本實(shí)用新型涉及一種室內(nèi)模型試驗(yàn)裝置，尤其涉及用于測(cè)定土體介質(zhì)中微型土壓力盒標(biāo)定系數(shù)的標(biāo)定裝置。

背景技術(shù)：

土壓力的量測(cè)在室內(nèi)模型試驗(yàn)中經(jīng)常遇到，常用微型土壓力盒來量測(cè)模型試驗(yàn)土體介質(zhì)中土壓力的大小和分布。市場(chǎng)上能買到的微型土壓力盒多采用油標(biāo)或氣標(biāo)的方法來確定標(biāo)定系數(shù)。然而，大量的室內(nèi)模型試驗(yàn)表明土壓力盒在土體介質(zhì)中會(huì)產(chǎn)生較明顯的應(yīng)力集中和土拱效應(yīng)，從而使其在土體介質(zhì)中的標(biāo)定系數(shù)與油標(biāo)或氣標(biāo)產(chǎn)生較大的差異，導(dǎo)致模型試驗(yàn)數(shù)據(jù)真實(shí)性和準(zhǔn)確性無法保證。因此，在室內(nèi)進(jìn)行微型土壓力盒的土標(biāo)試驗(yàn)對(duì)于模型試驗(yàn)的數(shù)據(jù)處理有較好的指導(dǎo)作用。國(guó)內(nèi)外在微型土壓力盒的室內(nèi)土標(biāo)試驗(yàn)的裝置設(shè)計(jì)中，隨意性較大，不存在標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)裝置和試驗(yàn)方法，導(dǎo)致標(biāo)定系數(shù)隨機(jī)性增加，同一個(gè)土壓力盒在不同裝備及操作人員情況下所得標(biāo)定系數(shù)存在較大差異。另外，加載方式多采用堆載或氣壓，對(duì)于堆載來說無法進(jìn)行大量程微型土壓力盒的標(biāo)定，而氣壓加載法裝置設(shè)計(jì)復(fù)雜，成本較高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

技術(shù)人員經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，出現(xiàn)上述問題的原因在于，現(xiàn)有土標(biāo)試驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員沒有認(rèn)識(shí)到標(biāo)定筒的尺寸效應(yīng)、微型土壓力盒在標(biāo)定筒中的埋設(shè)方式、標(biāo)定筒中微型土壓力盒上下填土厚度以及微型土壓力盒周圍材料的性質(zhì)等因素對(duì)標(biāo)定系數(shù)的影響。因此，技術(shù)人員希望通過不同直徑的標(biāo)定筒、標(biāo)定筒中微型土壓力盒上下不同的填土厚度以及微型土壓力盒周圍不同性質(zhì)的材料對(duì)微型土壓力盒分別進(jìn)行標(biāo)定系數(shù)的試驗(yàn)，以便得出上述不同因素對(duì)于微型土壓力盒標(biāo)定系數(shù)影響情況，用于對(duì)室內(nèi)土標(biāo)試驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)以及室內(nèi)土標(biāo)試驗(yàn)進(jìn)行指導(dǎo)，從而解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的在微型土壓力盒的室內(nèi)土標(biāo)試驗(yàn)的裝置設(shè)計(jì)中，隨意性較大，不存在標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)裝置和試驗(yàn)方法，導(dǎo)致標(biāo)定系數(shù)隨機(jī)性增加，同一個(gè)土壓力盒在不同裝備及操作人員情況下所得標(biāo)定系數(shù)存在較大差異的問題。但是，現(xiàn)有技術(shù)中，缺乏符合使用要求的用于微型土壓力盒的多功能標(biāo)定裝置。

本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，從而提供了用于微型土壓力盒的多功能標(biāo)定裝置。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是：用于微型土壓力盒的多功能標(biāo)定裝置，包括多功能底板、設(shè)于所述多功能底板上的反力架立柱、設(shè)于所述反力架立柱上的反力架頂梁、設(shè)于所述反力架頂梁下方的壓力傳感器、設(shè)于所述壓力傳感器下方的液壓千斤頂、設(shè)于所述液壓千斤頂下方的加載件以及直徑由小到大的多個(gè)標(biāo)定筒，所述反力架立柱上設(shè)有用于將所述反力架頂梁固定在反力架立柱上不同位置的連接結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選的，各所述標(biāo)定筒的內(nèi)壁上均具有填土厚度控制尺。

