CN105064416B - 一种沉井摩阻力计及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明具体提供了一种沉井摩阻力计，包括外部钢板、传力钢板、钢垫板、传力钢块、钢筋和钢筋计，传力钢块与传力钢板一侧面中部连接，且传力钢块与传力钢板的中心位置处于同一水平线，钢垫板的中部设有活动孔，传力钢块穿过该活动孔，且钢垫板一侧面与传力钢板相接触，传力钢板和钢垫板的两端均与外部钢板连接，钢筋计两端的连接套筒上各连接一个钢筋，上端的钢筋端部与传力钢块垂直连接，两端的外部钢板上垂直连接有钢板固定筋。该发明利用钢筋计进行结构和适应性改造，形成一种直接用于摩阻力监测的摩阻力计，结构简单，省去间接过程环节，测量更直接、更准确，信息反馈更及时。
Description
技术领域
本发明属于沉井施工监测技术领域，具体涉及一种沉井摩阻力计及其施工方法。
背景技术
沉井井壁摩阻力对于沉井能否顺利下沉是一项关键的制约因素，因此在施工过程中随时了解和掌握井壁的摩阻力对施工具有重要的指导作用。
目前，沉井井壁的摩阻力监测主要有两种方法：（1）直接在沉井井壁放置土压力计测得土压力，并通过室内试验的方法确定井壁与土的摩擦系数，通过实测的土压力和实验的摩擦系数计算摩阻力；（2）在沉井截面上布置钢筋应力计及混凝土应变计，通过实测数据计算截面轴力，利用竖向平衡方程推算出侧摩阻力的大小。然而，上述两种方法都是间接监测井壁摩阻力，过程复杂，影响因素较多。
因此，需要研究一种直接用于摩阻力监测的摩阻力计，省去过程环节，使得测量更直接、更准确，信息反馈更及时。
发明内容
本发明的目的是克服现有间接监测井壁摩阻力过程复杂，影响因素较多，测量结果不准确的问题。
为此，本发明提供了一种沉井摩阻力计，包括外部钢板、传力钢板、钢垫板、传力钢块、钢筋和钢筋计，所述传力钢块与传力钢板一侧面中部连接，且传力钢块与传力钢板的中心位置处于同一水平线，所述钢垫板的中部设有活动孔，所述传力钢块穿过该活动孔，且钢垫板一侧面与传力钢板相接触，所述传力钢板和钢垫板的两端均与外部钢板连接，所述钢筋计两端的连接套筒上各连接一个钢筋，所述上端的钢筋端部与传力钢块垂直连接，所述两端的外部钢板上垂直连接有钢板固定筋。
上述传力钢板和钢垫板的接触面上涂有黄油。
上述传力钢板和钢垫板两端部孔隙填充轻质泡沫塑料。
上述传力钢块和钢垫板之间活动孔填充多孔泡沫和黄油。
上述钢筋和钢筋计外部包裹有多层塑料布。
上述下端的钢筋端部为弯头结构。
上述传力钢板为单面花纹钢板，花纹面为土石摩擦面。
另外，本发明还提供了一种沉井摩阻力计的施工方法，包括如下步骤：
1)将传力钢板与传力钢块进行焊接，使传力钢板与传力钢块中心位置对齐；
2)将焊接好的传力钢板与传力钢块套装在钢垫板上，使传力钢块穿过钢垫板的活动孔，传力钢板与钢垫板相接触且不相对滑动，传力钢板与钢垫板中心位置相对应；
3)将钢垫板端部外缘与外部钢板焊接在一起；
4)将钢筋与钢筋计两端进行连接，钢筋上端与传力钢块连接；
5)将钢板固定筋与外部钢板按照设计位置进行焊接；
6)将上述按步骤1)～5）组装好的摩阻力计安装在沉井混凝土外壁上，将钢板固定筋与沉井的钢筋骨架进行焊接，调整传力钢块，使其位于活动孔的中间位置，保证传力钢块可以在活动孔内自由地活动；
7)传力钢块位置调整完毕后，将传力钢块用绳子进行固定；
8)向沉井中回填混凝土，当混凝土淹没钢筋计并振捣密实后，将传力钢块固定的绳子解除，完成摩阻力计的安装埋设。
上述步骤8)中回填混凝土时剔除直径≥4cm的大骨料，并避免在其周边50cm内进行机械振捣。
