒，兩個(gè)端頭(102和103)為兩個(gè)短鋼板，垂直地焊接在主體板(101)的左右端；端部約束部分呈“F”形外形，左右對稱設(shè)置在主體部分(I)的左右兩端，端部約束部分(2)下部為支撐板(201)，上部為用于承放所述主體板兩個(gè)端頭的卡口 ；卡口為平行排列的兩段卡板(202和203)，卡板之間具有與主體板端頭厚度相適宜的間隙(204);立桿(205)的一端垂直地立于支撐板(201)中心，另一端與兩段卡板連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水平布置土壓力盒的固定裝置，其特征在于，所述端部約束部分(2)的間隙(204)與主體部分鋼板厚度一致，保證“F”型卡槽與主體部分端部緊密貼口 ο
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水平布置土壓力盒的固定裝置，其特征在于，所述主體部分(I)的主體板(101)長度按照實(shí)際需要確定，寬度大于土壓力盒直徑2?3cm，厚度需大于Icm,具體隨長度增大而加厚。
【文檔編號(hào)】G01L1/26GK104048787SQ201410300017
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年6月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月27日
【發(fā)明者】張柯宏, 程謙恭, 任慧瓊, 鄧稀, 王小芳 申請人:西南交通大學(xué)