一种室内土压力盒标定罐的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种室内土压力盒标定罐。标定罐包括安全阀、压力表、进气阀、排气阀、导气管线、线路孔、罐盖、罐身、土压力盒、橡胶气囊和砂土。橡胶气囊起到密封和传力的作用。把土压力盒放置在固定钢板砂土上，然后用砂土覆盖土压力盒，保证砂土与原状土性质相同，导线通过线路孔与采集装置相连，堵住线路孔，保证气密性，通过空压机增加标定罐内的气压，气压再迫使橡胶气囊对砂土产生表面的压力，从而作用在土压力盒上面。读取压力表上面数值通过控制气压的大小来控制砂土上部的压力进而传递给土压力盒。通过采集装置把土压力盒反映的电压值收集到，根据压力表读数和土压力盒反映的电压，得到土压力盒在砂土中的标定曲线。
【专利说明】
一种室内土压力盒标定罐
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种加载测试装置，特别是涉及一种室内土压力盒标定罐，可用 于岩土工程中土压力盒标定。
【背景技术】
[0002] 随着经济发展科技进步，大型建筑、构筑物、特大桥梁的日益增多，地基基础要求 日益严格，粧基础可显著增加地基的承载力，研究粧的形式和贯入过程土压力测量尤为重 要。因此在岩土工程、地下工程、水利水电等方面，土压力的测量展现出非常重要的一面。土 压力的测量是土力学理论和试验研究的一个重要方面，是工程测量的重要内容。土压力一 般采用土压力盒直接测定。由于受工作环境中各种因素的影响，土压力盒测得的数据经常 与实际的土压力值存在较大的误差，所以土压力盒在使用之前一定要进行标定，以得到与 实际工作环境相似的情况下土压力盒的工作参数。
[0003] 而传统的土压力盒的测量大多数采用如下几种方法：@气压标定②液压标定_ 土介质标定::1)现场模拟标定。上述这些方法都具有各自的局限性。气压标定和液压标定得 出的曲线与测量的真实曲线偏差比较大。在实际工程当中而又不得不进行准确的土压力盒 的标定，工厂生产出来的土压力盒的标定通常采用液压标定或气压标定，这样标定的结果 符合线性的要求。但是在工程环境会遇到各种因素(砂的粒径大小、拱效应、应力集中、加载 的速度等)的影响，因此会产生和原来的标定系数有很大的偏差。
【发明内容】
[0004] 为了克服上述现有技术的不足，本实用新型提供了一种室内土压力盒标定罐。能 够很好的反映出土压力盒测得的土压力与围压的相互关系。为了实现以上的技术目的，本 实用新型将采取以下的技术方案：
[0005] -种室内土压力盒标定罐，其特征在于:包括上部结构、下部结构和混凝土构成的 标定装置。所述标定罐的上部结构包括安全阀、进气阀、压力表、排气阀和罐盖，所述标定罐 的下部结构包括线路孔、罐身、罐腿、橡胶气囊和固定钢板。罐盖顶上安置有一个压力表用 来显示当前罐内的气压值，当罐内的气压值超过容许的最大压力时安全气阀门自动开启保 证标定罐的安全，一个进气阀门用来控制气体的流入，一个排气阀门用来排除罐内气体降 低能耗并且快速的使罐内的气压和外界的气压保持一致，罐盖底部边缘是一圈螺孔用来和 下部结构连接成一个整体。所述标定罐的下部结构包括线路孔、罐身、罐腿和橡胶气囊。橡 胶气囊来传递气压对砂土的压力并且起到密封的效果，橡胶气囊和灌盖、罐身一起用螺栓 连接在一起，保证整个罐内气密性完好。罐身下部是填筑好的混凝土，增加标定罐的牢固 性，混凝土块浇筑前在标定罐内涂抹脱模剂，再铺塑料薄膜隔离混凝土，确保混凝土能脱离 标定罐，土压力盒置于钢板砂土中，导线通过线路孔和采集装置相连，三个罐腿用来支撑整 个标定罐。
[0006] 所述的室内土压力盒标定罐上述部件构成气压标定和土介质标定的结合形式。
[0007] 所述的室内土压力盒标定罐，把土压力盒放置固定钢板砂土上，然后把砂土慢慢 的覆盖土压力盒，埋入到砂土中一定厚度，导线通过所述线路孔与采集装置相连，封住线路 孔，导气管线与空压机连接，用于增加罐内的气压，气压使橡胶气囊对砂土产生表面的压 力，从而作用在土压力盒上。读取压力表上面数值从而通过控制气压的大小来控制砂土上 部的压力进而传递给土压力盒。通过采集装置把土压力盒反映出来的电压值收集到，根据 压力表读数和土压力盒输出的电压，得到土压力盒在砂土中的标定曲线。
[0008] 所述的室内土压力盒标定罐，其特征在于:所述混凝土浇筑前在罐内涂抹脱模剂， 再铺塑料薄膜隔离混凝土，确保混凝土脱离标定罐。
[0009] 根据以上的技术方案，可知本实用新型工作原理是：
[0010] 土压力盒标定时，将土压力盒放置在标定罐的砂土中，土压力盒被砂土覆盖，埋入 到砂土中一定厚度，导线通过所述线路孔与采集装置相连，封住线路孔，导气管线与空压机 连接，用于增加罐内的气压，气压使橡胶气囊对砂土产生表面的压力，从而作用在土压力盒 上。读取压力表上面数值从而通过控制气压的大小来控制砂土上部的压力进而传递给土压 力盒。通过采集装置把土压力盒反映出来的电压值收集到，根据压力表读数和土压力盒输 出的电压，得到土压力盒在砂土中的标定曲线。
