一种水平度严格保证的竖向土压力监测装置

1.本实用新型属于岩土工程领域，具体涉及一种水平度严格保证的竖向土压力监测装置。


背景技术：

2.岩土工程中，竖向土压力是荷载计算的重要指标之一，其设计值与其他各荷载的设计值进行不同的内力组合，作为土体变形和破坏分析的依据。但测量过程中，严格保证土压力盒的水平设置存在一定的难度。如果水平度不保证，会直接影响土压力的监测方向，进而导致监测到的不是竖向土压力。
3.发明专利cn114232585a提供了一种保持土压力盒水平度和现场安装方法，通过将羊圈眼螺钉安置在土压力盒上，再将加工后的空心薄管和十字形钢条与土压力盒固定，通过线绳下放的形式将土压力盒放置在指定的深度。该方法可在施工现场进行安装放置，操作便捷。但由于土压力盒会随着土体变形发生转动，随着时间推移会影响土压力盒的水平度，从而可能会导致土压力盒不能够有效地监测到竖向土压力。


技术实现要素：

4.实用新型目的：本实用新型所要解决的是针对现有技术操作复杂、成本过高、在土体变形条件下不能完全保持水平的问题。
5.为了解决上述技术问题，本实用新型采取的技术方案如下：
6.一种水平度严格保证的竖向土压力监测装置，包括钢管、抱箍、槽钢以及土压力盒；所述土压力盒为一组，分别水平地安装在对应的槽钢上；所述槽钢分别通过对应的抱箍安装在钢管的不同高度；通过槽钢和抱箍将土压力盒水平地安装于钢管上，并随着钢管一同埋设至土体内。
7.进一步地，所述钢管侧面不同高度上，开有一组用于安装槽钢的槽口；所述槽钢卡合于对应的槽口内，两侧通过套装在钢管上的抱箍实现固定。
8.进一步地，所述槽钢位于抱箍固定位置，分别开有一组螺栓孔；所述抱箍的两端分别通过贯穿于螺栓孔的螺栓进行固定。
9.优选地，所述槽钢为方形开口结构，其中部面通过抱箍水平的安装在钢管上，与两侧面围合形成用于安装土压力盒抱合空间。
10.优选地，所述土压力盒分别通过螺钉水平固定在槽钢的中部面以及两侧面的内壁上。
11.优选地，所述槽口的开设深度为钢管横截面的1/3～1/2。
12.优选地，所述槽钢的两侧面之间的距离，等于土压力盒的直径；两侧面向外延伸的长度为土压力盒的半径的1.1～1.2倍。
13.更进一步地，所述槽钢位于钢管的安装处，留有用于将土压力盒数据线穿入钢管内并引出的通孔。
14.有益效果：
15.本监测装置将土压力盒通过螺栓的方式和槽钢紧密相连，并用抱箍固定在钢管上，保证了土压力盒的水平度。使用抱箍连接钢管和槽钢，现场安装方便，还能调节安装的位置高度。通过槽钢和抱箍严格保证土压力盒的水平度，解决了土压力盒受土体扰动进而影响水平度的问题，具有较高的经济效益，且安装简单，操作方便。
附图说明
16.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做更进一步的具体说明，本实用新型的上述和/或其他方面的优点将会变得更加清楚。
17.图1是槽钢在钢管上的安装结构俯视示意图。
18.图2是槽钢在钢管上的安装结构正视示意图。
19.图3是该监测装置的整体结构示意图。
20.图4该监测装置的使用原理图。
21.其中，各附图标记分别代表：
22.1钢管；11槽口；2抱箍；3槽钢；31螺栓孔；32槽钢中部面；33槽钢侧面；4土压力盒；5螺栓；螺钉6。
具体实施方式
23.根据下述实施例，可以更好地理解本实用新型。
24.说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“前”、“后”、“中间”等用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。
25.如图1至图3所示，该水平度严格保证的竖向土压力监测装置包括钢管1、抱箍2、槽钢3以及土压力盒4；所述土压力盒4为一组，分别水平地安装在对应的槽钢3上；所述槽钢3分别通过对应的抱箍2安装在钢管1的不同高度；通过槽钢3和抱箍2将土压力盒4水平地安装于钢管1上，并随着钢管1一同埋设至土体内。
26.其中，钢管1侧面不同高度上，开有一组用于安装槽钢3的槽口11；所述槽钢3卡合于对应的槽口11内，两侧通过套装在钢管1上的抱箍2实现固定。
27.槽钢3位于抱箍2固定位置，分别开有一组螺栓孔31；所述抱箍2的两端分别通过贯穿于螺栓孔31的螺栓5进行固定。
28.槽钢3为方形开口结构，其中部面32通过抱箍2水平的安装在钢管1上，与两侧面33围合形成用于安装土压力盒4抱合空间。土压力盒4分别通过螺钉6水平固定在槽钢3的中部面32以及两侧面33的内壁上。
29.槽口11的开设深度为钢管1横截面的1/3～1/2。槽钢3的两侧面33之间的距离，等于土压力盒4的直径；两侧面33向外延伸的长度为土压力盒4的半径的1.1～1.2倍。
30.槽钢3位于钢管1的安装处，留有用于将土压力盒4数据线穿入钢管1内并引出的通孔。
31.结合附图4，该监测装置的使用方式如下：
32.(1)对照设计图孔位，使用钻井进行引孔施工，孔深稍大于的第一个土压力监测点的设计深度，并将钻孔施工的土体取出，按顺序摆放在孔位周围；
33.(2)将槽钢3用抱箍2通过螺栓5固定在钢管1上，为了使得槽钢3的位置水平，在钢管1上设置与槽钢3尺寸对应的槽口11，槽钢3卡入槽口11内；然后使用螺钉6将土压力盒4紧密连接在槽钢3内，并用螺钉6固定，保证土压力盒4水平，形成一套土压力盒固定架。
34.(3)对于第一个土压力监测点，先将适量干净的细砂倒入孔底，回填孔底至第一个土压力监测点的深度，再用透水重力锤来回轻击回填的细砂，达到密实土体的作用。
35.(4)将制作好的土压力盒架，垂直放入到第一个土压力盒测定点孔深处，并将土压力盒监测线顺着钢管引出至孔口，随后在土压力盒周围和上部少量填细砂，并用透水重力锤来回轻击土压力盒上部细砂，达到密实土体的作用；最后在孔口周围找到相应深度处的土体，分层回填至监测孔内，每回填一层土，均用透水重力锤来回轻击，达到密实土体的作用。
36.(5)重复上述步骤，将监测孔位里其他土压力监测点处埋设好土压力盒，最终完成该监测孔位的土压力盒埋设工作。将孔口已经引出的各个土压力盒信号线接入多通道信号采集仪，监测各点位土压力数据。
37.本实用新型提供了一种水平度严格保证的竖向土压力监测装置的思路及方法，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。