原位土压力测试装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及工程降水领域和岩土工程测试领域，尤其涉及一种原位土压力测试装置，其特征在于：所述装置包括两个钢构件，两个所述钢构件通过缀板连接固定形成一体，两个所述钢构件之间设置有支架，所述支架固定在其中一个所述钢构件上，所述支架的内轮廓形状、大小与所述土压力盒的外轮廓尺寸形状吻合适配。本实用新型的优点是：采用固定装置确保土压力盒位置及测试方向，紧邻测试结构通过静压将带有土压力盒的保护式安装架压至设计深度，压入过程中土体在侧压作用下紧密贴合土压力盒表面，该技术不仅保证土体介质的原位力学性状，获得可靠的测试数据，而且通过调整保护式安装架可适用于不同尺寸的土压力盒，设计灵活。
【专利说明】
原位土压力测试装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及工程降水领域和岩土工程测试领域，尤其涉及一种原位土压力测试装置。
【背景技术】
[0002]城市地下空间开发过程中，基坑开挖造成基坑外侧原状土应力状态改变，打破结构受力平衡，一旦发生险情将造成周边建筑物损毁及各种管线的安全使用，支护结构不同深度的土压力变化是工程项目风险评估和控制的重要监测项目，一般采用土压力盒直接测量。
[0003]现有土压力测试方法通常采用提前预埋方式或预成孔方式，提前预埋方式通过绑扎、焊接或挂布等方式将土压力盒与结构钢筋相连，以便将其固定在混凝土结构表面，但是采用该类方法土压力盒“成活率”低，模板吊装、混凝土浇筑和振捣等施工过程均有可能造成土压力盒从原有安装位置偏移，混凝土浇筑可能导致土压力盒被埋入混凝土保护层直接丧失作用;预成孔方式是紧邻测试结构钻孔至设计深度以上0.5m-1.0m，放入带土压力盒的安装架，逐段连接安装架，然后通过安装架将土压力盒送至设计标高，回填封孔，此类方法虽然保证了土压力盒的安装位置和“成活率”，但也存在一定的缺点:一是成孔扰动周围土体，回填黄砂或注浆均改变测试土体性状，造成数据失真;二是在回填过程中不能保证土体与土压力盒表面紧密贴合，测试值不准确;三是土压力盒为圆饼状结构，需要保证土压力盒表面与测试方向垂直，将其固定在安装架上，埋设过程中难以保证土压力盒正面接触土体，获得不了真实的土压力值。
[0004]现有技术中提出了z型或u型截面钢板粧侧向土压力监测方法(中国专利201410325244.7)，该技术改造常规的振弦式总土压力计，沿钢板粧深度方向在需要监测的位置切割尺寸大小与应力传感器大小近似的小孔，将土压力计安装在钢板粧内部并保持其表面与钢板粧表面一致，采用保护钢片将土压力计固定在钢板粧上面，安装保护导线和传感器的三角形槽钢并进行防水处理。该技术改变了传统的预埋或预成孔方式，采用静压方式将预制构件埋入测试位置，尽可能减小土体扰动，但具有明显的局限性，钢板粧尺寸小于常用土压力盒厚度，该技术需要根据钢板粧尺寸变化改造不同尺寸的土压力盒，且改造后的设备可靠性不足以保障。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的是根据上述现有技术的不足，提供了原位土压力测试装置，通过钢构件和支架的配合确保土压力盒的位置及测试方向，同时在钢构件上开口使土体在侧压作用下紧密贴合土压力盒表面，保证土体介质的原位力学性状，获得可靠的测试数据。
[0006]本实用新型目的实现由以下技术方案完成:
[0007]一种原位土压力测试装置，用于固定土压力盒，其特征在于:所述装置包括两个钢构件，两个所述钢构件通过缀板连接固定形成一体，两个所述钢构件之间设置有支架，所述支架固定在其中一个所述钢构件上，所述支架的内轮廓形状、大小与所述土压力盒的外轮廓尺寸形状吻合适配。
[0008]在一个所述钢构件的表面开设有开口，所述开口的开设位置与所述支架的位置相对应。
[0009]两个所述钢构件下方固定设置有封头板。
[0010]本实用新型的优点是:1、对各种尺寸的土压力盒具有普适性，改变保护式安装架易于改造土压力盒，不影响土压力盒测试可靠性;2、采用静压方式埋设土压力盒，不仅减小土体扰动，而且避免钻孔、回填等工序，节省工期；3、静压过程中土体在自身侧压作用下将与土压力盒表面紧密贴合，保证测试数据的准确性，无需回填黄砂或进行注浆，有利于保持土体原位力学性状;4、通过保护式安装架和固定装置保证土压力盒安装位置不变，土压力盒表面与测试方向垂直;5、预制设备，简化施工流程，提高施工便捷性。
