一種室內(nèi)新型土壓力盒標(biāo)定罐的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種加載測(cè)試裝置，特別是涉及一種室內(nèi)新型土壓力盒標(biāo)定罐，可用 于巖土工程中土壓力盒標(biāo)定。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展科技進(jìn)步，大型建筑、構(gòu)筑物、特大橋梁的日益增多，地基基礎(chǔ)要求 日益嚴(yán)格，粧基礎(chǔ)可顯著增加地基的承載力，研究粧的形式和貫入過程土壓力測(cè)量尤為重 要。因此在巖土工程、地下工程、水利水電等方面，土壓力的測(cè)量展現(xiàn)出非常重要的一面。土 壓力的測(cè)量是土力學(xué)理論和試驗(yàn)研究的一個(gè)重要方面，是工程測(cè)量的重要內(nèi)容。土壓力一 般采用土壓力盒直接測(cè)定。由于受工作環(huán)境中各種因素的影響，土壓力盒測(cè)得的數(shù)據(jù)經(jīng)常 與實(shí)際的土壓力值存在較大的誤差，所以土壓力盒在使用之前一定要進(jìn)行標(biāo)定，以得到與 實(shí)際工作環(huán)境相似的情況下土壓力盒的工作參數(shù)。
[0003] 而傳統(tǒng)的土壓力盒的測(cè)量大多數(shù)采用如下幾種方法：:1)氣壓標(biāo)定②液壓標(biāo)定:國 土介質(zhì)標(biāo)定?現(xiàn)場(chǎng)模擬標(biāo)定。上述這些方法都具有各自的局限性。氣壓標(biāo)定和液壓標(biāo)定得 出的曲線與測(cè)量的真實(shí)曲線偏差比較大。在實(shí)際工程當(dāng)中而又不得不進(jìn)行準(zhǔn)確的土壓力盒 的標(biāo)定，工廠生產(chǎn)出來的土壓力盒的標(biāo)定通常采用液壓標(biāo)定或氣壓標(biāo)定，這樣標(biāo)定的結(jié)果 符合線性的要求。但是在工程環(huán)境會(huì)遇到各種因素(砂的粒徑大小、拱效應(yīng)、應(yīng)力集中、加載 的速度等）的影響，因此會(huì)產(chǎn)生和原來的標(biāo)定系數(shù)有很大的偏差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種室內(nèi)新型土壓力盒標(biāo)定罐。能 夠很好的反映出土壓力盒測(cè)得的土壓力與圍壓的相互關(guān)系。為了實(shí)現(xiàn)以上的技術(shù)目的，本 發(fā)明將采取以下的技術(shù)方案： 一種室內(nèi)新型土壓力盒標(biāo)定罐，其特征在于：包括上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)。其中上部結(jié)構(gòu) 包括罐蓋，罐蓋頂上安置有一個(gè)壓力表用來顯示當(dāng)前罐內(nèi)的氣壓值，當(dāng)罐內(nèi)的氣壓值超過 容許的最大壓力時(shí)安全氣閥門自動(dòng)開啟保證標(biāo)定罐的安全，一個(gè)進(jìn)氣閥門用來控制氣體的 流入，一個(gè)排氣閥門用來排除罐內(nèi)氣體降低能耗并且快速的使罐內(nèi)的氣壓和外界的氣壓保 持一致，罐蓋底部邊緣是一圈螺孔用來和下部結(jié)構(gòu)連接成一個(gè)整體。下部結(jié)構(gòu)包括橡膠氣 囊來傳遞氣壓對(duì)砂土的壓力并且起到密封的效果，橡膠氣囊是和罐蓋、罐身用高強(qiáng)度螺栓、 墊片連接在一起，保證整個(gè)罐內(nèi)氣密性完好。罐身下部是填筑好的混凝土，增加標(biāo)定罐的牢 固性，混凝土塊澆筑前在標(biāo)定罐內(nèi)涂抹脫模劑，再鋪塑料薄膜隔離混凝土，確?；炷聊苊?離標(biāo)定罐，土壓力盒置于鋼板砂土中，導(dǎo)線通過線路孔和采集裝置相連，三個(gè)罐腿用來支撐 整個(gè)標(biāo)定罐。