本发明的有益效果：本发明提供的这种沉井摩阻力计利用钢筋计进行结构和适应性改造，形成一种直接用于摩阻力监测的摩阻力计，结构简单，省去中间间接计算过程环节，测量更直接、更准确，信息反馈更及时。
以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。
附图说明
图1是本发明沉井摩阻力计的结构示意图。
图2是图1的A-A剖面示意图。
附图标记说明：1、外部钢板；2、传力钢板；3、钢垫板；4、传力钢板；5、钢筋；6、钢筋计；7、活动孔；8、钢板固定筋；9、连接套筒；10、泡沫塑料；11、塑料布。
具体实施方式
实施例1：
为了克服现有间接监测井壁摩阻力过程复杂，影响因素较多，测量结果不准确的问题，本实施例提供了一种如图1和图2所示的沉井摩阻力计，包括外部钢板1、传力钢板2、钢垫板3、传力钢块4、钢筋5和钢筋计6，所述传力钢块4与传力钢板2一侧面中部连接，且传力钢块4与传力钢板2的中心位置处于同一水平线，所述钢垫板3的中部设有活动孔7，所述传力钢块4穿过该活动孔7，且钢垫板3一侧面与传力钢板2相接触，所述传力钢板2和钢垫板3的两端均与外部钢板1连接，所述钢筋计6两端的连接套筒9上各连接一个钢筋5，所述上端的钢筋5端部与传力钢块4垂直连接，所述两端的外部钢板1上垂直连接有钢板固定筋8。
另外，为了加强锚固作用，所述下端的钢筋5端部为弯头结构。
外部钢板1安装目的是为了约束传力钢板2，外部钢板1由5mm厚的钢板加工而成的矩形带孔板，传力均匀，内缘加工成45°的斜面，要求钢板加工平整。
传力钢板2主要传递摩擦力，由10mm厚的矩形钢板加工而成，矩形钢板中间与传力钢块4焊接，传力钢板2采用单面花纹钢板，花纹面为土石摩擦面，钢板加工要边缘平整光滑，整体平整。
钢垫板3主要支撑和约束传力钢板2，由10mm厚的钢板加工而成，带有约束边缘和活动孔7结构。
传力钢块4主要将力由传力钢板2传递给钢筋计6，为40mm×40mm×80mm的钢块。
钢筋5主要将外部摩阻力传递给钢筋计6。
钢筋计6主要用于测量钢筋5传递过来的摩阻力。
实施例2：
在实施例1的基础上，本实施例提供了该沉井摩阻力计的安装埋设及施工方法，其过程如下：
1)将传力钢板2与传力钢块4进行焊接，使传力钢板2与传力钢块4中心位置对齐，焊接时要求平整、光滑、焊接牢固。
2)将焊接好的传力钢板2与传力钢块4套装在钢垫板3上，使传力钢块4穿过钢垫板3的活动孔7，传力钢板2与钢垫板3相接触且不相对滑动，传力钢板2与钢垫板3中心位置相对应。
若传力钢板2在钢垫板3可滑动，此时，将两者分开，在接触底面及侧面涂抹黄油，然后将两者组合在一起；传力钢板2在钢垫板3两者中心位置对应好以后，传力钢板2和钢垫板3两端部孔隙填充轻质泡沫塑料10。
3)在外部钢板1上画出钢垫板3外缘轮廓线，然后将钢垫板3外缘与轮廓线重合，将钢垫板3端部外缘与外部钢板1焊接在一起，焊接时应注意焊接平整、光滑，不应穿透外部钢板1。
4)将钢筋5与钢筋计6两端进行连接，钢筋5上端与传力钢块4连接。
5)将钢板固定筋8与外部钢板1按照设计位置进行焊接，焊接时应注意保护外部钢板1，不能焊穿。
6)将上述按步骤1)～5）组装好的摩阻力计安装在沉井混凝土外壁上，将钢板固定筋8与沉井的钢筋骨架进行焊接，调整传力钢块4，使其位于活动孔7的中间位置，保证传力钢块4可以在活动孔7内自由地活动。
7)传力钢块4位置调整完毕后，将传力钢块4用绳子进行固定。
为了防止组装好的摩阻力计与混凝土浆液接触，将钢筋计6及上部钢筋5、传力钢块4、钢垫板3涂黄油，传力钢块4和钢垫板3之间活动孔7填充多孔泡沫和黄油，随后在活动孔7及其周围、钢筋5和钢筋计6外部包裹有多层塑料布11(一般包裹3层)。
8)向沉井中回填混凝土，当混凝土淹没钢筋计6并振捣密实后，将传力钢块4固定的绳子解除，完成摩阻力计的安装埋设。
