一种新型袋装砂袋体应力应变测试装置的制作方法

本实用新型涉及岩土工程、港口工程中围堤施工中的袋装砂袋体的应力应变测试技术领域，具体涉及一种新型袋装砂袋体应力应变测试装置。

背景技术：

在岩土工程、港口工程中，为了节省石材，许多围堤的建造采用袋装砂袋体，袋内一般采用水力充填砂或者淤泥等容易获取的材料。袋装砂围堤的优点是泥沙可以就地取材，进而可以节省大量的石材，保护山体的自然环境，减少陆地运输工程量，从而节约工程造价；缺点是袋装砂围堤的袋体设计偏于保守，主要原因是袋体应力普遍采用设计预估推算等方法获取，袋体设计偏于保守的结果就是成本的上升，同时，因施工中无法有效采集袋体的应力应变数据，施工速率无法有效保证，在大面积施工条件下，围堤容易发生滑动失稳等现象。

关于应力应变的数据采集，传统方法是采用钢筋应力计、振弦式位移计或者应变片，但是传统的方法应用在袋装砂袋体上存在诸多问题，如钢筋应力计仅适用于刚性材料、钢筋应力计遇海水腐蚀、应变片的安装困难、应变片的数据采集需要交流电、钢筋应力计与应变片的耐久性和隔水性能差等问题。因而近年来许多科研机构提出采用光纤材料等测试袋装砂袋体等土工织物的应力应变，但是这种方法较为适用于科研领域，在大规模推广应用上也存在很多局限性。因此，在围堤袋装砂袋体等土工织物的应力应变测试领域急需要找出一种价格低廉、经久耐用、适用于大规模推广的测试装置。

为了解决上述问题，我们做出了一系列改进。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于，提供一种新型袋装砂袋体应力应变测试装置，以克服现有技术所存在的上述缺点和不足。

一种新型袋装砂袋体应力应变测试装置包括：应力应变测试结构、U 型密封盖结构、测试电缆和手持式便携测试仪，所述应力应变测试结构与柔性土工织物连接，所述U型密封盖结构与应力应变测试结构连接，所述测试电缆穿过U型密封盖结构与应力应变测试结构一侧连接，所述手持式便携测试仪与测试电缆引出端连接；

其中，所述应力应变测试结构包括：刚性应变计、基板、螺栓、固定圆孔、粘结剂和防水耐候胶，所述固定圆孔设于刚性应变计表面上，所述基板一侧通过螺栓和固定圆孔与刚性应变计固定连接，所述基板另一侧通过粘结剂与柔性土工织物连接，所述防水耐候胶设于螺栓的孔洞内。

进一步，所述U型密封盖结构包括：U型密封盖盖体、小孔和橡胶密封圈，所述U型密封盖盖体与应力应变测试结构固定连接，所述U型密封盖盖体周围设有防水耐候胶，所述小孔设于U型密封盖盖体一侧，所述橡胶密封圈与小孔内部连接，所述小孔通过橡胶密封圈与测试电缆连接。

本实用新型的有益效果：

本实用新型与传统技术相比，通过设计采用刚性应变计，刚性应变计用螺栓固定在基板上，将基板与袋装砂袋体等土工织物用粘结剂粘结，然后用防水密封外壳将刚性应变计密封起来，形成一个密封的应变测试装置，实现应力应变测试装置无需将应变计直接粘贴在袋装砂袋体等土工织物上，具有安装便捷、密封性良好的优点，而且测试原件易于采购，提高了大型袋装砂袋体围堤施工中的应力应变测试准确度和工作效率。