優(yōu)選的，各標(biāo)定筒內(nèi)壁為拋光面，所述拋光面上設(shè)置硅油層，所述硅油層上設(shè)置聚四氟乙烯薄膜。

優(yōu)選的，所述多功能底板上設(shè)置多個(gè)用于對(duì)應(yīng)安放所述標(biāo)定筒的定位槽，各所述定位槽具有相同的幾何中心且該幾何中心位于所述加載件軸線上。

優(yōu)選的，還包括用于封堵各所述定位槽的封堵板。

優(yōu)選的，所述多功能底板上設(shè)置固定孔以及與所述固定孔連通的穿線孔，所述固定孔上可拆卸設(shè)置封堵薄片。

優(yōu)選的，所述多功能底板上設(shè)置用于保證多功能底板保持水平的多個(gè)調(diào)平螺栓。

優(yōu)選的，所述加載件為工字型加載板，包括頂板、立柱及底板，所述底板由鋼板以及粘貼在鋼板底部的硅膠壓板構(gòu)成。

優(yōu)選的，所述反力架頂梁包括反力架次梁、與所述反力架次梁兩端可拆卸固定連接的兩個(gè)反力架主梁，每個(gè)所述反力架主梁的兩端均固定連接立柱套筒，所述連接結(jié)構(gòu)為在所述反力架立柱上等距開設(shè)的銷孔，所述立柱套筒通過插設(shè)在該立柱套筒上的銷軸與所述銷孔的配合實(shí)現(xiàn)在所述反力架立柱上不同位置的固定。

優(yōu)選的，還包括用于放置在所述多功能底板上的開孔墊板。

本實(shí)用新型相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)具有實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和進(jìn)步，具體的說，用于微型土壓力盒的多功能標(biāo)定裝置，利用多功能底板上的定位槽與不同直徑標(biāo)定筒的配合，能夠?qū)ν粋€(gè)微型土壓力盒在不同直徑標(biāo)定筒中分別進(jìn)行土標(biāo)試驗(yàn)，每個(gè)土標(biāo)試驗(yàn)均可通過液壓千斤頂分級(jí)加載不同的壓力，從而得出不同直徑標(biāo)定筒對(duì)土標(biāo)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的影響以及影響的大小和趨勢(shì)，這些結(jié)果可以對(duì)土標(biāo)試驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)以及土標(biāo)試驗(yàn)進(jìn)行指導(dǎo)，使得技術(shù)人員可以根據(jù)試驗(yàn)需求和標(biāo)定系數(shù)的誤差要求選取合適的標(biāo)定筒，避免盲目采用標(biāo)定筒，導(dǎo)致標(biāo)定系數(shù)隨機(jī)性增加的問題，對(duì)于相同試驗(yàn)要求的土標(biāo)試驗(yàn)，技術(shù)人員可以根據(jù)上述指導(dǎo)選取相同的試驗(yàn)裝置和試驗(yàn)方法，從而得出一致的標(biāo)定系數(shù)。同時(shí)，將反力架頂梁固定在反力架立柱上不同位置連接結(jié)構(gòu)以及壓力傳感器、液壓千斤頂、加載件形成的加載結(jié)構(gòu)，可進(jìn)行大量程微型土壓力盒的試驗(yàn)，不但設(shè)計(jì)巧妙，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低廉，操作方便，而且解決了現(xiàn)有技術(shù)中堆載方式無法進(jìn)行大量程微型土壓力盒的標(biāo)定試驗(yàn)的問題。

更進(jìn)一步的，各標(biāo)定筒內(nèi)壁上均具有填土厚度控制尺，填土厚度控制尺能夠簡(jiǎn)單有效的控制微型土壓力盒下方和上方的填土厚度，方便加載沉降值的估算，以便得出不同填土厚度對(duì)土標(biāo)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的影響以及影響的大小和趨勢(shì)，這些結(jié)果可以對(duì)土標(biāo)試驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)以及土標(biāo)試驗(yàn)進(jìn)行指導(dǎo)。

