45°直角应变花的制作方法

本实用新型涉及一种45°直角应变花。适用于城市道路检查井混凝土垫层主应力测试/长期监测。

背景技术：

检查井是市政管道工程的重要组成部分，主要功能是提供管线运行检查和疏浚的操作空间，在管网中发挥着重要的作用。设置在路面的检查井主要有给水、排水、电力、电讯等管线检查井，分布在机动车道、非机动车道和人行道上，受车辆超载行驶、材料强度不足、施工质量欠佳等多方面原因影响，各城市的检查井病害发生率均较高，是路面养护工作中的“顽疾”。

检查井一般由基础、井室、井筒、井圈、井座和井盖等组成，要求井口与周围路面齐平，以保证井周路面平整和行车的舒适安全。由于道路检查井及井周路面承受车辆行驶的冲击荷载，往往最早出现病害或遭到破坏，主要包括井周路面开裂、破损或沉陷，检查井沉陷或凸起，井盖下沉、破损或推移等病害。

城市道路检查井病害原因非常复杂，分析认为检查井破坏主要是由于结构性原因、施工原因、材料和地质等方面原因。其中：

1)结构性原因主要是由于道路中检查井的特殊结构形式所引起的检查井的病害，主要表现为刚度不同造成的沉降差异、地基承载能力差异造成沉降差异、荷载传递方式的不同、附加冲击的影响等；

2)检查井的施工不当引起的病害主要是由于检查井周边土体回填不密实、回填土不符合质量要求、检查井盖下混凝土垫层破碎等原因。由于高程调整的需要，在检查井盖与井筒之间一般都设有混凝土垫层(或称找平层)，而常常出现的情况是铸铁井盖支座下部混凝土找平层强度偏低，在较大荷载作用下破碎，混凝土被挤出，造成检查井盖整体下沉。

一般情况下，检查井病害是以上多种原因共同作用的结果。因此，采用一种切实、有效的方法测试或监测检查井混凝土垫层主应力水平十分必要。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种45°直角应变花，以准确、有效的获取检查井混凝土垫层主应力信息。

本实用新型所采用的技术方案是：一种45°直角应变花，其特征在于：具有一个基座、三根连接杆和三支应变计，三根连接杆共同接于所述基座上，连接杆之间间隔45°分布，所述连接杆的一端连接基座，连接杆的另一端对应连接一支应变计，三支所述应变计之间经光纤电缆线串联。

所述基座上对应每根所述连接杆制有与相应连接杆垂直的安装端面。

所述基座上对应所述连接杆制有螺孔ⅰ，所述应变计上对应所述连接杆制有螺孔ⅱ，连接杆两端分别螺纹连接基座上的螺孔ⅰ和应变计上的螺孔ⅱ。

该应变花的主应力计算方法如下：

式中：σ1、σ2-测点主应力；

τmax-测点最大剪力；

-主应力方向角；

e-被测物体的弹性模量；

ν-被测物体的泊松比；

a、b、c-应变花的计算参数，

其中

一种检查井混凝土垫层主应力测试方法，其特征在于：

测量放样，进行沟槽开挖前的降水，再进行沟槽土方开挖；

基础处理或换填，进行检查井底板位置精确定位；

立模板，浇筑检查井底部混凝土垫层到设计厚度，抹平；

沿着行车方向，在底部混凝土垫层纵轴线上将经光纤电缆线串联好的两个所述的45°直角应变花分别水平放入抹平的混凝土垫层中间厚度处，然后重新抹面。

待垫层混凝土强度达到设计规定值后，立模、吊装钢筋网片，进行底板的浇筑，最后进行检查井砌筑或吊装、回填；

45°直角应变花数据接入光纤光栅解调仪，进行数据采集。

所述45°直角应变花距离所述混凝土垫层边缘大于等于0.2m。

本实用新型的有益效果是：本实用新型中45°直角应变花结构简单、测量精确。本实用新型通过将45°直角应变花置于混凝土垫层内实现对混凝土垫层应力的准确监测，从而可监测检查井病害。

附图说明

图1为实施例中45°直角应变花的布置示意图。

图2为实施例中45°直角应变花的结构示意图。

图3为实施例中45°直角应变花的连线图。

具体实施方式

本实施例为一种检查井混凝土垫层主应力测试方法，具体步骤如下：

测量放样，然后进行沟槽开挖前的降水，再进行沟槽土方开挖；

基础处理或换填，然后进行检查井底板位置精确定位；

立模板，浇筑检查井底部混凝土垫层5到设计厚度，抹平；

如图1所示，沿着行车方向，在底部混凝土垫层5纵轴线上将经光纤电缆线4串联好的两个45°直角应变花分别水平放入抹平的混凝土垫层5中间厚度处，注意应变花距离垫层边缘不宜小于0.2m，然后重新抹面；

待垫层混凝土强度达到设计规定值后，立模、吊装钢筋网片，进行底板的浇筑，最后进行检查井砌筑或吊装、回填；

45°直角应变花数据接入光纤光栅解调仪6，进行数据采集。

如图2、图3所述，本实施例中45°直角应变花，具有一个基座3、三根连接杆2和三支应变计1，三根连接杆2共同接于基座3上，连接杆2之间间隔45°分布，连接杆2的一端连接基座3，连接杆2的另一端对应连接一支应变计1，三支应变计1之间经光纤电缆线4串联。

本例中基座3上对应每根所述连接杆2制有与相应连接杆2垂直的安装端面，安装端面上制有与连接杆2对应的螺孔ⅰ301；应变计1的一端端部上制有与连接杆2对应的螺孔ⅱ101；连接杆2两端分别螺纹连接基座3上的螺孔ⅰ301和应变计1上的螺孔ⅱ101，从而实现与基座3和应变计1的连接。

本实施例中由于处于测点主应力方向未知的平面应力状态，测点应力按照如下公式计算：

式中：σ1、σ2-测点主应力；

τmax-测点最大剪力；

-主应力方向角；

e-混凝土垫层5的弹性模量；

ν-混凝土垫层5的泊松比；

a、b、c-应变花的计算参数，

其中

当然，上述说明并非对本实用新型的限制，本实用新型也并不限于上述举例，本技术领域的普通技术人员，在本实用新型的范围内，做出的变化、添加或替换，都应属于本实用新型的保护范围。