基础模型试验破坏面的测试装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一种基础模型试验破坏面的测试装置，包括：主杆，杆身形成有刻度，主杆的顶部设置有水准泡，底部设置有嵌固端；角度盘，可滑动地套设于主杆外；量距器，套设于主杆外；量距器具有圆环、与圆环连接的刻度绳，圆环套设于主杆外，能够相对于主杆滑动和转动。嵌固端将测试装置固定，杆身上的刻度，测量破坏面的深度，角度盘固定在一个高度，将量距器的刻度绳拉到破坏面的边缘，通过主杆杆身上的刻度、角度盘上的角度以及刻度绳上的刻度确定本次测量数据，不断转动量距器，终形成角度盘所在平面的形状，改变角度盘高度，重复操作形成多个面的形状，最终获得破坏面的立体形状。这种测试装置的结构简单，且测量数据精确。
【专利说明】基础模型试验破坏面的测试装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及输电线路基础工程测试【技术领域】，尤其涉及一种基础模型试验破坏面的测试装置。
【背景技术】
[0002]在输电线路基础工程中，通常需要对基础模型进行抗拔试验(即基础模型试验)，研究基础的承载力及破坏形态，在基础模型被拔出后，需要对地基中的破坏面形状进行测试，目前还没有相关仪器可以用于破坏面形状的测试，一般都采用铅垂、量角器及量尺等设备配套使用进行测试，测试工作相当复杂，而且不易保证测试精度。
【发明内容】
[0003]在下文中给出关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。
[0004]本发明的目的在于提供一种基础模型试验破坏面的测试装置，能够用于破坏面形状的测试(测量)，使测试(测量)简单精确。为了实现上述目的，本发明提供了 一种基础模型试验破坏面的测试装置，包括:主杆，杆身上形成有刻度，主杆的顶部设置有水准泡，底部设置有嵌固端；角度盘，可滑动地套设于所述主杆外；量距器，套设于所述主杆外；其中，所述量距器具有圆环、与所述圆环连接的刻度绳，所述圆环套设于所述主杆外，且能够相对于所述主杆滑动和转动。
[0005]相比于现有技术，本发明的有益效果为:通过嵌固端将整个基础模型试验破坏面的测试装置固定，基础模型试验破坏面的测试装置的主杆杆身上有刻度，能够测量破坏面的深度，角度盘固定在一个高度，将量距器的刻度绳拉到破坏面的边缘，通过主杆杆身上的刻度、角度盘上的角度以及刻度绳上的刻度确定本次测量数据，并且不断转动量距器，最终形成角度盘所在平面的形状，然后改变角度盘所在高度，重复操作形成多个面的形状，最终获得破画面的立体形状。这种基础模型试验破坏面的测试装置的结构简单，且测量数据精确。
【专利附图】
【附图说明】
[0006]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0007]图1为本发明基础模型试验破坏面的测试装置的整体示意图；
[0008]图2为本发明基础模型试验破坏面的测试装置的上杆的主视图；[0009]图3为本发明基础模型试验破坏面的测试装置的上杆的侧视图；
[0010]图4为本发明基础模型试验破坏面的测试装置的上杆的俯视剖面图；
[0011]图5为本发明基础模型试验破坏面的测试装置的下杆的主视图；
[0012]图6为本发明基础模型试验破坏面的测试装置的下杆的侧视图；
[0013]图7为本发明基础模型试验破坏面的测试装置的下杆的俯视剖面图；
[0014]图8为本发明基础模型试验破坏面的测试装置的中杆的主视图；
[0015]图9为本发明基础模型试验破坏面的测试装置的中杆的侧视图；