回填混凝土时剔除直径≥4cm的大骨料，并避免在其周边50cm内进行机械振捣；同时，应注意钢筋计6的电缆的保护。
9)摩阻力计的安装埋设完成后5小时内每小时测读钢筋计6的测量值一次，随后6小时测读一次直至准备下沉，下沉过程中每小时测两次。
综上所述，本发明提供的这种沉井摩阻力计利用钢筋计进行结构和适应性改造，形成一种直接用于摩阻力监测的摩阻力计，结构简单，省去中间间接计算过程环节，测量更直接、更准确，信息反馈更及时。
以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种沉井摩阻力计的施工方法，其特征在于：该方法采用的一种沉井摩阻力计包括外部钢板(1)、传力钢板(2)、钢垫板(3)、传力钢块(4)、钢筋(5)和钢筋计(6)，所述传力钢块(4)与传力钢板(2)一侧面中部连接，且传力钢块(4)与传力钢板(2)的中心位置处于同一水平线，所述钢垫板(3)的中部设有活动孔(7)，所述传力钢块(4)穿过该活动孔(7)，且钢垫板(3)一侧面与传力钢板(2)相接触，所述传力钢板(2)和钢垫板(3)的两端均与外部钢板(1)连接，所述钢筋计(6)两端的连接套筒(9)上各连接一个钢筋(5)，位于钢筋计上端的钢筋(5)端部与传力钢块(4)垂直连接，所述外部钢板(1) 的两端上垂直连接有钢板固定筋(8)；
该方法包括如下步骤：
1) 将传力钢板(2)与传力钢块(4) 进行焊接，使传力钢板(2)与传力钢块(4)中心位置对齐；
2) 将焊接好的传力钢板(2)与传力钢块(4) 套装在钢垫板(3)上，使传力钢块(4)穿过钢垫板(3)的活动孔(7)，传力钢板(2)与钢垫板(3) 相接触且不相对滑动，传力钢板(2)与钢垫板(3)中心位置相对应；
3) 将钢垫板(3)端部外缘与外部钢板(1)焊接在一起；
4) 将钢筋(5)与钢筋计(6)两端进行连接，钢筋(5)上端与传力钢块(4)连接；
5) 将钢板固定筋(8)与外部钢板(1)按照设计位置进行焊接；
6) 将上述按步骤1)～ 5）组装好的摩阻力计安装在沉井混凝土外壁上，将钢板固定筋(8)与沉井的钢筋骨架进行焊接，调整传力钢块(4)，使其位于活动孔(7)的中间位置，保证传力钢块(4)可以在活动孔(7)内自由地活动；
7) 传力钢块(4)位置调整完毕后，将传力钢块(4)用绳子进行固定；
8) 向沉井中回填混凝土，当混凝土淹没钢筋计(6)并振捣密实后，将传力钢块(4) 固定的绳子解除，完成摩阻力计的安装埋设。
2.如权利要求1所述的一种沉井摩阻力计的施工方法，其特征在于：所述传力钢板 (2)和钢垫板(3)的接触面上涂有黄油。
3.如权利要求1所述的一种沉井摩阻力计的施工方法，其特征在于：所述传力钢板(2)和钢垫板(3)两端部孔隙填充轻质泡沫塑料(10)。
4.如权利要求1所述的一种沉井摩阻力计的施工方法，其特征在于：所述传力钢块(4)和钢垫板(3)之间活动孔(7)填充多孔泡沫和黄油。
5.如权利要求1所述的一种沉井摩阻力计的施工方法，其特征在于：所述钢筋(5)和钢筋计(6)外部包裹有多层塑料布(11)。
6.如权利要求1所述的一种沉井摩阻力计的施工方法，其特征在于：位于钢筋计下端的钢筋 (5)端部为弯头结构。
7.如权利要求1所述的一种沉井摩阻力计的施工方法，其特征在于：所述传力钢板(2)为单面花纹钢板，花纹面为土石摩擦面。
8.如权利要求1所述的一种沉井摩阻力计的施工方法，其特征在于：所述步骤8)中回填混凝土时剔除直径≥ 4cm 的大骨料，并避免在其周边50cm 内进行机械振捣。
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