一種豎向布置土壓力盒的固定裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種豎向布置土壓力盒的固定裝置，在路基工程監(jiān)測(cè)中用于土壓力盒的固定。由主體部分(1)、頂部約束部分(2)和固定部分(3)構(gòu)成，主體部分下端通過(guò)支撐板(102)、矩形鋼(104)保持下端部的穩(wěn)固，約束角鋼(103)減小了主體板(101)的變形，上端部通過(guò)頂部約束部分(2)將固定部分(3)提供的約束力施加于端部，起到穩(wěn)固的作用。采用本發(fā)明豎向布置土壓力盒的固定裝置，可有效提供一個(gè)相對(duì)固定體，讓土壓力盒很好地發(fā)揮作用，解決路基監(jiān)測(cè)中豎向土壓力盒埋設(shè)所碰到的各種問(wèn)題。本發(fā)明裝置制作簡(jiǎn)單，成本低，安裝便利。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)值使用裝置安裝。測(cè)值準(zhǔn)確，裝置設(shè)計(jì)合理，可在相關(guān)工程中推廣使用。
【專(zhuān)利說(shuō)明】-種豎向布置土壓力盒的固定裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及路基工程監(jiān)測(cè)設(shè)備制造領(lǐng)域，更準(zhǔn)確地說(shuō)為一種堅(jiān)向布置土壓力盒的 固定裝置，以向堅(jiān)向布置的土壓力盒提供一相對(duì)固定面，防止其隨土體變形發(fā)生共同移動(dòng)， 從而更準(zhǔn)確地測(cè)試土體的水平向應(yīng)力變化。

【背景技術(shù)】
[0002] 土壓力盒是一種常見(jiàn)的用于現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試土體應(yīng)力的設(shè)備，廣泛應(yīng)用于邊坡、路基、基 坑等巖體工程領(lǐng)域。其本身發(fā)展已漸趨成熟，目前最常使用的是振弦式傳感器，具有靈敏度 1?、精度1?、穩(wěn)定性好、價(jià)格相對(duì)便宜等優(yōu)點(diǎn)，埋設(shè)于擋土墻、抗滑粧、土堤、建筑物、邊坡、路 基等土體內(nèi)，即可對(duì)內(nèi)部應(yīng)力的變化展開(kāi)長(zhǎng)期測(cè)試。在工程實(shí)踐中，多考慮土體側(cè)向應(yīng)力的 變化，所以大部分土壓力盒沿堅(jiān)向布置在土體中。
[0003] 土壓力盒的埋設(shè)要求受力面與土體良好接觸，而與之相對(duì)的另外一個(gè)面相對(duì)固 定，不發(fā)生位移。這就要求土壓力盒在埋設(shè)過(guò)程中，其固定面要貼合于某不動(dòng)體上，以起到 穩(wěn)固的作用。對(duì)于堅(jiān)向布置的土壓力盒，往往借助樁體等相對(duì)不動(dòng)體進(jìn)行安裝。例如擋土 墻、抗滑樁等結(jié)構(gòu)物，其本身剛度大，變形小，可直接將土壓力盒貼置于此類(lèi)結(jié)構(gòu)物面上，即 可獲得良好的參數(shù)值。在自然斜坡中進(jìn)行土壓力盒安裝時(shí)，往往需要制作專(zhuān)門(mén)的開(kāi)孔設(shè)備 和固定裝置，才能將土壓力盒固定并讓其與土體良好接觸，但這些裝置一般制作方法較復(fù) 雜，且成本較高、安裝繁瑣。
[0004] 在路基工程中，往往需要測(cè)試路基填土隨沉降及大氣環(huán)境影響所引起的土體水平 應(yīng)力變化。尤其是近年來(lái)，隨著我國(guó)高速鐵路的快速建設(shè)，尤其是在特殊土地區(qū)修建高速 鐵路，經(jīng)常會(huì)涉及到特殊土路基研究的問(wèn)題。為開(kāi)展相關(guān)研究，獲取所需的土體應(yīng)力參量， 往往需要開(kāi)展相應(yīng)的土體應(yīng)力現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)，但由于這方面的應(yīng)用較少，可參照的埋設(shè)技術(shù)也 十分稀有。