[0016]图10为本发明基础模型试验破坏面的测试装置的中杆的俯视剖面图；
[0017]图11为本发明基础模型试验破坏面的测试装置的嵌固端示意图；
[0018]图12为本发明基础模型试验破坏面的测试装置的角度盘的俯视图；
[0019]图13为本发明基础模型试验破坏面的测试装置的角度盘的主视图；
[0020]图14为本发明基础模型试验破坏面的测试装置的角度盘的A-A面剖视图；
[0021]图15为本发明基础模型试验破坏面的测试装置的角度盘的右视图；
[0022]图16为本发明基础模型试验破坏面的测试装置的量距器的示意图。
[0023]附图标记:
[0024]1-嵌固端；11_端头；12_压杆；13_接头
[0025]2-角度盘；21_盘体；22_限位杆；23_凸起；24_径向孔；
[0026]3-量距器；31_圆环；32_连接杆；33_套环；34_刻度绳；
[0027]4-主杆；41_上杆；411-水准泡；412_上杆杆身；413_上杆螺头；414_上杆凹槽；415-上杆限位孔；42_中杆；421-中杆杆身；422_中杆螺头；423_中杆凹槽；424_中杆限位孔；43_下杆；431_下杆杆身；432_下杆凹槽；433_下杆限位孔。
【具体实施方式】
[0028]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。在本发明的一个附图或一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或更多个其它附图或实施方式中示出的元素和特征相结合。应当注意，为了清楚的目的，附图和说明中省略了与本发明无关的、本领域普通技术人员已知的部件和处理的表示和描述。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0029]本发明以下各实施例中，实施例的序号和/或先后顺序仅仅便于描述，不代表实施例的优劣。对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
[0030]参见图1，本发明提供一种基础模型试验破坏面的测试装置包括:主杆4，角度盘2，量距器3，其中主杆4上形成有刻度，且主杆的顶部形成有水准泡，底部形成有嵌固端1，在测试(测量)破坏面时，能够测试(测量)破坏面的深度，角度盘2套设在主杆4外，并且相对主杆4可滑动，量距器3通过圆环31也套设在主杆4外，且能够相对于主杆滑动和转动，量距器3还具有与圆环31连接的刻度绳34。显然可以理解，刻度绳上具有刻度，可以长度。
[0031]应当注意，上述破坏面并不是指一个平面，而是指例如在输电路线路基础工程中，研究基础的承载力时，将基础模型拔出后，地面被破坏，将地面上的这个破坏结构称之为破坏面。因此该破坏面是有深度的，测试(测量)时，将嵌固端I固定于破坏面内，通过主杆4上的刻度可以测量出深度。
[0032]本发明通过嵌固端I将整个基础模型试验破坏面的测试装置固定，基础模型试验破坏面的测试装置的主杆4杆身上有刻度，能够测量破坏面的深度，角度盘2固定在一个高度，将量距器3的刻度绳34拉到破坏面的边缘，通过主杆4杆身上的刻度、角度盘2上的角度以及刻度绳34上的刻度确定本次测量数据，并且不断转动量距器3，最终形成角度盘2所在平面的形状，然后改变角度盘2所在高度，重复操作形成多个面的形状，最终获得破画面的立体形状。这种基础模型试验破坏面的测试装置的结构简单，且测量数据精确。具体的测量方法，下面将会详细描述。为了方便描述，以下将“基础模型试验破坏面的测试装置”统一描述为“测试装置”。文中涉及使用本发明的测试装置对破坏面进行测试或测量的描述中，使用的词语“测试”或“测量”的含义相同。