更進(jìn)一步的，各標(biāo)定筒內(nèi)壁為拋光面，拋光面上設(shè)置硅油層，硅油層上設(shè)置聚四氟乙烯薄膜，上述結(jié)構(gòu)大大減少了標(biāo)定筒內(nèi)壁摩擦力對(duì)標(biāo)定試驗(yàn)結(jié)果的影響。

更進(jìn)一步的，各定位槽具有相同的幾何中心且該幾何中心位于所述加載件軸線上，防止加載過程中標(biāo)定筒出現(xiàn)位置的偏移而產(chǎn)生的誤差。

更進(jìn)一步的，還包括用于封堵各所述定位槽的封堵板，封堵板的作用在大的標(biāo)定筒試驗(yàn)時(shí)，封堵標(biāo)定筒內(nèi)部的定位槽，保證不同直徑標(biāo)定筒試驗(yàn)時(shí)均保持標(biāo)定筒內(nèi)的底面是平整的，這對(duì)對(duì)比試驗(yàn)非常重要。

更進(jìn)一步的，多功能底板上設(shè)置固定孔以及與固定孔連通的穿線孔，固定孔上可拆卸設(shè)置封堵薄片，該結(jié)構(gòu)使得本實(shí)用新型的多功能標(biāo)定裝置不僅能夠?qū)β袢胧轿⑿屯翂毫羞M(jìn)行試驗(yàn)而且還能夠?qū)η度胧轿⑿屯翂毫羞M(jìn)行試驗(yàn)，對(duì)于埋入式微型土壓力盒進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，只需用封堵薄片封堵固定孔即可，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單巧妙，大大拓展了試驗(yàn)范圍。

更進(jìn)一步的，多功能底板上設(shè)置多個(gè)調(diào)平螺栓，用于保證多功能底板保持水平，防止出現(xiàn)因多功能底板傾斜而影響試驗(yàn)的準(zhǔn)確性。

更進(jìn)一步的，加載件為工字型加載板，包括頂板、立柱及底板，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，重量輕，頂板上方便設(shè)置百分表，底板由鋼板以及粘貼在鋼板底部的硅膠壓板構(gòu)成，使得底板剛中有柔，能夠保證下壓時(shí)填土受力均勻。

更進(jìn)一步的，立柱套筒和連接結(jié)構(gòu)的配合使得反力架頂梁為在反力架立柱上不同位置的固定，對(duì)于不同量程的土壓力盒以及需要不同液壓千斤頂和傳感器的時(shí)候，可以方便的調(diào)整反力架頂梁的位置，從而得到合適的加載空間，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，操作簡(jiǎn)便，非常實(shí)用。

更進(jìn)一步的，還包括用于放置在所述多功能底板上的開孔墊板，在試驗(yàn)的時(shí)候選取不同硬度或材質(zhì)的墊板，以便得出嵌入式微型土壓力盒周圍材料的性質(zhì)因素對(duì)標(biāo)定系數(shù)的影響。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例中用于微型土壓力盒的多功能標(biāo)定裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例中多功能底板的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例中標(biāo)定筒的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是圖3的A處放大圖。

