專利名稱：土壓力計剛性反力裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種土壓力測試元件的剛性反力裝置，該裝置可廣泛應用在巖土邊坡工程(挖方支撐、抗滑樁、擋土墻、防滑堤)、基坑工程、隧道等地下構筑物側向土壓力測試領域。
背景技術：
土壓力測試是土力學理論和實驗研究的一個重要方面，是土木工程監(jiān)測的一頂重要內(nèi)容。無論是現(xiàn)場的原位測試或室內(nèi)的實驗研究，土壓力通常都是采用土壓力計來直接測定。當前，國內(nèi)外眾多廠家生產(chǎn)出了各種類型的土壓力計，如南京水利科學研究院研制的GJZ型、西安閻良蘭華傳感器廠生產(chǎn)的BTY系列、美國Geokon公司生產(chǎn)的4800E等。土壓力計固然是測試土壓力的直接感應元件，其自身的靈敏度和穩(wěn)定性將在一定程度上影響測量結果，然而另一方面，大量的工程實踐表明，土壓力計的埋設對測試結果的影響尤為重要。埋設不當將直接導致獲取數(shù)據(jù)的不準確，甚至毫無結果的現(xiàn)象，從而未能在工程監(jiān)測中起到應有的作用。
為解決土壓力計埋設這一技術難題，工程技術人員提出了許多方法，并在工程實踐中予以運用。通常的做法是將土壓力計通過某些特殊設備(如千斤頂)，強制性地頂入或彈入土壓力量測的位置；其次是在樁、墻等地下構筑物側面鉆孔，待土壓力計在孔內(nèi)安裝完畢后再回填混凝土或細沙進行埋設。這些埋設方法都是對土壓力計進行直接的操作，由于工程現(xiàn)場工作環(huán)境惡劣，在埋設過程中容易損傷或破壞測試元件。另一方面，對土壓力計的直接埋設缺乏有效的剛性反力裝置，在樁、墻等地下構筑物側面土體的推力作用下，土壓力計可能產(chǎn)生一定的位移，因而測量值不能反映真實的受力大小。再次，土壓力計在埋設和運營階段如果發(fā)生傾斜，將導致測量結果不能正確反映土壓力的大小，而當前所有的測試方法均不能獲取土壓力計在受力情況下的傾斜狀態(tài)，從而影響對測量位置受力分析的綜合評價。
針對這些問題，本實用新型的目的是要提供一種土壓力計剛性反力裝置，該裝置對土壓力計的埋設進行了有效地保護，解決了土壓力計在受力情況下的后移現(xiàn)象，并工為程測試人員提供了土壓力計在安裝后和運營情況下的傾斜角。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型設計了一種土壓力計剛性反力裝置，該裝置有效地防止了土壓力計在受力情況下的后移現(xiàn)象，并且，測試人員可以獲取土壓力計在安裝后以及運營情況下的傾斜角，此外，整體結構裝置對土壓力計的埋設具有一定的保護作用。該實用新型包括一個剛性承壓板1，為矩形截面，是土壓力計2的反力承載體，土壓力計2通過膠合劑3固定在剛性承壓板1的內(nèi)側。剛性承壓板1上設計有四個平衡限位腳4，可直接插入樁、墻等地下構筑物側壁的土體。在剛性承壓板1左側設計了一個傾角檢測傳感器裝置，用以檢測土壓力計2在豎直方向上的偏斜角度。傾角傳感器的矩形密封盒6與剛性承壓板1形成一可拆卸式連接，密封盒內(nèi)安裝有電位器8、連桿9和擺錘10，它們是傾角檢測傳感器的核心組成部件。該裝置實現(xiàn)了同時對土壓力值和土壓力計傾斜角的量測，為地下構筑物受力狀況的全面分析提供了重要依據(jù)。


圖1是土壓力計剛性反力裝置結構圖圖2是傾角檢測傳感器裝置工作原理圖具體實施方式
以下結合附圖進一步的詳細說明本實用新型提出的土壓力計剛性反力裝置的細節(jié)及工作情況。
如圖1所示，本實用新型主要由土壓力計剛性承壓板式結構和傾斜角檢測裝置兩個部分組成。剛性承壓板式結構包括剛性承壓板1、土壓力計2、膠合劑3、平衡限位腳4。為防止地下水化學作用的腐蝕，剛性承壓板1為具有較強抗腐蝕能力的不銹鋼材，尺寸以大于土壓力計2的直徑1.5倍為宜。受保護的土壓力計2膠合在剛性承壓板1的內(nèi)側，平衡限位腳4插入土體的深度以土壓力計2感壓面略微受力為準，并用以調(diào)整剛性承壓板1的安裝垂直度。
傾斜角檢測裝置是由信號線5、矩形密封盒6、轉(zhuǎn)軸7、電位器8、連桿9、擺錘10組成，該檢測裝置和剛性承壓板式結構通過兩對互相咬合的鎖鉤11連接。傾角檢測裝置用以檢測土壓力計埋設后的傾斜狀態(tài)，矩形密封盒6與剛性承壓板1通過兩對互相咬合的鎖鉤11連接，形成可拆卸式的結構，如圖2所示，當與電位器轉(zhuǎn)軸7鎖定的擺錘10轉(zhuǎn)過一個角度時，控制電刷12在導電片13上也轉(zhuǎn)過一個角度，于是在輸出端產(chǎn)生一個跟轉(zhuǎn)角成比例的輸出電壓14，并通過信號線5傳輸?shù)酵饨绲慕邮昭b置，其動態(tài)檢測范圍是0°～180°，工作溫度-40～70℃。
權利要求1.一種土壓力計的剛性反力裝置，該裝置包括一個剛性承壓板式結構和一個傾角檢測裝置，其特征是剛性承壓板(1)上安裝有四個平衡限位腳(4)，土壓力計(2)膠合在剛性承壓板的內(nèi)側，傾角檢測裝置與剛性承壓板(1)具有可拆卸式連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的土壓力計的剛性反力裝置，其特征是剛性承壓板(1)為一可抵抗化學腐蝕作用的矩形不銹鋼平板。
3.根據(jù)權利要求1所述的土壓力計的剛性反力裝置，其特征是傾角檢測裝置的電位器(8)、連桿(9)和擺錘(10)均安裝在一個矩形密封盒(6)內(nèi)，傾角檢測范圍是0°～180°。
專利摘要一種土壓力計剛性反力裝置，該裝置設計了一塊可進行平衡和限位調(diào)節(jié)的剛性承壓板(1)，土壓力計(2)膠合在剛性承壓板(1)的內(nèi)側。設計了一個擺錘(10)式的傾角檢測裝置，與剛性承壓板(1)形成可拆卸式的連接方式。這種裝置為土壓力測試元件提供了可靠的剛性反力支撐，能有效地防止土壓力計(2)在安裝過程中可能受到的損傷和破壞，并可隨時獲取土壓力計(2)在運營過程中的傾斜狀態(tài)，可廣泛應用于巖土工程側向土壓力測試領域。
文檔編號G01C9/00GK2567545SQ0227807
公開日2003年8月20日 申請日期2002年6月21日 優(yōu)先權日2002年6月21日
發(fā)明者李邵軍, 馮夏庭, 周輝 申請人:中國科學院武漢巖土力學研究所