[0033]在一种可选的实施方式中，主杆上的刻度以及刻度绳上的刻度，他们的精确度都可以为0.5cm。当然，这个精度并不用于限制本发明，如需要测量更为精准的数据可以采用更大精度的刻度。
[0034]可选的，上述嵌固端I与主杆可以是一体件，直接形成于主杆的底部，也可以是分体件，通过螺纹时而这连接。另外，量距器的圆环的直径比角度盘的直径小，能够卡设在角度盘上。
[0035]在一种可选的实施方式中，参见图2-图10，主杆4包括上杆41和下杆43，即主杆4由上杆41和下杆43组成，二者可以是螺纹连接，且同轴连接。在上杆41的一端形成有水准盘，用于在进行测量时，保证测试装置竖直设置，上杆41的另一端与下杆43的一端螺纹连接。可选的在上杆41形成水准泡411的一端相对的另一端形成有上杆螺头413，用于与下杆43连接，当然，下杆43也应具有相应的配合部分。
[0036]进一步，在一种实施方式中，主杆4还可以包括有中杆42，中杆42连接于上杆41和下杆43之间，且三者同轴由螺纹连接，可选的，在中杆42的一端形成中杆螺头422，即，上杆螺头413与中杆螺纹连接，中杆螺头与下杆螺纹连接，最终形成主杆4。中杆42的数量至少为一个，当需要测量长度(深度)较大的情况下，可以使用多个中杆。当然，在不适用中杆的是实例中，可以使用多个下杆，只是需要额外使用连接装置。
[0037]上述的嵌固端I与主杆4也可以是螺纹连接，并且嵌固端I的接头13可以与下杆螺纹连接。通过螺纹连接，方便测量装置的安装过程。当然嵌固端I也可以与主杆4为一体件，直接形成在主杆4的一端，省去使用前安装的步骤。
[0038]在一种可选的实施方式中，在主杆4的杆身上，形成有沿杆身长度方向(轴线)延伸的凹槽，在杆身除开设有凹槽的部位上，形成有沿杆身长度方向延伸且间隔排列的多个限位孔。可选的，多个限位孔之间的间隔可以为lcm。应该理解，因为主杆4可以由上杆、中杆、下杆组成，因此，在上杆、中杆、下杆的上杆杆身412、中杆杆身421和下杆杆身431上相应的形成有上述凹槽和限位孔，且能够保证在上中下三个杆连接后，凹槽和限位孔能够对应。更为细致的说，上杆上形成有上杆凹槽414和上杆限位孔415、中杆上形成有中杆凹槽423和中杆限位孔424、下杆上形成有下杆凹槽432和下杆限位孔433，但是，为了方便描述，以下统一描述为凹槽和限位孔。同样的，上杆杆身、中杆杆身、下杆杆身统一描述为杆身，上杆螺头、中杆螺头、下杆螺头统一描述为螺头。
[0039]可选的，主杆4可以为中空金属管，上杆中杆下杆也可以是中空金属管。这技能保证主杆4的强度又能减轻重量。
[0040]参见图12到图15，角度盘2具有盘体21和限位杆22，盘体21上形成有通孔，通孔用于与主杆4配合，即通过通孔，角度盘2套设于主杆4外。通孔的内壁面上形成有凸起23，在角度盘2套设于主杆4上之后，该凸起23与凹槽形成配合，使得角度盘2不会绕着主杆4转动，但是可以实现沿主杆4轴向滑动。当然，角度盘2沿主杆4轴向的滑动还可以通过上述限位杆22控制，具体的:参见图14，沿A-A的剖面，在角度盘2上形成贯穿通孔内壁面与盘体21外壁面的径向孔24，图限位杆22可滑动地插入径向孔24，并且当角度盘2套设在主杆4之后，限位杆22有选择地与限位孔配合，之所以有选择的与限位孔配合，是因为，限位杆22在径向孔24中可滑动，当需要调整角度盘2在主杆4上的位置时，将限位杆22向远离通孔的方向拉，此时限位杆22与限位孔没有接触，角度盘2可以滑动；而角度盘2滑动到位，就将限位杆22向靠近通孔的方向推，使得限位杆22和限位孔配合，组织角度盘2滑动。当然，在径向孔24内可以安装弹簧，以使限位杆22可以自动弹回，与限位位孔配合。限位杆22和限位孔简单快捷的实现了对角度盘2和主杆4的固定。
