CN105910893B - 加筋土挡土墙墙后土压力及筋带拉力检测装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种加筋土挡土墙墙后土压力及筋带拉力检测装置及方法，包括一个支架，在支架的一个侧面I安装推拉力加载装置，相对的另一个侧面II安装在挡土墙面板上，推拉力加载装置通过一个连接杆对待测筋带所在面板实施拉力或者压力；同时在连接杆设有推拉力传感器以及位移传感器。本发明构思精简，基于静力平衡的基本原理，设计出了本装置，尤其适用于加筋土挡土墙的筋带拉力检测。

Description

加筋土挡土墙墙后土压力及筋带拉力检测装置及方法
技术领域
本发明涉及挡土墙内部受力状态检测领域，具体涉及一种条带式加筋土挡土墙墙后土压力及筋带拉力检测装置及其使用方法。
背景技术
对于处于运营期的条带式加筋土挡土墙，在检测其筋带拉力时，目前尚无较好的检测装备。因为在检测筋带拉力时，需要破除部分面板，与此同时，还需要保持筋带的原始受力状态，尽量减少扰动。因此，为了更好地检测所述筋带拉力，本申请结合静力平衡的基本原理，创造出了本申请的条带式加筋土挡土墙墙后土压力及筋带拉力检测装置及其使用方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能保证准确测出条带式加筋土挡土墙筋带拉力的检测装置。
本发明解决技术问题所采用的技术方案是：
一种条带式加筋土挡土墙墙后土压力及筋带拉力检测装置，包括一个支架，在支架的一个侧面I安装推拉力加载装置，相对的另一个侧面II安装在挡土墙面板上，推拉力加载装置通过一个连接杆对待测筋带所在面板实施拉力或者压力；同时在连接杆设有推拉力传感器以及位移传感器。推拉力加载装置设置于支架上，既可提供拉力也可提供推力。
进一步的，所述的支架为一个长方体结构，其侧面II的四个角通过四个固定板I与支腿安装面板相连。
进一步的，所述的连接杆与一个固定板II铰接，所述的固定板II与待测筋带所在面板相连。
进一步的，所述支架采用角钢或钢管(或其他高强度材料)焊接(或其他组装方式)而成，支架采用吊装或其他方式，安装就位在挡土墙面板之上。
进一步的，所述推拉力传感器是电阻推拉力传感器、电容推拉力传感器、电感推拉力传感器或压电推拉力传感器。
进一步的，所述的支架顶面通过一个持力杆与连接杆相连。
利用上述装置进行条带式加筋土挡土墙墙后土压力及筋带拉力检测装置的方法,包括以下步骤：
步骤1将一种条带式加筋土挡土墙墙后土压力及筋带拉力检测装置安装固定在相应位置后，确保装置中心与土工带处以同一水平面上；将固定板II与待测筋带所在面板用膨胀螺栓连接。
步骤2将固定板II与连接杆铰接；
步骤3启动推拉力施加系统，对待测筋带所在面板施加设定的拉力；
步骤4破除待测筋带所在面板与周围面板的勾缝连接，消除待测筋带所在面板与周围面板的界面摩阻力；读取本检测装置所显示推拉力T1。
步骤5沿固定板边缘切割破除待测筋带所在面板，使测筋带所在面板只保留与固定板的连接部分；
步骤6清除待测筋带所在面板后5cm范围内的填土，使筋带完全暴露在空气介质中；读取本检测装置所显示推拉力T2。
此过程要做好相应防护措施(如清理完填土后，在待测筋带所在面板后安防与原面板等面积的可拼装钢板)防止墙后填土涌出或挤出。
通过上述检测方法得到的：筋带拉力F1＝T2；墙后土压力F2＝T2-T1；相邻面板接触面摩阻力F3＝T1。
本发明的有益效果是：
在实际使用时，首先通过膨胀螺栓使面板与固定板连接，再将固定板与连接杆连接，连接杆与固定板最好是铰接，以免二者之间产生弯矩，影响检测精度。然后安装支架，确保推拉力加载装置中心与土工带处以同一水平面上。启动推拉力加载装置对面板施加0.001Kn的拉力。然后将固定板周围的混凝土面板用切割机切割破除，并清理面板后10cm范围内的填土，此时推拉力传感器的读数即为筋带拉力。本发明构思精简，基于静力平衡的基本原理，设计出了本装置，尤其适用于加筋土挡土墙的筋带拉力检测。
附图说明
图1是本发明的装置安装时与面板位置关系图；
图2是本发明的主视图；
图3是本发明的侧视图；
图4是本发明的俯视图；
图5是加筋土挡土墙处于静止工作状态时，对墙面板进行受力分析图；
图6是破除面板与周围面板的勾缝连接后的受力分析图；
图7是将面板部分打破后的受力分析图；
图中：1支架、2推拉力加载装置、3推拉力传感器、4位移传感器、5连接杆、6固定板II、7铰接、8膨胀螺栓、9支腿安装面板、10待测筋带所在面板、11支腿安装面板、12持力杆。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细说明：
图1-4所示，一种条带式加筋土挡土墙墙后土压力及筋带拉力检测装置，包括一个支架1，在支架1的一个侧面I安装推拉力加载装置2，相对的另一个侧面II安装在挡土墙面板上，推拉力加载装置通过一个连接杆对待测筋带所在面板实施拉力或者压力；同时在连接杆设有推拉力传感器3以及位移传感器4。推拉力加载装置设置于支架上，既可提供拉力也可提供推力。
进一步的，所述的支架1为一个长方体结构，其侧面II的四个角通过四个固定板I与支腿安装面板9、11相连。
进一步的，所述的连接杆5与一个固定板II6铰接，所述的固定板II6与待测筋带所在面板10相连。
进一步的，所述支架1采用角钢或钢管(或其他高强度材料)焊接(或其他组装方式)而成，支架采用吊装或其他方式，安装就位在挡土墙面板之上；支架1的四个支腿安装在支腿安装面板9、10上。
进一步的，推拉力传感器是电阻推拉力传感器、电容推拉力传感器、电感推拉力传感器或压电推拉力传感器。
利用上述装置进行检测的方法如下：
步骤1将一种条带式加筋土挡土墙墙后土压力及筋带拉力检测装置安装固定在相应位置后，确保装置中心与土工带处以同一水平面上。将固定板6与待测筋带所在面板用膨胀螺栓连接。
步骤2将固定板6与连接杆7铰接。
步骤3启动推拉力施加系统，对面板施加0.001Kn的拉力。
步骤4破除待测筋带所在面板与周围面板的勾缝连接，消除待测筋带所在面板与周围面板的界面摩阻力。读取本检测装置所显示推拉力T1。
步骤5用切割机沿固定板6边缘切割破除待测筋带所在面板，待测筋带所在面板只保留与固定板6的连接部分。
步骤6清除待测筋带所在面板后5cm范围内的填土，使筋带完全暴露在空气介质中。读取本检测装置所显示推拉力T2。此过程要做好相应防护措施(如清理完填土后，在待测筋带所在面板后安防与原面板等面积的可拼装钢板)防止墙后填土涌出或挤出。
具体的工作原理如下：
如图5所示，当加筋土挡土墙处于静止工作状态时，对墙面板进行受力分析可知，在水平方向上，墙面板在筋带拉力F1、墙后土压力F2、相邻面板接触面摩阻力F3三个力的作用下处于平衡状态。
即：F1+F2+F3＝0
将一种条带式加筋土挡土墙墙后土压力及筋带拉力检测装置安装固定在相应位置后，确保装置中心与土工带处以同一水平面上。在面板中心(距中心5cm)周围打入膨胀螺栓并将面板与检测装置连接，启动推拉力施加系统，对面板施加0.001Kn的拉力。
如图6所示，第一步，破除该面板与周围面板的勾缝连接，使该面板与周围面板隔离，相邻面板接触面摩阻力F3随之消失。因本装置已固定安装且与面板刚性连接，则本检测装置将提供一水平向力T1，使面板处于静力平衡状态。
即：F1+F2+T1＝0
如图7所示，第二步，在确保本装置与面板连接牢固的前提下，使用切割机将面板部分打破，将墙面板后5cm范围内的填土清除，然后做好相应防护措施(如钢板)防止墙后填土涌出或挤出。此时墙后土压力F2消失，本装置将提供一水平向力T2，使面板处于静力平衡状态。
即：F1+T2＝0
由此可得，
筋带拉力F1＝T2
墙后土压力F2＝T2-T1
相邻面板接触面摩阻力F3＝T1。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (7)

