加筋土擋土墻墻后土壓力及筋帶拉力檢測裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種加筋土擋土墻墻后土壓力及筋帶拉力檢測裝置及方法，包括一個支架，在支架的一個側(cè)面I安裝推拉力加載裝置，相對的另一個側(cè)面II安裝在擋土墻面板上，推拉力加載裝置通過一個連接桿對待測筋帶所在面板實施拉力或者壓力；同時在連接桿設(shè)有推拉力傳感器以及位移傳感器。本發(fā)明構(gòu)思精簡，基于靜力平衡的基本原理，設(shè)計出了本裝置，尤其適用于加筋土擋土墻的筋帶拉力檢測。
【專利說明】
加筋土擋土墻墻后土壓力及筋帶拉力檢測裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及擋土墻內(nèi)部受力狀態(tài)檢測領(lǐng)域，具體涉及一種條帶式加筋土擋土墻墻后土壓力及筋帶拉力檢測裝置及其使用方法。
【背景技術(shù)】
[0002]對于處于運營期的條帶式加筋土擋土墻，在檢測其筋帶拉力時，目前尚無較好的檢測裝備。因為在檢測筋帶拉力時，需要破除部分面板，與此同時，還需要保持筋帶的原始受力狀態(tài)，盡量減少擾動。因此，為了更好地檢測所述筋帶拉力，本申請結(jié)合靜力平衡的基本原理，創(chuàng)造出了本申請的條帶式加筋土擋土墻墻后土壓力及筋帶拉力檢測裝置及其使用方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種能保證準(zhǔn)確測出條帶式加筋土擋土墻筋帶拉力的檢測裝置。
[0004]本發(fā)明解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0005]一種條帶式加筋土擋土墻墻后土壓力及筋帶拉力檢測裝置，包括一個支架，在支架的一個側(cè)面I安裝推拉力加載裝置，相對的另一個側(cè)面II安裝在擋土墻面板上，推拉力加載裝置通過一個連接桿對待測筋帶所在面板實施拉力或者壓力；同時在連接桿設(shè)有推拉力傳感器以及位移傳感器。推拉力加載裝置設(shè)置于支架上，既可提供拉力也可提供推力。
[0006]進一步的，所述的支架為一個長方體結(jié)構(gòu)，其側(cè)面II的四個角通過四個固定板I與支腿安裝面板相連。
[0007]進一步的，所述的連接桿與一個固定板II鉸接，所述的固定板II與待測筋帶所在面板相連。
[0008]進一步的，所述支架采用角鋼或鋼管(或其他高強度材料)焊接(或其他組裝方式)而成，支架采用吊裝或其他方式，安裝就位在擋土墻面板之上。
[0009]進一步的，所述推拉力傳感器是電阻推拉力傳感器、電容推拉力傳感器、電感推拉力傳感器或壓電推拉力傳感器。
[0010]進一步的，所述的支架頂面通過一個持力桿與連接桿相連。
[0011]利用上述裝置進行條帶式加筋土擋土墻墻后土壓力及筋帶拉力檢測裝置的方法，包括以下步驟:
[0012]步驟I將一種條帶式加筋土擋土墻墻后土壓力及筋帶拉力檢測裝置安裝固定在相應(yīng)位置后，確保裝置中心與土工帶處以同一水平面上;將固定板II與待測筋帶所在面板用膨脹螺栓連接。
[0013]步驟2將固定板II與連接桿鉸接；
[0014]步驟3啟動推拉力施加系統(tǒng)，對待測筋帶所在面板施加設(shè)定的拉力；
[0015]步驟4破除待測筋帶所在面板與周圍面板的勾縫連接，消除待測筋帶所在面板與周圍面板的界面摩阻力;讀取本檢測裝置所顯示推拉力Tl。
[0016]步驟5沿固定板邊緣切割破除待測筋帶所在面板，使測筋帶所在面板只保留與固定板的連接部分；
[0017]步驟6清除待測筋帶所在面板后5cm范圍內(nèi)的填土，使筋帶完全暴露在空氣介質(zhì)中；讀取本檢測裝置所顯示推拉力T2。
[0018]此過程要做好相應(yīng)防護措施(如清理完填土后，在待測筋帶所在面板后安防與原面板等面積的可拼裝鋼板)防止墻后填土涌出或擠出。
[0019]通過上述檢測方法得到的:筋帶拉力F1=T2;墻后土壓力F2 = T2-T1;相鄰面板接觸面摩阻力F3 = T1。
[0020]本發(fā)明的有益效果是:
[0021]在實際使用時，首先通過膨脹螺栓使面板與固定板連接，再將固定板與連接桿連接，連接桿與固定板最好是鉸接，以免二者之間產(chǎn)生彎矩，影響檢測精度。然后安裝支架，確保推拉力加載裝置中心與土工帶處以同一水平面上。啟動推拉力加載裝置對面板施加
0.0OlKn的拉力。然后將固定板周圍的混凝土面板用切割機切割破除，并清理面板后1cm范圍內(nèi)的填土，此時推拉力傳感器的讀數(shù)即為筋帶拉力。本發(fā)明構(gòu)思精簡，基于靜力平衡的基本原理，設(shè)計出了本裝置，尤其適用于加筋土擋土墻的筋帶拉力檢測。
【附圖說明】
[0022]圖1是本發(fā)明的裝置安裝時與面板位置關(guān)系圖；
[0023]圖2是本發(fā)明的主視圖；
[0024]圖3是本發(fā)明的側(cè)視圖；
[0025]圖4是本發(fā)明的俯視圖；
[0026]圖5是加筋土擋土墻處于靜止工作狀態(tài)時，對墻面板進行受力分析圖；
[0027]圖6是破除面板與周圍面板的勾縫連接后的受力分析圖；
[0028]圖7是將面板部分打破后的受力分析圖；
[0029]圖中:I支架、2推拉力加載裝置、3推拉力傳感器、4位移傳感器、5連接桿、6固定板
11、7鉸接、8膨脹螺栓、9支腿安裝面板、10待測筋帶所在面板、11支腿安裝面板、12持力桿。
【具體實施方式】
[0030]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進行詳細(xì)說明:
[0031]圖1-4所示，一種條帶式加筋土擋土墻墻后土壓力及筋帶拉力檢測裝置，包括一個支架I，在支架I的一個側(cè)面I安裝推拉力加載裝置2，相對的另一個側(cè)面II安裝在擋土墻面板上，推拉力加載裝置通過一個連接桿對待測筋帶所在面板實施拉力或者壓力；同時在連接桿設(shè)有推拉力傳感器3以及位移傳感器4。推拉力加載裝置設(shè)置于支架上，既可提供拉力也可提供推力。
[0032]進一步的，所述的支架I為一個長方體結(jié)構(gòu)，其側(cè)面II的四個角通過四個固定板I與支腿安裝面板9、11相連。
[0033]進一步的，所述的連接桿5與一個固定板116鉸接，所述的固定板116與待測筋帶所在面板10相連。
[0034]進一步的，所述支架I采用角鋼或鋼管(或其他高強度材料)焊接(或其他組裝方式)而成，支架采用吊裝或其他方式，安裝就位在擋土墻面板之上;支架I的四個支腿安裝在支腿安裝面板9、10上。
[0035]進一步的，推拉力傳感器是電阻推拉力傳感器、電容推拉力傳感器、電感推拉力傳感器或壓電推拉力傳感器。
[0036]利用上述裝置進行檢測的方法如下:
[0037]步驟I將一種條帶式加筋土擋土墻墻后土壓力及筋帶拉力檢測裝置安裝固定在相應(yīng)位置后，確保裝置中心與土工帶處以同一水平面上。將固定板6與待測筋帶所在面板用膨脹螺栓連接。
[0038]步驟2將固定板6與連接桿7鉸接。
[0039]步驟3啟動推拉力施加系統(tǒng)，對面板施加0.0OlKn的拉力。
[0040]步驟4破除待測筋帶所在面板與周圍面板的勾縫連接，消除待測筋帶所在面板與周圍面板的界面摩阻力。讀取本檢測裝置所顯示推拉力Tl。
[0041]步驟5用切割機沿固定板6邊緣切割破除待測筋帶所在面板，待測筋帶所在面板只保留與固定板6的連接部分。
[0042]步驟6清除待測筋帶所在面板后5cm范圍內(nèi)的填土，使筋帶完全暴露在空氣介質(zhì)中。讀取本檢測裝置所顯示推拉力T2。此過程要做好相應(yīng)防護措施(如清理完填土后，在待測筋帶所在面板后安防與原面板等面積的可拼裝鋼板)防止墻后填土涌出或擠出。
[0043]具體的工作原理如下:
[0044]如圖5所示，當(dāng)加筋土擋土墻處于靜止工作狀態(tài)時，對墻面板進行受力分析可知，在水平方向上，墻面板在筋帶拉力F1、墻后土壓力F2、相鄰面板接觸面摩阻力F3三個力的作用下處于平衡狀態(tài)。
[0045]BP:F1+F2+F3 = 0
[0046]將一種條帶式加筋土擋土墻墻后土壓力及筋帶拉力檢測裝置安裝固定在相應(yīng)位置后，確保裝置中心與土工帶處以同一水平面上。在面板中心(距中心5cm)周圍打入膨脹螺栓并將面板與檢測裝置連接，啟動推拉力施加系統(tǒng)，對面板施加0.0OlKn的拉力。