部分研究者一般通過(guò)借助輔助樁或利用自然斜坡上土壓力盒的特制固定設(shè)備進(jìn) 行土壓力盒的固定和安裝，這種方法雖然可行，但是對(duì)于高大路堤，要澆筑輔助樁不僅成本 高、耗時(shí)長(zhǎng)，還將影響現(xiàn)場(chǎng)施工；如果使用一些在自然斜坡中使用的特制固定設(shè)備進(jìn)行土壓 力盒的安裝，又往往需要等到路基施工完成后進(jìn)行，且需要重新開(kāi)孔，十分麻煩。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 堅(jiān)向布置土壓力盒的固定裝置，在路基工程監(jiān)測(cè)工程中用于土壓力盒的固定。由 主體部分1、頂部約束部分2和固定部分3構(gòu)成。主體部分1由鋼板和角鋼焊接而成，主體 板101用于粘貼土壓力盒，下部端頭垂直焊接于支撐板102中心，緊貼主體板101焊接并 同時(shí)垂直焊接在支撐板102中心的是約束角鋼103 ;在支撐板102的下部中心，焊接一矩形 鋼104,上部中心與主體板101焊接部位加設(shè)助焊鋼板塊105。頂部約束部分2呈平置"F" 形外形，由角鋼焊接而成，整體置于主體板101頂部，端部是用于承放主體板頂端的卡口； 卡口為平行排列的兩端卡板（201和202)，卡板之間具有與主體板端頭厚度相適宜的間隙 203 ;平桿204 -段兩端卡板垂直相連，另一端靠近端部預(yù)開(kāi)一圓孔205。固定部分3具有 "T"形結(jié)構(gòu)，由粗徑螺紋鋼筋焊接而成，頂部為一短鋼筋301，與之相垂直焊接在中心的立桿 是長(zhǎng)鋼筋302 ;長(zhǎng)鋼筋302要與圓孔205有相適宜的直徑。
[0006] 主體部分1的主體板101長(zhǎng)度按照實(shí)際需要確定，寬度大于土壓力盒直徑2? 3cm，厚度需大于等于lcm，具體隨長(zhǎng)度增大而加厚。
[0007] 約束角鋼103用于穩(wěn)固主體板101防止其發(fā)生較大變形，長(zhǎng)度要小于主體板10cm， 以預(yù)留頂部約束部分2安裝的空間。
[0008] 矩形鋼104 -方面起到穩(wěn)固支撐板上部結(jié)構(gòu)的作用，另一方面可減小由土體變形 引起的支撐板側(cè)向移動(dòng)。
[0009] 助焊鋼板塊105的設(shè)立，主要是為了方便主體板101與支撐板102的焊接，尺寸不 宜過(guò)大（l〇cm左右），能保證焊接后主體板與支撐板連接處不發(fā)生斷裂損壞即可。
[0010] 頂部約束部分2起到傳遞約束力的作用，間隙203與主體部分鋼板厚度一致，保證 "F"型卡槽與主體部分頂部緊密貼合。
[0011] 平桿204的長(zhǎng)度要保證固定部分3遠(yuǎn)離"大氣影響帶"（通常為3m左右），長(zhǎng)度不 宜小于3m。
[0012] 圓孔205孔徑不宜小于1cm，具體與長(zhǎng)鋼筋（螺紋鋼筋）直徑相一致。
[0013] 采用本發(fā)明堅(jiān)向布置土壓力盒的固定裝置，可有效提供一個(gè)相對(duì)固定體，讓土壓 力盒很好地發(fā)揮作用，解決上文所提到堅(jiān)向土壓力盒埋設(shè)所碰到的各種問(wèn)題。本發(fā)明裝置 由簡(jiǎn)單的鋼板、角鋼焊接而成，制作簡(jiǎn)單，成本低，安裝便利。最重要的是借助該套裝置，可 在路基填筑施工過(guò)程中完成土壓力盒的埋設(shè)，無(wú)需繁瑣的輔助樁澆筑，也無(wú)須等到整個(gè)施 工結(jié)束后再開(kāi)孔埋設(shè)，簡(jiǎn)單可行且節(jié)約時(shí)間。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)值，使用這套裝置安裝的堅(jiān)向 土壓力盒測(cè)值準(zhǔn)確，能夠滿足路基監(jiān)測(cè)的科研要求。裝置設(shè)計(jì)合理，可在相關(guān)工程中推廣使 用。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014] 圖1為固定裝置整體布置示意圖。
[0015] 圖2為主體部分剖向示意圖。
[0016] 圖3為頂部約束部分的堅(jiān)向剖視圖。