[0005] 所述的室內(nèi)新型土壓力盒標(biāo)定罐裝置，其特征在于：包括安全閥、壓力表、橡膠氣 囊和砂土構(gòu)成氣壓標(biāo)定和土介質(zhì)標(biāo)定的結(jié)合形式。
[0006] 所述的室內(nèi)新型土壓力盒標(biāo)定罐裝置，其特征在于所述橡膠氣囊和灌蓋、罐身一 起用高強(qiáng)度螺栓連接在一起，橡膠氣囊(起到密封和傳力的作用。把土壓力盒放置固定鋼板 砂土上，然后把砂土慢慢的覆蓋土壓力盒，埋入到砂土中一定厚度，通過所述線路孔導(dǎo)線與 采集裝置相連，封住線路孔，導(dǎo)氣管線與空壓機(jī)連接，用于增加罐內(nèi)的氣壓，氣壓使橡膠氣 囊對(duì)砂土產(chǎn)生表面的壓力，從而作用在土壓力盒上。讀取壓力表上面數(shù)值從而通過控制氣 壓的大小來控制砂土上部的壓力進(jìn)而傳遞給土壓力盒。通過采集裝置把土壓力盒反映出來 電壓值收集到，根據(jù)壓力表讀數(shù)和土壓力盒輸出的電壓，得到土壓力盒在砂土中的標(biāo)定曲 線。
[0007] 所述的室內(nèi)新型土壓力盒標(biāo)定罐，其特征在于：所述混凝土饒筑前在罐內(nèi)涂抹脫 模劑，再鋪塑料薄膜隔離混凝土，確?；炷撩撾x標(biāo)定罐。
[0008] 根據(jù)以上的技術(shù)方案，可知本發(fā)明工作原理是： 土壓力盒標(biāo)定時(shí)，將土壓力盒放置在標(biāo)定罐的砂土中，空壓機(jī)通過導(dǎo)氣管線增加標(biāo)定 罐內(nèi)的氣壓，讀取壓力表上面數(shù)值從而通過控制氣壓的大小來控制砂土上部的壓力使橡膠 氣囊形成一個(gè)均勻的平面作用在砂土表面，產(chǎn)生的壓力均勻作用在土壓力盒上。根據(jù)壓力 表讀數(shù)和土壓力盒輸出的電壓，得到土壓力盒在砂土中的標(biāo)定曲線。
[0009] 運(yùn)用本發(fā)明提出的室內(nèi)新型土壓力盒標(biāo)定罐來標(biāo)定土壓力盒，要保證土壓力盒豎 直放置在砂土中，不能放置傾斜，砂土要充分?jǐn)備伵c原狀土性質(zhì)相同，土壓力盒覆蓋砂土厚 度通過不同試驗(yàn)自行調(diào)整，保證罐內(nèi)的氣密性，防止影響真實(shí)壓力的反映。
[0010] 根據(jù)以上技術(shù)方案，可知本發(fā)明具有以下特點(diǎn)： 1、本發(fā)明中所述橡膠氣囊和安全氣閥，是本發(fā)明的重要部位。橡膠氣囊作為一種傳力 裝置，作用在砂土表面產(chǎn)生的壓力均勻的作用在土壓力盒上，通過安全氣閥控制罐內(nèi)的氣 壓。達(dá)到氣壓標(biāo)定和土介質(zhì)標(biāo)定兩者的結(jié)合。橡膠氣囊還可以保證上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)連 接充分避免漏氣現(xiàn)象發(fā)生，保證標(biāo)定罐的氣密性。