[0047]如圖6所示，第一步，破除該面板與周圍面板的勾縫連接，使該面板與周圍面板隔離，相鄰面板接觸面摩阻力F3隨之消失。因本裝置已固定安裝且與面板剛性連接，則本檢測裝置將提供一水平向力Tl，使面板處于靜力平衡狀態(tài)。
[0048]BP:F1+F2+T1=0
[0049]如圖7所示，第二步，在確保本裝置與面板連接牢固的前提下，使用切割機將面板部分打破，將墻面板后5cm范圍內(nèi)的填土清除，然后做好相應(yīng)防護措施(如鋼板)防止墻后填土涌出或擠出。此時墻后土壓力F2消失，本裝置將提供一水平向力T2，使面板處于靜力平衡狀態(tài)。
[0050]即:Fl+T2= 0[0051 ]由此可得，
[0052]筋帶拉力F1=T2
[0053]墻后土壓力F2 = T2-Tl
[0054]相鄰面板接觸面摩阻力F3 = Tl。
[0055]上述雖然結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】進行了描述，但并非對本發(fā)明保護范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護范圍以內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種加筋土擋土墻墻后土壓力及筋帶拉力檢測裝置，其特征在于:包括一個支架，在支架的一個側(cè)面I安裝推拉力加載裝置，相對的另一個側(cè)面II安裝在擋土墻面板上，推拉力加載裝置通過一個連接桿對待測筋帶所在面板實施拉力或者壓力；同時在連接桿設(shè)有推拉力傳感器以及位移傳感器。2.如權(quán)利要求1所述的檢測裝置，其特征在于:所述的支架為一個長方體結(jié)構(gòu)，其側(cè)面II的四個角通過四個固定板I與擋土墻面板相連。3.如權(quán)利要求2所述的檢測裝置，其特征在于:所述支架采用角鋼或鋼管焊接而成。4.如權(quán)利要求1所述的檢測裝置，其特征在于:所述的連接桿與一個固定板II鉸接，所述的固定板II與待測筋帶所在面板相連。5.如權(quán)利要求1所述的檢測裝置，其特征在于:所述推拉力傳感器是電阻推拉力傳感器、電容推拉力傳感器、電感推拉力傳感器或壓電推拉力傳感器。6.如權(quán)利要求1所述的檢測裝置，其特征在于:所述的推拉力加載裝置安裝在側(cè)面I的中心位置。7.如權(quán)利要求1所述的檢測裝置，其特征在于:所述的支架頂面通過一個持力桿與連接桿相連。8.利用權(quán)利要求1-7任一所述的裝置進行條帶式加筋土擋土墻墻后土壓力及筋帶拉力檢測的方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟I將權(quán)利要求1-7任一所述的裝置安裝固定在擋土墻面板上，確保所述裝置中心與土工帶處在同一水平面上;將固定板II與待測筋帶所在面板用膨脹螺栓連接； 步驟2將固定板II與連接桿鉸接； 步驟3啟動推拉力加載裝置，對待測筋帶所在面板施加設(shè)定的拉力； 步驟4破除待測筋帶所在面板與周圍面板的勾縫連接，消除待測筋帶所在面板與周圍面板的界面摩阻力;讀取推拉力傳感器以及位移傳感器所顯示推拉力Tl; 步驟5沿固定板邊緣切割破除待測筋帶所在面板，使測筋帶所在面板只保留與固定板的連接部分； 步驟6清除待測筋帶所在面板后的填土，使待測筋帶完全暴露在空氣介質(zhì)中；讀取本檢測裝置所顯示推拉力T2。9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，通過上述檢測方法得到的:筋帶拉力Fl= T2 ；墻后土壓力F2 = T2-T1;相鄰面板接觸面摩阻力F3 = T1。
【文檔編號】G01N3/02GK105910893SQ201610505071
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年6月30日
【發(fā)明人】姚占勇, 張正超, 蔣紅光, 趙慶, 于君彥, 于騰海, 楊光, 楊旆
【申請人】山東大學(xué)