[0017] 圖4為固定部分的堅(jiān)向剖視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0018] 下面，結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)作進(jìn)一步的詳述。
[0019] 由圖1至圖4可看到，本發(fā)明堅(jiān)向布置土壓力盒的固定裝置由主體部分1、頂部約 束部分2和固定部分3構(gòu)成。主體部分1由鋼板和角鋼焊接而成，主體板101用于粘貼土 壓力盒，下部端頭垂直焊接于支撐板102中心，緊貼主體板101焊接并同時(shí)垂直焊接在支撐 板102中心的是約束角鋼103 ;在支撐板102的下部中心，焊接一矩形鋼104,上部中心與主 體板101焊接部位加設(shè)助焊鋼板塊105。頂部約束部分2呈平置"F"形外形，由角鋼焊接而 成，整體置于主體板101頂部，端部是用于承放主體板頂端的卡口；卡口為平行排列的兩端 卡板（201和202)，卡板之間具有與主體板端頭厚度相適宜的間隙203 ;平桿204 -段兩端 卡板垂直相連，另一端靠近端部預(yù)開(kāi)一圓孔205。固定部分3具有"T"形結(jié)構(gòu)，由粗徑螺紋 鋼筋焊接而成，頂部為一短鋼筋301，與之相垂直焊接在中心的立桿是長(zhǎng)鋼筋302 ;長(zhǎng)鋼筋 302要與圓孔205有相適宜的直徑。
[0020] 主體部分1的主體板101長(zhǎng)度按照實(shí)際需要確定，寬度大于土壓力盒直徑2? 3cm，厚度需大于等于lcm，具體隨長(zhǎng)度增大而加厚；支撐板102是一塊50cmX 50cm的方形 鋼板，厚度lcm即可；約束角鋼103焊接時(shí)，一直角邊垂直于主體板101焊接在靠其中心處， 另一直角邊與主體板101向平行，在其底端與支撐板102相焊接，長(zhǎng)度要小于主體板10cm， 以預(yù)留頂部約束部分2安裝的空間；矩形鋼104規(guī)格根據(jù)主體板長(zhǎng)度酌情而定，邊長(zhǎng)不宜小 于10cm ;助焊鋼板塊105尺寸無(wú)特殊要求，建議尺寸不宜過(guò)大（10cm左右），能保證焊接后 主體板與支撐板連接處不發(fā)生斷裂損壞即可。
[0021] 頂部約束部分2連接主體部分1和固定部分3,起到傳遞約束力的作用。卡板201、 202長(zhǎng)度取10cm，間隙203與主體部分鋼板厚度一致，保證"F"型卡槽與主體部分頂部緊密 貼合；平桿204的長(zhǎng)度不宜小于3m，要保證固定部分3遠(yuǎn)離"大氣影響帶"（通常為3m左 右）；圓孔205孔徑不宜小于lcm，具體與螺紋鋼筋直徑相一致。
[0022] 短鋼筋301長(zhǎng)度不宜過(guò)長(zhǎng)，能借助外部工具進(jìn)行旋轉(zhuǎn)即可。堅(jiān)向長(zhǎng)鋼筋302長(zhǎng)度 不宜小于1. 5m，其下端部宜適當(dāng)打磨，形成一尖頭，便于打入或旋入壓實(shí)土體。
[0023] 設(shè)備安裝過(guò)程：
[0024] 1.按照設(shè)計(jì)要求，當(dāng)路基填筑至土壓力盒預(yù)埋標(biāo)高后，先松鋪填筑一層，不碾壓； 在設(shè)計(jì)位置開(kāi)挖大于50cmX50cm的方形坑至預(yù)定標(biāo)高，將坑底面整平，清理干凈；在坑中 心位置開(kāi)挖與矩形鋼截面尺寸相一致的小孔，孔深至矩形鋼長(zhǎng)度減去l〇cm ;
[0025] 2.將整個(gè)主體部分搬運(yùn)至坑內(nèi)，讓矩形鋼與開(kāi)挖小孔對(duì)齊，并往下壓，如人工不能 讓矩形鋼完全壓入土內(nèi)，可借助鉤機(jī)等機(jī)械或其他工具壓入已壓好的土層，直至支撐板與 坑底完全接觸，此時(shí)主體板要與路基面想垂直；