附图说明：

图1为本实用新型的结构示意图。

附图标记：

应力应变测试结构100、刚性应变计110、基板120、螺栓130、固定圆孔140、粘结剂150和防水耐候胶160。

U型密封盖结构200、U型密封盖盖体210、小孔220和橡胶密封圈230、测试电缆300和手持式便携测试仪400。

具体实施方式

以下结合具体实施例，对本实用新型作进步说明。应理解，以下实施例仅用于说明本实用新型而非用于限定本实用新型的范围。

实施例1

图1为本实用新型的结构示意图。

如图1所示，一种新型袋装砂袋体应力应变测试装置包括：应力应变测试结构100、U型密封盖结构200、测试电缆300和手持式便携测试仪400，应力应变测试结构100与柔性土工织物连接，U型密封盖结构200与应力应变测试结构100连接，测试电缆300穿过U型密封盖结构200与应力应变测试结构100一侧连接，手持式便携测试仪400与测试电缆300引出端连接；

其中，应力应变测试结构100包括：刚性应变计110、基板120、螺栓 130、固定圆孔140、粘结剂150和防水耐候胶160，所述固定圆孔140设于刚性应变计110表面上，基板120一侧通过螺栓130和固定圆孔140与刚性应变计110固定连接，基板120另一侧通过粘结剂150与柔性土工织物连接，防水耐候胶160设于螺栓130的孔洞内。

U型密封盖结构200包括：U型密封盖盖体210、小孔220和橡胶密封圈230，U型密封盖盖体210与应力应变测试结构100固定连接，U型密封盖盖体210周围设有防水耐候胶160，小孔220设于U型密封盖盖体210 一侧，橡胶密封圈230与小孔220内部连接，小孔220通过橡胶密封圈230 与测试电缆300连接。

本实用新型的工作原理是，主要采用刚性应变计110，刚性应变计110 有金属外壳，刚性应变计110表面有两个固定圆孔140，可以供螺栓130 通过，将该刚性应变计110用两个大小合适的螺栓130固定在基板120上，再将基板120用粘结剂150粘贴在袋装砂袋体等柔性土工织物的表面，待粘结剂150粘合完成后，刚性应变计110就被固定到袋装砂袋体等柔性土工织物的表面，再通过测试电缆300，用手持式便携测试仪400测读袋装砂袋体等柔性土工织物在外加荷载下的读数变化。通过袋体与基板120之间的变形关系换算，可以测得袋装砂袋体等柔性土工织物的应力应变状态。这种新型袋装砂袋体的应力应变测试装置没有将应力应变测试结构100直接安装在袋装砂袋体等柔性土工织物之上，通过基板120作为传媒，将应力应变经过换算间接求得。同时需对整个体系进行第一次密封，首先用防水耐候胶160将螺栓130的孔洞全部灌进密封，保证螺栓130孔洞不会成为渗水通道。密封完成后将整个新型应力应变测试结构100的基板120用粘结剂150黏贴在袋装砂袋体等柔性土工织物上，胶体凝固后，在其上盖上一个U型密封盖盖体210，该U型密封盖结构200事先预制，大小正好覆盖整个新型应力应变测试结构100，且两端U型端部长度要大于刚性应变计110的厚度，将基板120的端部密封在内。U型密封盖盖体210的一端开有小孔220，该小孔220供测试电缆300通过，小孔220内部有橡胶密封圈230，防止小孔220成为渗水通道。整个U型密封盖结构200覆盖完成后，在周围涂抹3道防水耐候胶160，起到密封作用。经过计算和现场试验分析，整个装置在正常情况下，可以承受300kPa以上的压力而不发生破坏，适用于大型围堤工程中的袋装砂袋体等柔性土工织物的应力应变测试。本实用新型通过设计采用刚性应变计，刚性应变计用螺栓固定在基板上，将基板与袋装砂袋体等土工织物用粘结剂粘结，然后用防水密封外壳将刚性应变计密封起来，形成一个密封的应变测试装置，实现应力应变测试装置无需将应变计直接粘贴在袋装砂袋体等土工织物上，具有安装便捷、密封性良好的优点，而且测试原件易于采购，提高了大型袋装砂袋体围堤施工中的应力应变测试准确度和工作效率。

以上对本实用新型的具体实施方式进行了说明，但本实用新型并不以此为限，只要不脱离本实用新型的宗旨，本实用新型还可以有各种变化。