一种混凝土压力计安装结构及其安装方法与流程

本发明属于土木工程安全监测领域，具体涉及一种混凝土压力计安装结构及其安装方法。

背景技术：

压力计可直接监测混凝土结构(挡土墙、大坝等)的压应力，使用最为常见的为液压式压力计。其原理为：在两块沿圆周(有时为矩形)密封焊接的金属平板内部空隙中充满无气液体，当有外部压力直接作用于压力平板上时，可由与压力盒连接的传感器直接测得压力值。

在理想状态下，压力计埋设于混凝土中时，压力平板与混凝土之间应是紧密接触的，从而确保压力盒可完全监测到作用于平板上的压力变化情况。但是，在实际施工中发现，在混凝土中埋设的压力盒其测值往往会出现测值过小或不随外部压力增大而同步增大的情况，究其原因主要为压力平板与混凝土之间存在空隙，延缓或阻隔了外部压力传递到压力盒。导致压力平板与混凝土之间形成空隙的原因如下：

(1)混凝土在浇筑初期有明显的水化热温升现象，使得压力盒会产生膨胀(内部液体和平板均会膨胀)，此时混凝土尚未固结，当混凝土降温冷却时，压力盒会相应的收缩，由此会在压力平板与混凝土之间产生空隙；

(2)混凝土自身的温升膨胀、冷却收缩造成压力平板与混凝土之间存在空隙；

(3)由于压力平板为金属材料，与混凝土存在较大差异，难以保证完全接触，造成压力平板与混凝土之间存在空隙。

为解决上述问题，现有部分厂家生产压力计时在压力盒上增设一根压力管，当混凝土完全固结后，通过牵引到混凝土外部的压力管给压力盒内的液体加压使其膨胀，保证压力平板与混凝土之间完好接触而不留空隙。但是，外部加压需要购置加压设备，且需严格控制加压过程，一旦操作不当，将会导致仪器失效。另外，当压力计埋设位置较远，加压管道较长时，需要从厂家定制专用加压设备，工序较为繁琐，同时增加了人力物力成本。

技术实现要素：

本发明针对现有技术所存在的不足，提供了一种混凝土压力计安装结构及其安装方法。从而有效解决在混凝土中安装压力计时，压力计与混凝土之间出现空隙的问题，确保二者之间压力的良好传递。

本发明通过以下技术方案得以实现。

一种混凝土压力计安装结构，包括安装在混凝土内的压力计，所述压力计外侧套装有弹性套，所述弹性套包括弹性套主体，在弹性套主体内设置有容纳压力计的内腔，所述弹性套主体顶部设置有若干凸钉，所述弹性套主体外部位于混凝土之间填筑有砂浆。

所述弹性套主体为长方体或圆柱体。

所述凸钉为网格状布置。

所述压力计通过胶水与弹性套粘接在一起。

一种混凝土压力计安装方法，其安装方法步骤如下：

(1)组装压力计：室内准备压力计，并制作与压力计尺寸配套的弹性套，在压力计外围涂抹胶水，然后将压力计放入弹性套的内腔中，使二者完全贴合；

(2)现场安装压力计：将步骤(1)中的组装好的压力计和弹性套组件运至安装现场，在埋压力计的部位，先浇筑一层200mm后的砂浆，然后将组装好的压力计和弹性套组件置于砂浆上并固定位置，然后继续浇筑一层200mm后的砂浆，并在砂浆上加加5～10kg铁块进行预压，使砂浆与弹性套之间接触密实；

(3)浇筑外部混凝土：待步骤(2)中砂浆初凝后，继续浇筑外部混凝土；

所述步骤(2)中的砂浆为素混凝土砂浆。

本发明的有益效果在于：

与现有技术相比，本发明通过在压力计外部安装弹性套，其自身具有良好的弹性，在安装前期主要为压缩变形，因此当压力计和混凝土胀缩后出现空隙时，弹性套可自由回弹，从而有效填充二者之间存在的空隙，确保外部压力传递于压力平板上；由于弹性套外侧为网格状布置的凸钉，可增大接触面积，且保证安装后的压力计不发生明显的侧向滑移，提高安装质量；由于在弹性套与主体结构混凝土之间浇筑一层素混凝土砂浆，砂浆流动性较好、无粗骨料，因此可填充细小缝隙，且不存在压力集中现象，确保测量精准。由于在砂浆浇筑完成且初凝后，就可直接继续外部浇筑混凝土浇筑，不影响浇筑进度，节约时间，提高效率。另外，本发明不需要额外增加设备且不存在损坏仪器的风险，施工简易、适用性强、经济性较好。