[0011] 2、本標(biāo)定罐采用土介質(zhì)標(biāo)定和氣壓標(biāo)定兩者結(jié)合，克服了傳統(tǒng)標(biāo)定結(jié)果不可靠的 缺點(diǎn)。通過空壓機(jī)每〇.OIMpa或更小的氣壓，增加標(biāo)定罐內(nèi)的氣壓，砂土均勻的受到壓力從 而傳給土壓力盒，土壓力盒通過導(dǎo)線采集裝置采集到對(duì)應(yīng)的電壓值，計(jì)算圍壓力與電壓的 關(guān)系，得到土壓力盒在砂土中的標(biāo)定結(jié)果。
[0012] 3、標(biāo)定罐底部放置混凝土，一方面可以增加整個(gè)裝置的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，另一方面 可以模擬出土體的半剛體和非連續(xù)性介質(zhì)的性質(zhì)。對(duì)于多種形式的土壓力盒放置在本標(biāo)定 罐中都能測(cè)得出有效的數(shù)據(jù)。
【附圖說明】
[0013] 圖1為；室內(nèi)土壓力盒標(biāo)定罐的A-A的剖面圖 圖2為；室內(nèi)土壓力盒標(biāo)定罐的平面布置圖 圖3為：室內(nèi)土壓力盒標(biāo)定罐的正立面圖 其中：安全閥1 ;進(jìn)氣閥2 ;壓力表3 ;線路孔4 ;排氣閥5 ;高強(qiáng)度螺栓孔6 ;吊裝孔7 ; 罐蓋8 ;罐身9 ;罐腿10 ;橡膠氣囊11 ;土壓力盒12 ;導(dǎo)線13 ;固定鋼板14 ;混凝土 15 ;砂土 16 ;導(dǎo)氣管線17。
【具體實(shí)施方式】
[0014] 附圖表明了本發(fā)明所涉及優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；以下結(jié)合詳圖詳細(xì)地說明本 發(fā)明的技術(shù)方案。
[0015] 如圖所示，本實(shí)施方式中的室內(nèi)土壓力盒標(biāo)定罐包括罐蓋8、罐身9、罐腿10、橡膠 氣囊11。即上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)，所述罐蓋8和罐身9采用高強(qiáng)度螺栓連接。
[0016] 壓力表3置于標(biāo)定罐的最前方，方便工作人員讀數(shù)。線路孔5通過導(dǎo)線13后，要 用不透氣的材料堵住孔，保證標(biāo)定罐內(nèi)的氣密性?？諌簷C(jī)與進(jìn)氣閥2相連接要保證連接緊 密，空壓機(jī)產(chǎn)生的氣壓通過進(jìn)氣閥2流到罐內(nèi)，排氣閥5要處于關(guān)閉狀態(tài)。安全閥1可以保 證當(dāng)標(biāo)定罐內(nèi)氣壓超過設(shè)定值時(shí)會(huì)自動(dòng)開啟排除多余氣體，降低能耗。
[0017] 放置土壓力盒12時(shí)先用桁架吊車通過吊裝孔7把罐蓋8吊起來，放置在安全位置 后，把土壓力盒12放置在固定鋼板14正上方一定厚度的砂土 16上，保證位置豎直不傾斜， 通過線路孔4引出導(dǎo)線13,然后鋪設(shè)砂土，鋪設(shè)時(shí)要攤鋪均勻，與原狀土性質(zhì)相同，調(diào)整到 合適的厚度時(shí)，將罐蓋8、橡膠氣囊11和罐身9用高強(qiáng)度螺栓連接好，堵住線路孔4、保證氣 密性后方可進(jìn)行試驗(yàn)。