1.一种加筋土挡土墙墙后土压力及筋带拉力检测装置，其特征在于：包括一个支架，在支架的一个侧面I安装推拉力加载装置，相对的另一个侧面II安装在挡土墙面板上，推拉力加载装置通过一个连接杆对待测筋带所在面板实施拉力或者压力；同时在连接杆设有推拉力传感器以及位移传感器；所述的支架为一个长方体结构，其侧面II的四个角通过四个固定板I与挡土墙面板相连；所述的连接杆与一个固定板II铰接，所述的固定板II与待测筋带所在面板相连。
2.如权利要求1所述的检测装置，其特征在于：所述支架采用角钢或钢管焊接而成。
3.如权利要求1所述的检测装置，其特征在于：所述推拉力传感器是电阻推拉力传感器、电容推拉力传感器、电感推拉力传感器或压电推拉力传感器。
4.如权利要求1所述的检测装置，其特征在于：所述的推拉力加载装置安装在侧面I的中心位置。
5.如权利要求1所述的检测装置，其特征在于：所述的支架顶面通过一个持力杆与连接杆相连。
6.利用权利要求1-5任一所述的装置进行条带式加筋土挡土墙墙后土压力及筋带拉力检测的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1将权利要求1-5任一所述的装置安装固定在挡土墙面板上，确保所述装置中心与土工带处在同一水平面上；将固定板II与待测筋带所在面板用膨胀螺栓连接；
步骤2将固定板II与连接杆铰接；
步骤3启动推拉力加载装置，对待测筋带所在面板施加设定的拉力；
步骤4破除待测筋带所在面板与周围面板的勾缝连接，消除待测筋带所在面板与周围面板的界面摩阻力；读取推拉力传感器以及位移传感器所显示推拉力T1；
步骤5沿固定板II边缘切割破除待测筋带所在面板，使待测筋带所在面板只保留与固定板II的连接部分；
步骤6清除待测筋带所在面板后的填土，使待测筋带完全暴露在空气介质中；读取本检测装置所显示推拉力T2。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于， 通过上述检测方法得到的：筋带拉力F1=T2；墙后土压力F2=T2-T1；相邻面板接触面摩阻力F3=T1。
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