具體實(shí)施方式

下面通過具體實(shí)施方式，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

用于微型土壓力盒的多功能標(biāo)定裝置的實(shí)施例，如圖1～4所示，包括多功能底板1、設(shè)于多功能底板上的反力架立柱2、設(shè)于反力架立柱2上的反力架頂梁3、設(shè)于反力架頂梁3下方的壓力傳感器7、設(shè)于壓力傳感器7下方的液壓千斤頂6、設(shè)于液壓千斤頂6下方的加載件5以及直徑由小到大的多個(gè)標(biāo)定筒4，本實(shí)施例中標(biāo)定筒為四個(gè)，分別采用直徑200mm，300mm，350mm，400mm的無縫鋼管制成，標(biāo)定筒壁厚為10mm，各標(biāo)定筒內(nèi)壁上均具有填土厚度控制尺401，各標(biāo)定筒內(nèi)壁為拋光面，拋光面上設(shè)置硅油層（圖中未顯示），硅油層上設(shè)置聚四氟乙烯薄膜（圖中未顯示），在其他實(shí)施例中還可以根據(jù)需求選用所需數(shù)目、所需直徑以及所需壁厚的標(biāo)定筒；反力架立柱2上設(shè)有用于將反力架頂梁3固定在反力架立柱2上不同位置的連接結(jié)構(gòu)，本實(shí)施例中，反力架頂梁3包括反力架次梁301、與反力架次梁兩端可拆卸固定連接的兩個(gè)反力架主梁302，每個(gè)反力架主梁的兩端均固定連接立柱套筒303，連接結(jié)構(gòu)為在反力架立柱2上等距開設(shè)的銷孔8，立柱套筒8通過插設(shè)在該立柱套筒上的銷軸與銷孔8的配合實(shí)現(xiàn)在反力架立柱2上不同位置的固定；多功能底板1上設(shè)置多個(gè)用于對(duì)應(yīng)安放所述標(biāo)定筒的定位槽104，各定位槽104具有相同的幾何中心且該幾何中心位于加載件軸線上，本實(shí)施例中，定位槽104為圓形槽，幾何中心即為各圓形槽的圓心，用于微型土壓力盒的多功能標(biāo)定裝置還設(shè)有用于封堵各定位槽104的封堵板（圖中未顯示），本實(shí)施例的多功能底板上設(shè)置固定孔102以及與固定孔連通的穿線孔103，固定孔102上可拆卸設(shè)置封堵薄片（圖中未顯示），這樣在對(duì)嵌入式微型土壓力盒進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，嵌入式微型土壓力盒的底部插入固定孔102且引線穿過穿線孔103即可，當(dāng)需要對(duì)埋入式微型土壓力盒進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，用封堵薄片將固定孔102封堵即可；多功能底板上設(shè)置四個(gè)調(diào)平螺栓101，用于保證多功能底板1保持水平，防止出現(xiàn)因多功能底板1傾斜而影響試驗(yàn)的準(zhǔn)確性；本實(shí)施例中，加載件5為工字型加載板，包括頂板501、立柱502及底板，底板由鋼板503以及粘貼在鋼板503底部的硅膠壓板504構(gòu)成，反力架立柱包括立柱本體和固定在立柱本體底部的連接板9，連接板9通過螺栓10可拆卸固定連接在多功能底板1上。

本實(shí)施例的用于微型土壓力盒的多功能標(biāo)定裝置，利用多功能底板上的定位槽與不同直徑標(biāo)定筒的配合，能夠?qū)ν粋€(gè)微型土壓力盒在不同直徑標(biāo)定筒中分別進(jìn)行土標(biāo)試驗(yàn)，每個(gè)土標(biāo)試驗(yàn)均可通過液壓千斤頂分級(jí)加載不同的壓力，從而得出不同直徑標(biāo)定筒對(duì)土標(biāo)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的影響以及影響的大小和趨勢(shì)，這些結(jié)果可以對(duì)土標(biāo)試驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)以及土標(biāo)試驗(yàn)進(jìn)行指導(dǎo)，使得技術(shù)人員可以根據(jù)試驗(yàn)需求和標(biāo)定系數(shù)的誤差要求選取合適的標(biāo)定筒，避免盲目采用標(biāo)定筒，導(dǎo)致標(biāo)定系數(shù)隨機(jī)性增加的問題，對(duì)于相同試驗(yàn)要求的土標(biāo)試驗(yàn)，技術(shù)人員可以根據(jù)上述指導(dǎo)選取相同的試驗(yàn)裝置和試驗(yàn)方法，從而得出一致的標(biāo)定系數(shù)。同時(shí)，將反力架頂梁固定在反力架立柱上不同位置連接結(jié)構(gòu)以及壓力傳感器、液壓千斤頂、加載件形成的加載結(jié)構(gòu)，可進(jìn)行大量程微型土壓力盒的試驗(yàn)，不但設(shè)計(jì)巧妙，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低廉，操作方便，而且解決了現(xiàn)有技術(shù)中堆載方式無法進(jìn)行大量程微型土壓力盒的標(biāo)定試驗(yàn)的問題。

