用Icm厚钢管制成，内侧抛光，并在内侧表面均匀涂抹2_5mm厚的凡士林，在凡士林表面贴一层塑料薄膜7，以防止砂土与凡士林的接触的同时又能将侧壁的摩阻力降到最低，从而使上部的荷载通过土体完全传递到底座4 ;将内壁光滑处理的圆筒6扣于底座4的卡固圆筒槽4-4中，另需保证圆筒6外径与卡固圆筒槽4-4内径相适应，以免试验中圆筒6的移动。
[0022]所述刚柔性组合加载板包括从上至下依次贴合的上刚性加载板11、中柔性加载板10和下刚性加载板9，所述上刚性加载板11、中柔性加载板10和下刚性加载板9均为圆盘状结构，直径一致，且略小于圆筒6的内径，但不能过小，否则将导致荷载作用面积减小而使传递到微型土压力盒5表面的压力不是设定的压力。所述的下刚性加载板9和上刚性加载板11采用l_2cm厚的高强度钢板制成，中柔性加载板10采用l_2cm厚的高弹性硬质硅胶材料制成，中柔性加载板10厚度应较下刚性加载板9和上刚性加载板11的厚度略大，另要求三层加载板的表面平整且具有良好的紧密贴合性，并水平置于圆筒6内的试验用砂土表面，保证上部所施加的荷载能均匀传递到砂土表面。利用可控制磁性的磁铁装置(本实用新型采用百分表的磁性表座)吸住下刚性加载板9和上刚性加载板11，分别置于砂土或中柔性加载板10表面并保证其水平，关闭磁铁装置的磁性而后缓慢取下磁铁装置。
[0023]所述下刚性圆盘12置于上刚性加载板11上表面中心位置，所述量力环13置于下刚性圆盘12上表面；所述量力环13采用压式量力环，量力环13的环体采用弹簧钢制成，力值通过量力环杠杆13-1放大，百分表14固定于量力环杠杆13-1上，量测量力环13的变形，利用量力环标定曲线将百分表14读数转换为所施加的荷载。
[0024]所述螺旋式千斤顶16的千斤顶底座17通过底座紧固螺丝17-1固定在反力架顶板3下表面；螺旋式千斤顶16的侧面设有顶升手杆16-1，顶部设有升降杆16-2，通过作用在顶升手杆16-1上的竖向平面内环向的力控制升降杆16-2的升降进而控制螺旋式千斤顶16输出的力；升降杆16-2的底端通过螺丝固定上刚性圆盘15，保证螺旋式千斤顶16的力均匀地施加在量力环13上。
[0025]本实用新型的工作过程如下:首先将反力架底板1、丝杆2和反力架顶板3组装成反力架系统，并固定好螺旋式千斤顶16和上刚性圆盘12 ;将微型土压力盒5埋设于外套圆环18，将其作为整体埋设于底座4中，将信号传输线5-1从预留槽线中引出，连接到外置的数据采集仪和供电电源上，在卡槽上方覆盖一上覆刚性薄片19 ;对圆筒6内壁进行光滑处理，将其扣于底座4的卡固圆筒槽4-4中；逐渐分层铺设1cm厚的试验用砂8并均匀压密，平整砂土表面；依次覆盖上下刚性加载板9、中柔性加载板10、上刚性加载板11、下刚性圆盘12和固定好百分表14的量力环13 ;逐渐施加作用在螺旋式千斤顶16的顶升手杆16-1环向力以增大作用在微型土压力盒5表面的压力，并观察百分表14的读数直至达到微型土压力盒5的额定值(量程)，稳定5分钟后释放螺旋式千斤顶16的力直至完全卸载，重复三次；进行微型土压力盒5加载标定，逐渐施加作用在螺旋式千斤顶16的顶升手杆16-1环向力以增大作用在微型土压力盒5表面的压力，观察百分表14的读数，若达到某级荷载(利用量力环标定曲线将百分表14读数转换为所施加的荷载)则停止施加作用在顶升手杆16-1环向力，稳定1s后利用外置数据采集仪读取微型土压力盒5的输出数据，逐级加载直至达到土压力盒微型土压力盒5的额定值(量程);进行微型土压力盒5卸载标定，逐渐释放作用在螺旋式千斤顶16的顶升手杆16-1环向力以减小作用在微型土压力盒5表面的压力，观察百分表14的读数，若减少到某级荷载则停止释放作用在顶升手杆16-1环向力，稳定1s后利用外置数据采集仪读取微型土压力盒5的输出数据，逐级卸载直至完全卸载；将采集所得的不同荷载下的微型土压力盒5的输出数据描绘出砂土介质中微型土压力盒5的加卸载标定曲线。
【主权项】