【附图说明】
[0011]图1为本实用新型的结构不意图；
[0012]图2为图1中A-A的剖面图；
[0013]图3为图1中B-B的剖面图。
【具体实施方式】
[0014]以下结合附图通过实施例对本实用新型特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解:
[0015]如图1-3所示，图中标记1-7分别表示为:钢构件1、缀板2、封头板3、土压力盒4、开口 5、支架6、导线7。
[0016]实施例:如图1、图2和图3所示，本实施例中的原位土压力测试装置包括两个钢构件I，钢构件I之间留有一定的空间用于固定土压力盒4，水平间隙之间土体难以从侧向挤入，避免土压力盒4错动。钢构件I的腹板与土压力盒4的表面平行，腹板宽度由土压力盒4的尺寸决定，在土压力盒4的安装深度处，钢构件I表面开设有开口 5，开口 5的尺寸略大于土压力盒4的表面积，使得静压过程中土体能够压实在土压力盒4的表面。
[0017]缀板2用于连接钢构件I，使两个钢构件I连接固定形成一体，从而对土压力盒4进行保护。缀板2与钢构件I相互垂直，缀板2保持一定的竖向间距布置在钢构件I的竖直方向上，以对土体施加一定的阻隔作用。
[0018]如图1和图2所示，封头板3位于两个钢构件I的底端，用于封闭钢构件I同时也使两个钢构件I连接固定形成一体，从而防止在静压过程中土体向上挤压土压力盒4使其移位或失效，封头板3的尺寸由钢构件I组合而成的一体结构的截面大小所确定。封头板3下端可采用楔形或锥形，使得装置整体可以方便地压入土体，减小静压阻力。
[0019]如图3，两个支架6的一端作为固定端分别固定在一钢构件I的腹板内侧表面上，而两个支架6的另一端相互配合用于固定夹装土压力盒4。支架6的长度以及两个支架6之间的间距分别略大于土压力盒4的宽度以及长度，从而保证土压力盒4可被紧固安装在两个支架6之间。
[0020]如图1和图2所示，土压力盒4的导线7穿过两钢构件I之间的空隙直至地面，两个钢构件I对导线7起防护作用，避免在静压和测试过程中断裂。
[0021 ]本实施例在具体使用时包括如下步骤:
[0022]I)根据土压力盒4的尺寸预制测试装置，测试装置由钢构件1、缀板2和封口板3组成，钢构件I及封口板3的组合长度等于设计深度。
[0023]2)采用支架6将土压力盒4固定在设计位置处，土压力盒4的表面正对土体，即与测试方向保持垂直。
[0024]3)紧邻测试结构，采用静压方式将带有土压力盒4的装置整体压至设计深度。
[0025]4)导线7由两个钢构件I之间的空隙引出，在地面连接数据采集仪。
[0026]本实施例在具体实施时:钢构件I可以是槽钢或工字形钢，当使用这两种钢材时，两个钢构件I的槽口均朝外，使得装置整体可以更方便地压入土体。
[0027]虽然以上实施例已经参照附图对本实用新型目的的构思和实施例做了详细说明，但本领域普通技术人员可以认识到，在没有脱离权利要求限定范围的前提条件下，仍然可以对本实用新型作出各种改进和变换，如:土压力盒4具体的设置位置以及其结构;开口 5的大小等，故在此不--赘述。
【主权项】
1.一种原位土压力测试装置，用于固定土压力盒，其特征在于:所述装置包括两个钢构件，两个所述钢构件通过缀板连接固定形成一体，两个所述钢构件之间设置有支架，所述支架固定在其中一个所述钢构件上，所述支架的内轮廓形状、大小与所述土压力盒的外轮廓尺寸形状吻合适配。2.根据权利要求1所述的一种原位土压力测试装置，其特征在于:在一个所述钢构件的表面开设有开口，所述开口的开设位置与所述支架的位置相对应。3.根据权利要求1所述的一种原位土压力测试装置，其特征在于:两个所述钢构件下方固定设置有封头板。
【文档编号】E02D1/00GK205636706SQ201620390339
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月4日
【发明人】杨石飞, 苏辉, 张静
【申请人】上海岩土工程勘察设计研究院有限公司