[0041]可以理解，上述主杆上的凹槽的作用可以是与角度盘上的凸起配合，限制角度盘沿主杆发生相对转动，同时可以引导角度盘沿着凹槽滑动。限位杆和限位孔的配合，可以限制角度盘和主杆的先对滑动，使角度盘在主杆上处于一个固定的位置，当需要改变角度盘位置时，如上述方式使限位杆和限位孔脱离配合即可。另外，角度盘的厚度可选的为2cm，既能够为径向通孔提供足够的空间，又能减轻整体的重量，使整个基础模型试验破坏面的测试装置的重量减轻，携带也方便。
[0042]在一种可选的实施方式中，在垂直于主杆4的轴线的参考面上，以轴线为基准点，限位孔与凹槽的夹角为90度；在垂直于所述盘体21的轴线的参考面上，以所述轴线为基准点，所述凸起23与所述径向孔24的夹角为90度。参见图2到图10，即凹槽在主视图而限位孔在侧视图。当然这只是可选的方式，上述的夹角可以是任意角度，另外，限位孔也可以形成在凹槽内。相应的凸起23和径向孔24之间的夹角也相应改变，当限位孔形成在凹槽内时，凸起23和限位杆22可以是一体结构。
[0043]继续参见图11，嵌固端I包括端头11和与主杆4连接的接头13，在端头11和接头13之间形成有压杆12，压杆12与所述嵌固端I的轴线方向的夹角大于O度，小于等于90度。可选的，压杆12有两根，彼此平行的相对形成在嵌固端I的两侧；压杆12与嵌固端I的轴线方向的夹角为90度。这样方便嵌固端I的固定,可以踩踏压杆12使嵌固端I牢靠的固定。嵌固端I的端头11在朝向远离主杆4的方向上，向所述端头11轴线收拢，形成锥形。这样更方便嵌固端I的固定。
[0044]参见图16，量距器3还具有连接杆32和套环33，套环33通过所述连接杆32与所述圆环31固定连接，刻度绳34通过所述套环33与所述圆环31固定连接。应该理解，量距器3与主杆4之间可以相对滑动也可以相对转动。这样可以实现多角和多高度的测量，具体可参见下面使用方法的描述。
[0045]下面描述本发明测试装置的使用方法，主杆4与嵌固端I连接，当然，如果上杆有上中下三个杆组成，那么需要先将上杆、中杆和下杆先连接成主杆4。[0046]对嵌固端I上的压杆12施加压力，使嵌固端I完全没入破坏面(带测量面)中，通过水准泡411调整主杆4，使之处于竖直状态。需要注意，最好找到破坏面的中心附近插入嵌固端1，以方便后续测量。
[0047]通过限位杆22和限位孔将角度盘2固定在第一高度，记录该高度，使用量距器3测量主杆4到破坏面边缘的距离，即拉直刻度绳34至破坏面边缘，保证刻度绳34与连接杆32处于同一直线，记录此时连接杆32在角度盘2上的角度，以及刻度绳34的读数，转动连接杆32 (刻度绳34)多次记录刻度绳34的读数。以改变的角度为10度为例，则记录36次刻度绳34的读数，以测量出在第一高度上的水平面的形状。
[0048]调整角度盘2高度，到第二高度，重复上述过程，得到第二高度上的水平面的形状。直到第η高度。
[0049]根据上述限位孔的间隔为1cm，可以知晓，调整角度盘高度的最小单位是1cm，根据测试时的需要，可以选取Icm的整数倍调整角度盘的高度。应该理解，限位孔的间隔并不限定为1cm，因此角度盘高度调节的最小单位也并不限于1cm，其与限位孔的间隔有关。
[0050]将多个平面的水平面的形状叠加，即可以得到整个破坏面的立体形状。
[0051]通过以上方法，测量到的结构更为精确。