[0026] 3.在主體板光滑的一面上用記號(hào)筆畫(huà)出需要安裝土壓力盒的位置，開(kāi)始安裝最底 部緊貼支撐板處的一個(gè)土壓力盒：首先將安裝位置的主體板打磨光滑，用強(qiáng)力膠水將土壓 力盒粘貼在預(yù)定位置，用工具抵住土壓力盒受力面直至固定面與主體板牢牢粘住。等膠水 干燥凝固后，開(kāi)始往坑內(nèi)填放填筑土體，如果土體呈塊狀，需敲碎后填放在土壓力盒周?chē)?由于靠近土壓力盒周?chē)欢ǚ秶鷥?nèi)機(jī)械無(wú)法碾壓，所以由人工進(jìn)行擊實(shí)。擊實(shí)時(shí)，先填放 10cm左右厚度的土體，然后用錘子擊實(shí)，再一層層填土并不斷進(jìn)行人工擊實(shí)。等土體掩埋整 個(gè)土壓力盒后，連接土壓力盒讀數(shù)裝置看其是否有讀數(shù)，如有讀數(shù)則填土至松鋪層一樣高 度，由人工擊實(shí)；如果讀數(shù)為0,則需擊實(shí)至產(chǎn)生讀數(shù)后再填土至松鋪層厚度。此時(shí)，完成一 個(gè)土壓力盒的埋設(shè)，可以進(jìn)行碾壓作業(yè)，需注意主體板周?chē)朊變?nèi)不得讓機(jī)械靠近，以免造 成撞擊損壞。
[0027] 4.等填筑至下一個(gè)土壓力盒埋設(shè)位置時(shí)，重復(fù)步驟3,直至在堅(jiān)向完成所有的土 壓力盒埋設(shè)。
[0028] 5.等路基填土填筑碾壓至主體板頂部時(shí)，人工挖出一淺溝，溝底與主體板頂部標(biāo) 高一致，方向垂直于主體板光滑面，然后用頂部約束部分的兩個(gè)卡板卡住主體板的頂部，讓 二者緊密貼合，同時(shí)讓平桿平置在路基面上。
[0029] 6.將固定部分螺紋鋼筋穿過(guò)頂部約束部分端部預(yù)留的圓孔，擊打或旋轉(zhuǎn)進(jìn)壓實(shí)土 體中，讓固定部分頂部橫置部分與頂部約束部分相貼合。
【權(quán)利要求】
1. 一種堅(jiān)向布置土壓力盒的固定裝置，在路基工程監(jiān)測(cè)中用于土壓力盒的固定，其特 征在于，由主體部分（1)、頂部約束部分（2)和固定部分（3)構(gòu)成；主體部分（1)由鋼板和角 鋼焊接而成，主體板（101)用于粘貼土壓力盒，下部端頭垂直焊接于支撐板（102)中心，緊 貼主體板（101)焊接并同時(shí)垂直焊接在支撐板（102)中心的是約束角鋼（103);在支撐板 (102)的下部中心，焊接一矩形鋼（104)，上部中心與主體板（101)焊接部位加設(shè)助焊鋼板 塊（105);頂部約束部分（2)呈平置"F"形外形，由角鋼焊接而成，置于主體板（101)頂部與 之相連，端部是用于承放主體板頂端的卡口；卡口為平行排列的兩端卡板（201)和（202)， 卡板之間具有與主體板端頭厚度相適宜的間隙（203);平桿（204) -段兩端卡板垂直相連， 另一端靠近端部預(yù)開(kāi)一圓孔（205);固定部分（3)具有"T"形結(jié)構(gòu)，由粗徑螺紋鋼筋焊接而 成，頂部為一短鋼筋（301)，與之相垂直焊接在中心的立桿是長(zhǎng)鋼筋（302);長(zhǎng)鋼筋（302)與 圓孔（205)有相適宜的直徑。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的堅(jiān)向布置土壓力盒的固定裝置，其特征在于，所述主體部分 (1)的主體板（101)長(zhǎng)度按照實(shí)際需要確定，寬度大于土壓力盒直徑2?3cm，厚度需大于 lcm，具體隨長(zhǎng)度增大而加厚。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的堅(jiān)向布置土壓力盒的固定裝置，其特征在于，所述主體部分 (1)的約束角鋼（103)在焊接時(shí)，一直角邊垂直于主體板（101)焊接在靠其中心處，另一直 角邊與主體板（101)向平行，在其底端與支撐板（102)相焊接，長(zhǎng)度要小于主體板10cm，以 預(yù)留頂部約束部分2安裝的空間。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的堅(jiān)向布置土壓力盒的固定裝置，其特征在于，所述頂部約束 部分（2)的間隙（203)與主體部分鋼板厚度一致，保證"F"型卡槽與主體板頂部緊密貼合。
【文檔編號(hào)】E02D1/00GK104060598SQ201410298973
【公開(kāi)日】2014年9月24日 申請(qǐng)日期:2014年6月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月27日
【發(fā)明者】張柯宏, 程謙恭, 任慧瓊, 鄧稀, 王小芳 申請(qǐng)人:西南交通大學(xué)