[0018] 空壓機(jī)通過導(dǎo)氣管線增加標(biāo)定罐內(nèi)的氣壓，氣壓再迫使橡膠氣囊11對(duì)砂土 16產(chǎn) 生表面的壓力，從而作用在土壓力盒12上面。讀取壓力表3上面數(shù)值從而通過控制氣壓的 大小來控制砂土 16上部的圍壓力，傳遞給土壓力盒12。通過采集裝置把土壓力盒12反映 出來電壓值收集到，根據(jù)壓力表讀數(shù)和土壓力盒輸出的電壓，得到土壓力盒在砂土中的標(biāo) 定曲線。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種室內(nèi)新型土壓力盒標(biāo)定罐，其特征在于：包括上部結(jié)構(gòu)、下部結(jié)構(gòu)和混凝土 (15) 構(gòu)成的標(biāo)定裝置。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的室內(nèi)新型土壓力盒標(biāo)定罐裝置，其特征在于：包括安全閥 (1 )、壓力表（3)、橡膠氣囊（11)和砂土（ 16)構(gòu)成氣壓標(biāo)定和土介質(zhì)標(biāo)定的結(jié)合形式。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的室內(nèi)新型土壓力盒標(biāo)定罐裝置，其特征在于所述橡膠氣囊 (11)和灌蓋（8 )、罐身（9 ) 一起用高強(qiáng)度螺栓連接在一起，橡膠氣囊（11)起到密封和傳力的 作用，把土壓力盒（12)放置固定鋼板（14)砂土（ 16)上，然后把砂土（ 16)慢慢的覆蓋土壓 力盒（12)，埋入到砂土（16)中一定厚度，通過所述線路孔（4)導(dǎo)線（13)與采集裝置相連，封 住線路孔（4)，導(dǎo)氣管線（17)與空壓機(jī)連接，用于增加罐內(nèi)的氣壓，氣壓使橡膠氣囊對(duì)砂土 (16) 產(chǎn)生表面的壓力，從而作用在土壓力盒（12)上，讀取壓力表（3)上面數(shù)值從而通過控 制氣壓的大小來控制砂土（ 16)上部的壓力進(jìn)而傳遞給土壓力盒（12)，通過采集裝置把土 壓力盒（12)反映出來電壓值收集到，根據(jù)壓力表讀數(shù)和土壓力盒輸出的電壓，得到土壓力 盒在砂土中的標(biāo)定曲線。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的室內(nèi)新型土壓力盒標(biāo)定罐，其特征在于：所述混凝土（ 15)澆 筑前在罐內(nèi)涂抹脫模劑，再鋪塑料薄膜隔離混凝土，確?；炷粒?15)脫離標(biāo)定罐。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種室內(nèi)新型土壓力盒標(biāo)定罐。其包括安全閥、壓力表、進(jìn)氣閥、排氣閥、線路孔、罐蓋、罐身、土壓力盒、橡膠氣囊和砂土。橡膠氣囊起到密封和傳力的作用。把土壓力盒放置在鋼板砂土上，然后用砂土慢慢覆蓋土壓力盒，保證砂土與原狀土性質(zhì)相同，通過線路孔導(dǎo)線與采集裝置相連，堵住線路孔，保證氣密性，通過空壓機(jī)增加標(biāo)定罐內(nèi)的氣壓，氣壓再迫使橡膠氣囊對(duì)砂土產(chǎn)生表面的壓力，從而作用在土壓力盒上面。讀取壓力表上面數(shù)值通過控制氣壓的大小來控制砂土上部的壓力進(jìn)而傳遞給土壓力盒。通過采集裝置把土壓力盒輸出的電壓值收集到，根據(jù)壓力表讀數(shù)和土壓力盒輸出的電壓，得到土壓力盒在砂土中的標(biāo)定曲線。
【IPC分類】G01L25/00
【公開號(hào)】CN105424273
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510932571
【發(fā)明人】肖昭然, 呂清顯, 朱亮亮, 周志強(qiáng), 郭祝輝, 趙憲強(qiáng), 蔣敏敏, 曹明明, 李婷婷
【申請(qǐng)人】河南工業(yè)大學(xué)
【公開日】2016年3月23日
【申請(qǐng)日】2015年12月15日