[0052]最后应说明的是:虽然以上已经详细说明了本发明及其优点，但是应当理解在不超出由所附的权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下可以进行各种改变、替代和变换。而且，本发明的范围不仅限于说明书所描述的过程、设备、手段、方法和步骤的具体实施例。本领域内的普通技术人员从本发明的公开内容将容易理解，根据本发明可以使用执行与在此所述的相应实施例基本相同的功能或者获得与其基本相同的结果的、现有和将来要被开发的过程、设备、手段、方法或者步骤。因此，所附的权利要求旨在在它们的范围内包括这样的过程、设备、手段、方法或者步骤。
【权利要求】
1.一种基础模型试验破坏面的测试装置，其特征在于，包括: 主杆，杆身上形成有刻度，所述主杆的顶部设置有水准泡，底部设置有嵌固端； 角度盘，可滑动地套设于所述主杆外； 量距器，套设于所述主杆外；其中， 所述量距器具有圆环、与所述圆环连接的刻度绳，所述圆环套设于所述主杆外，且能够相对于所述主杆滑动和转动。
2.根据权利要求1所述的基础模型试验破坏面的测试装置，其特征在于， 所述主杆包括:上杆和下杆，所述上杆一端形成有水准泡，另一端与所述下杆同轴连接； 所述下杆一端与所述上杆连接，另一端与所述嵌固端连接。
3. 根据权利要求2所述的基础模型试验破坏面的测试装置，其特征在于， 所述主杆还包括至少一个中杆，所述上杆、下杆和中杆，同轴固定连接，和/或， 所述嵌固端与所主杆之间，所述上杆、下杆和中杆之间，采用螺纹连接。
4.根据权利要求1所述的基础模型试验破坏面的测试装置，其特征在于， 在所述杆身上，形成有沿所述杆身长度方向延伸的凹槽，和/或， 在所述杆身除开设有所述凹槽的部位上，形成有沿所述杆身长度方向延伸且间隔排列的多个限位孔。
5.根据权利要求4所述的基础模型试验破坏面的测试装置，其特征在于， 所述角度盘具有盘体和限位杆，其中， 所述盘体具有与所述主杆配合的通孔，所述通孔内壁面上形成有与所述凹槽配合的凸起; 所述角度盘上还具有贯通所述通孔内壁面与所述盘体外壁面的径向孔，所述限位杆可滑动地插入所述径向孔，可选择地与所述限位孔配合。
6.根据权利要求5所述的基础模型试验破坏面的测试装置，其特征在于， 在垂直于所述主杆的轴线的参考面上，以所述轴线为基准点，所述限位孔与凹槽的夹角为90度； 在垂直于所述盘体的轴线的参考面上，以所述轴线为基准点，所述凸起与所述径向孔的夹角为90度。
7.根据权利要求1所述的基础模型试验破坏面的测试装置，其特征在于， 所述嵌固端包括端头和与所述主杆连接的接头，在所述端头和接头之间形成有压杆，所述压杆与所述嵌固端的轴线方向的夹角大于O度，小于等于90度。
8.根据权利要7所述的基础模型试验破坏面的测试装置，其特征在于， 所述压杆有两根，彼此平行的相对形成在所述嵌固端的两侧；和/或，所述压杆与所述嵌固端的轴线方向的夹角为90度。
9.根据权利要求1所述的基础模型试验破坏面的测试装置，其特征在于， 所述量距器还具有连接杆和套环，所述套环通过所述连接杆与所述圆环固定连接，所述刻度绳通过所述套环与所述圆环固定连接。
10.根据权利要求1-5、7-9中任意一项所述的基础模型试验破坏面的测试装置，其特征在于，所述主杆为中空控金属管；和/或所述嵌固端的端头 在朝向远离主杆的方向上，向所述端头轴线收拢，形成锥形。
【文档编号】G01B5/20GK103575191SQ201310585779
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年11月19日 优先权日:2013年11月19日
【发明者】苏荣臻, 杨文智, 鲁先龙, 郑卫锋 申请人:中国电力科学研究院