附图说明

图1是本发明的立面图；

图2是本发明的侧面图；

图3是本发明的俯视图；

图4是本发明中弹性套的结构示意图。

图中：1-弹性套，2-压力计，3-砂浆，4-混凝土，11-弹性套主体，12-内腔，13-凸钉。

具体实施方式

下面结合附图进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。

如图1至图4所示，本发明所述的一种混凝土压力计安装结构，包括安装在混凝土4内的压力计2，所述压力计2外侧套装有弹性套1，所述弹性套1包括弹性套主体11，在弹性套主体11内设置有容纳压力计2的内腔12，所述弹性套主体11顶部设置有若干凸钉13，所述弹性套主体11外部位于混凝土4之间填筑有砂浆3。本技术方案中的砂浆3为素混凝土砂浆，通过砂浆3可确保压力盒与砂浆直接接触，且不存在压力集中现象，无粗骨料，不存在尖点，所述砂浆3厚度为200mm。当所述砂浆3浇筑完成且初凝后，紧接着在其外部浇筑混凝土4，所述混凝土4与主体结构的混凝土相同。本发明通过在压力计外部安装弹性套，其自身具有良好的弹性，在安装前期主要为压缩变形，因此当压力计和混凝土胀缩后出现空隙时，弹性套可自由回弹，从而有效填充二者之间存在的空隙，确保外部压力传递于压力平板上。

所述弹性套主体11为长方体或圆柱体。所述弹性套主体11的内腔12的尺寸可保证压力计2的压力盒完全放入。

所述凸钉13为网格状布置，并与压力平板同侧。通过布置凸钉13可增大接触面积，且保证所述弹性套1不发生明显的侧向滑移。

所述压力计2通过胶水与弹性套1粘接在一起。

如图1至图4所示，一种混凝土压力计安装方法，其安装方法步骤如下：

(1)组装压力计：为避免现场施工干扰及灰尘影响，在室内准备压力计2，并制作与压力计2尺寸配套的弹性套1，在压力计2外围涂抹胶水，然后将压力计2放入弹性套1的内腔12中，使二者完全贴合；

(2)现场安装压力计：将步骤(1)中的组装好的压力计2和弹性套1组件运至安装现场，在埋压力计2的部位，先浇筑一层200mm后的砂浆3，然后将组装好的压力计2和弹性套1组件置于砂浆3上并固定位置，然后继续浇筑一层200mm后的砂浆3，并在砂浆3上加5～10kg铁块进行预压，使砂浆3与弹性套1之间接触密实，同时每隔1小时采集一次传感器输出值，以检验传感器是否正常工作，压力计2、弹性套1、砂浆3之间的贴合情况。当传感器可持续输出测值且未出现大幅度波动时，表明仪器工作良好，否则需要检查传感器电缆或直接更换传感器；当传感器输出值在持续加压的过程中，未出现同步增大，表明压力计2、弹性套1、砂浆3之间存在空隙，此时需要依据步骤(2)进行重新装配。

经过多次试验，该步骤中砂浆3的浇筑厚度为200mm最经济实用，效果较佳；由于现场安装仪器都是需要抢时间进行，需要尽快完成然后移交工作面，若厚度太薄，无法保证安装质量，若太厚则加大工作量且不易实施。

(3)浇筑外部混凝土：待步骤(2)中素混凝土砂浆3初凝后，继续浇筑外部混凝土4。混凝土4采用与主体结构(挡土墙、大坝等)相同的混凝土即可，这里的主体结构为挡土墙、大坝等结构。

所述步骤(2)中的砂浆3为素混凝土砂浆。通过素混凝土砂浆可确保压力盒与砂浆直接接触，且不存在压力集中现象，素混凝土砂浆无粗骨料，不存在尖点。