1.一种砂土介质中嵌入式土压力盒简易标定装置，其特征在于，包括相互平行的反力架底板(I)和反力架顶板(3)、丝杆(2)、嵌入式土压力盒埋设系统、圆筒(6)、刚柔性组合加载板、下刚性圆盘(12)、量力环(13)、上刚性圆盘(15)和螺旋式千斤顶(16);所述反力架顶板(3)的四个角处开有通孔，反力架底板(I)的相应位置处开有螺孔，四根竖直的丝杆(2)分别穿过通孔和螺孔，通过紧固螺帽将反力架底板(I)和反力架顶板(3)固定连接；所述嵌入式土压力盒埋设系统由微型土压力盒(5)、外套圆环(18)、上覆刚性薄片(19)和底座(4)组成，所述微型土压力盒(5)置于外套圆环(18)内，外套圆环(18)的侧壁开有土压力盒信号传输孔洞(18-1);所述底座(4)为圆柱体结构，上表面开有卡固圆筒槽(4-4)，中间留有外套圆环埋设孔洞(4-1 )，侧壁开有土压力盒信号传输线槽(4-2);所述微型土压力盒(5)的信号传输线(5-1)依次穿过土压力盒信号传输孔洞(18-1)、土压力盒信号传输线槽(4-2);在外套圆环埋设孔洞(4-1)的底部开有两个土压力盒预留小孔(4-3);在土压力盒信号传输线槽(4-2)的上端覆盖一上覆刚性薄片(19);所述的圆筒(6)的内侧表面均勾涂抹凡士林，在凡士林表面贴一层塑料薄膜(7);将圆筒(6)扣于底座(4)的卡固圆筒槽(4-4)中；所述刚柔性组合加载板包括从上至下依次贴合的上刚性加载板(11)、中柔性加载板(1 )和下刚性加载板(9 )，所述上刚性加载板(11 )、中柔性加载板(1 )和下刚性加载板(9)均为圆盘状结构，直径一致，且略小于圆筒(6)的内径；所述下刚性圆盘(12)置于上刚性加载板(11)上表面中心位置，所述量力环(13)置于下刚性圆盘(12)上表面；所述量力环(13)采用压式量力环，量力环(13)的环体采用弹簧钢制成，百分表(14)固定于量力环杠杆(13-1)上；所述螺旋式千斤顶(16)的千斤顶底座(17)通过底座紧固螺丝(17-1)固定在反力架顶板(3)下表面；螺旋式千斤顶(16)的侧面设有顶升手杆(16-1)，顶部设有升降杆(16-2);升降杆(16-2)的底端通过螺丝固定上刚性圆盘(15)。
2.根据权利要求1所述的一种砂土介质中嵌入式土压力盒简易标定装置，其特征在于，所述反力架底板(I)和反力架顶板(3)采用钢板制成；丝杆(2)采用钢制丝杆制成；圆筒(6)为钢制圆筒；底座(4)为不固定钢制底座。
3.根据权利要求1所述的一种砂土介质中嵌入式土压力盒简易标定装置，其特征在于，所述外套圆环(18)的外径比外套圆环埋设孔洞(4-1)直径略小，所述外套圆环(18)的内径比微型土压力盒(5)直径略大。
4.根据权利要求1所述的一种砂土介质中嵌入式土压力盒简易标定装置，其特征在于，所述的下刚性加载板(9)和上刚性加载板(11)采用l-2cm厚的钢板制成，中柔性加载板(10)采用l_2cm厚的硬质硅胶材料制成，中柔性加载板(10)厚度较下刚性加载板(9)和上刚性加载板(11)的厚度略大。
【专利摘要】本实用新型公开了一种砂土介质中嵌入式土压力盒简易标定装置，属于岩土工程土压力装置相关领域。该装置包括反力架底板、反力架顶板、丝杆、嵌入式土压力盒埋设系统、圆筒、刚柔性组合加载板、下刚性圆盘、量力环、上刚性圆盘和螺旋式千斤顶。用丝杆将反力架底板和反力架顶板固定连接；嵌入式土压力盒埋设系统包括微型土压力盒、外套圆环、上覆刚性薄片和底座；圆筒的内侧均匀涂抹凡士林，并粘贴塑料薄膜；刚柔性组合加载板包括上刚性加载板、中柔性加载板和下刚性加载板；螺旋式千斤顶固定在反力架顶板下表面，通过顶升手杆控制施加荷载。本实用新型装置构造较简单，方便操作，解决了砂土介质中不同尺寸的嵌入式土压力盒标定问题。
【IPC分类】G01L27-00
【公开号】CN204594624
【申请号】CN201520317266
【发明人】应宏伟, 张金红, 章丽莎, 王小刚, 陈斌
【申请人】浙江大学
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2015年5月14日