本實(shí)施例的各標(biāo)定筒內(nèi)壁上均具有填土厚度控制尺，填土厚度控制尺能夠簡(jiǎn)單有效的控制微型土壓力盒下方和上方的填土厚度，方便加載沉降值的估算，以便得出不同填土厚度對(duì)土標(biāo)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的影響以及影響的大小和趨勢(shì)，這些結(jié)果可以對(duì)土標(biāo)試驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)以及土標(biāo)試驗(yàn)進(jìn)行指導(dǎo)；各標(biāo)定筒內(nèi)壁為拋光面，拋光面上設(shè)置硅油層，硅油層上設(shè)置聚四氟乙烯薄膜，上述結(jié)構(gòu)大大減少了標(biāo)定筒內(nèi)壁摩擦力對(duì)標(biāo)定試驗(yàn)結(jié)果的影響；各定位槽具有相同的幾何中心且該幾何中心位于所述加載件軸線上，防止加載過程中出現(xiàn)標(biāo)定筒加載位置的偏移而產(chǎn)生的誤差，封堵板的作用在大的標(biāo)定筒試驗(yàn)時(shí)，封堵標(biāo)定筒內(nèi)部的定位槽，保證不同直徑標(biāo)定筒試驗(yàn)時(shí)均保持標(biāo)定筒內(nèi)的底面是平整的，這對(duì)對(duì)比試驗(yàn)非常重要；多功能底板上設(shè)置固定孔以及與固定孔連通的穿線孔，固定孔上可拆卸設(shè)置封堵薄片，該結(jié)構(gòu)使得本實(shí)用新型的多功能標(biāo)定裝置不僅能夠?qū)β袢胧轿⑿屯翂毫羞M(jìn)行試驗(yàn)而且還能夠?qū)η度胧轿⑿屯翂毫羞M(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單巧妙，大大拓展了試驗(yàn)范圍；加載件為工字型加載板，包括頂板、立柱及底板，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，重量輕，頂板上方便設(shè)置百分表11，底板由鋼板以及粘貼在鋼板底部的硅膠壓板構(gòu)成，使得底板剛中有柔，能夠保證下壓時(shí)填土受力均勻；立柱套筒和連接結(jié)構(gòu)的配合使得反力架頂梁為在反力架立柱上不同位置的固定，對(duì)于不同量程的土壓力盒以及需要不同液壓千斤頂和傳感器的時(shí)候，可以方便的調(diào)整反力架頂梁的位置，從而得到合適的加載空間，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，操作簡(jiǎn)便，非常實(shí)用；反力架立柱包括立柱本體和固定在立柱本體底部的連接板，連接板通過螺栓可拆卸固定連接在多功能底板上，拆裝維修方便。

在本實(shí)用新型的其他實(shí)施例中，與上述實(shí)施例不同的是，反力架頂梁的反力架次梁和兩個(gè)反力架主梁還可以一體設(shè)置；在本實(shí)用新型的其他實(shí)施例中，與上述實(shí)施例不同的是，設(shè)于液壓千斤頂下方的加載件還可以為鋼柱；在本實(shí)用新型的其他實(shí)施例中，與上述實(shí)施例不同的是，還包括用于放置在所述多功能底板上的開孔墊板，在試驗(yàn)的時(shí)候選取不同硬度或材質(zhì)的墊板，以便得出嵌入式微型土壓力盒周圍材料的性質(zhì)因素對(duì)標(biāo)定系數(shù)的影響。

最后應(yīng)當(dāng)說明的是:以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非對(duì)其限制；盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：依然可以對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式進(jìn)行修改或者對(duì)部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的精神，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型請(qǐng)求保護(hù)的技術(shù)方案范圍當(dāng)中。