[0011] 运用本实用新型提出的室内土压力盒的标定罐来标定土压力盒，要保证土压力盒 竖直放置在砂土中，不能放置倾斜，砂土要充分摊铺与原状土性质相同，土压力盒覆盖砂土 厚度通过不同试验自行调整，保证罐内的气密性，防止影响真实压力的反映。
[0012] 根据以上技术方案，可知本实用新型具有以下特点：
[0013] 1、本实用新型中所述橡胶气囊和安全气阀，是本实用新型的重要部位。橡胶气囊 作为一种传力装置，作用在砂土表面产生的压力均匀的作用在土压力盒上，通过安全气阀 控制罐内的气压。达到气压标定和土介质标定两者的结合。橡胶气囊还可以保证上部结构 和下部结构连接充分避免漏气现象发生，保证标定罐的气密性。
[0014] 2、本标定罐采用土介质标定和气压标定两者结合，克服了传统标定结果不可靠的 缺点。通过空压机每〇. OIMpa或更小的气压，增加标定罐内的气压，砂土均匀的受到压力从 而传给土压力盒，土压力盒通过导线采集装置采集到对应的电压值，计算围压力与电压的 关系，得到土压力盒在砂土中的标定结果。
[0015] 3、标定罐底部放置混凝土，一方面可以增加整个装置的强度和稳定性，另一方面 可以模拟出土体的半刚体和非连续性介质的性质。对于多种形式的土压力盒放置在本标定 罐中都能测得出有效的数据。
【附图说明】
[0016] 图1为;室内土压力盒标定罐的竖向剖面图。
[0017] 图2为;室内土压力盒标定罐的平面布置图。
[0018]图3为:室内土压力盒标定罐的正立面图。
[0019]其中：安全阀1;进气阀2;压力表3;线路孔4;排气阀5;高强度螺栓孔6;吊装孔7;罐 盖8;罐身9;罐腿10;橡胶气囊11; 土压力盒12;导线13;固定钢板14;混凝土 15;砂土 16;导气 管线17。
【具体实施方式】
[0020] 附图表明了本实用新型所涉及优选实施例的结构示意图；以下结合详图详细地说 明本实用新型的技术方案。
[0021] 如图所示，本实施方式中的室内土压力盒标定罐包括罐盖8、罐身9、罐腿10、橡胶 气囊11。用螺栓依次穿过灌盖8、橡胶气囊10、罐身9,然后加上垫片用螺帽拧紧。
[0022] 压力表3置于标定罐的最前方，方便工作人员读数。线路孔5通过导线13后，要用不 透气的材料堵住孔，保证标定罐内的气密性。空压机与进气阀2相连接要保证连接紧密，空 压机产生的气压通过进气阀2流到罐内，排气阀5要处于关闭状态。安全阀1可以保证当标定 罐内气压超过设定值时会自动开启排除多余气体，降低能耗。
[0023]放置土压力盒12时先用桁架吊车通过吊装孔7把罐盖8吊起来，放置在安全位置 后，把土压力盒12放置在固定钢板14正上方一定厚度的砂土 16上，保证位置竖直不倾斜，通 过线路孔4引出导线13,然后铺设砂土，铺设时要摊铺均匀，与原状土性质相同，调整到合适 的厚度时，将罐盖8、橡胶气囊11和罐身9用高强度螺栓连接好，堵住线路孔4、保证气密性后 方可进行试验。
[0024]空压机通过导气管线增加标定罐内的气压，气压再迫使橡胶气囊11对砂土 16产生 表面的压力，从而作用在土压力盒12上面。读取压力表3上面数值从而通过控制气压的大小 来控制砂土 16上部的围压力，传递给土压力盒12。通过采集装置把土压力盒12反映出来的 电压值收集到，根据压力表读数和土压力盒输出的电压，得到土压力盒在砂土中的标定曲 线。
【主权项】
1. 一种室内土压力盒标定罐，其特征在于:包括上部结构、下部结构和混凝土（ 15)构成 的标定装置，所述标定罐的上部结构包括安全阀（1)、进气阀（2)、压力表(3)、排气阀（5)和 罐盖(8)，所述标定罐的下部结构包括线路孔(4)、罐身(9)、罐腿(10)和橡胶气囊（11)，所述 标定罐由上述部件构成气压标定和土介质标定的结合形式，所述的室内土压力盒标定罐， 橡胶气囊（11)和灌盖(8)、罐身(9) 一起用螺栓连接在一起，橡胶气囊（11)起到密封和传力 的作用，把土压力盒（12)放置在标定罐里面的砂土（16)中，土压力盒（12)被砂土（16)覆盖， 埋入到砂土（16)中一定厚度，导线（13)通过所述线路孔(4)与采集装置相连，封住线路孔 (4)，导气管线（17)与空压机连接，用于增加罐内的气压，气压使橡胶气囊对砂土（16)产生 表面的压力，从而作用在土压力盒（12)上，读取压力表(3)上面数值从而通过控制气压的大 小来控制砂土（16)上部的压力进而传递给土压力盒（12)，通过采集装置把土压力盒（12)反 映出来的电压值收集到，根据压力表读数和土压力盒反映的电压，得到土压力盒在砂土中 的标定曲线。2. 根据权利要求1所述的室内土压力盒标定罐，其特征在于:所述混凝土 (15)浇筑前在 罐内涂抹脱模剂，再铺塑料薄膜隔离混凝土，确保混凝土 (15)脱离标定罐。
【文档编号】G01L25/00GK205506291SQ201521042045
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2015年12月15日
【发明人】肖昭然, 吕清显, 朱亮亮, 周志强, 郭祝辉, 赵宪强, 蒋敏敏, 曹明明, 李婷婷
【申请人】河南工业大学