CN111021439B - 适用于模型桩微型土压力盒的埋设装置及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供适用于模型桩微型土压力盒的埋设装置及其制造方法，包括模型桩及固定于模型桩内的压力盒固定板，所述压力盒固定板包括沿纵向间隔布设用于放置微型土压力盒的圆槽及引线通孔，模型桩呈管状，模型桩外表面对应圆槽处开设有以供微型土压力盒露出的圆形通孔，所述压力盒固定板与模型桩内壁固定连接，本发明结构简单，能够将微型土压力盒可快速且牢固固定于压力盒固定板圆槽内，克服了微型土压力盒在试验过程中可能发生偏位的问题，微型土压力盒导线通过引线通道由模型桩内部牵引而出，保护了导线接头且避免了缠绕引起量测数据的不准确。

Description

适用于模型桩微型土压力盒的埋设装置及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种适用于模型桩微型土压力盒的埋设装置及其制造方法。

背景技术

在岩土工程领域，在水平土压力的作用下桩基础往往会发生较大的挠曲变形和弯矩，能否准确地获得桩土接触压力对结构的安全尤为重要。目前获得桩侧土压力的主要手段包括：现场原位测试、三维数值模拟和室内模型试验。其中，室内模型试验具有操作简单、施工干扰小和可重复性等众多优点，受到广大研究人员的青睐。

在室内模型试验中，通常是在模型桩表面黏贴微型土压力盒，并将其导线顺着模型桩外表面延伸至地表。在测试过程中可能会发生以下几个问题：微型土压力盒可能由于黏贴不牢固发生偏位；微型土压力盒导线缠绕在模型桩表面，可能影响到测试结果；微型土压力盒具有一定的厚度，对准确量测桩土接触压力带了一定的误差。

发明内容

本发明对上述问题进行了改进，即本发明要解决的技术问题是现有的室内模型试验中结构在模型桩表面黏贴微型土压力盒的方式容易出现微型土压力盒发生偏位，测试结果不准确等问题。

本发明的具体实施方案是：一种适用于模型桩微型土压力盒的埋设装置，包括模型桩及固定于模型桩内的压力盒固定板，所述压力盒固定板包括沿纵向间隔布设用于放置微型土压力盒的圆槽及引线通孔，模型桩呈管状，模型桩外表面对应圆槽处开设有以供微型土压力盒露出的圆形通孔，所述压力盒固定板与模型桩内壁固定连接。

进一步的，微型土压力盒的底面外周与圆槽内壁胶接连接，所述微型土压力盒的导线由上部相邻引线通孔并由伸出。

进一步的，所述模型桩内的压力盒固定板具有一对。

进一步的，所述模型桩由两个截面呈弧形的多孔半模桩固定连接形成。

进一步的，所述微型土压力盒侧部与圆形通孔内部胶接连接。

进一步的，所述压力盒固定板与模型桩内壁胶接连接。

本发明还包括一种模型桩微型土压力盒的埋设装置制造方法，具体步骤如下：

1）制作多孔半模桩：

将一根圆形钢管采用线切割工艺沿直径方向切割而成两个截面为弧形的多孔半模桩，根据预先设计好的微型土压力盒安装位置，依次钻取圆形通孔，圆形通孔大于土压力盒直径；

2）制作压力盒固定板：

准备板状压力盒固定板，在其表面分别开圆槽及引线通道，圆槽及引线通道交替设置，引线通道位于圆槽上部，圆槽位置与多孔半模桩的圆形通孔位置轴心重合；

将微型土压力盒底面周侧牢固地粘结于圆槽内，并将微型土压力盒导线由引线通道穿出，确保当模型桩发生变形时土压力盒不会偏位；

3）安装压力盒固定板：

将两个压力盒固定板外周采用胶黏分别贴于步骤1）形成的两个多孔半模桩内表面，并对其施加法向挤压力确保黏贴牢固，微型土压力盒外周与多孔半模桩之间的空隙采用白色硅胶进行封堵，确保了干燥和密封，使得微型土压力盒有一个良好的工作环境；

4）黏贴多孔半模桩：

将带有微型土压力盒及其压力盒固定板的多孔半模桩黏贴成整体，并施加环向挤压力确保黏贴牢靠；最后将制作好的模型桩放置于试验用土中，进行室内模型试验，即可监测模型桩两侧土压力。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：1）微型土压力盒可快速且牢固地黏贴与圆槽内，克服了微型土压力盒在试验过程中可能发生偏位的问题。2）微型土压力盒导线通过引线通道由模型桩内部牵引而出，保护了导线接头且避免了缠绕引起量测数据的不准确。3）微型土压力盒通过其压力盒固定板嵌入模型桩内，减小了微型土压力盒厚度带来的量测误差。

附图说明

图1为压力盒固定板结构示意图。

图2为微型土压力盒固定于压力盒固定板上后结构示意图。

图3为模型桩分解结构示意图。

图4为模型桩侧向安装微型土压力盒结构示意图。

图中：1-压力盒固定板，11-圆槽，12-引线通道，13-微型土压力盒，14-导线，2-多孔半模桩，21-圆形通孔。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。

如图1～4所示，一种适用于模型桩微型土压力盒的埋设装置，包括模型桩及固定于模型桩内的压力盒固定板1，所述压力盒固定板包括沿纵向间隔布设用于放置微型土压力盒的圆槽11及引线通孔12，模型桩呈管状，模型桩外表面对应圆槽处开设有以供微型土压力盒露出的圆形通孔21，所述压力盒固定板与模型桩内壁固定连接。

本实施例中，微型土压力盒的底面外周与圆槽内壁胶接连接，所述微型土压力盒的导线由上部相邻引线通孔并由伸出。

本实施例中，所述模型桩内的压力盒固定板具有一对，两个压力盒固定板上的微型土压力盒背向向外侧设置。

本实施例中，所述模型桩由两个截面呈弧形的多孔半模桩2固定连接形成。

本实施例中，所述微型土压力盒侧部与圆形通孔内部胶接连接，压力盒固定板与模型桩内壁胶接连接。

具体制造方法如下：

1）制作多孔半模桩：

将一根圆形钢管采用线切割工艺沿直径方向切割而成两个截面为弧形的多孔半模桩2，根据预先设计好的微型土压力盒安装位置，依次钻取圆形通孔21，其直径为3cm，且略大于土压力盒直径。

2）制作压力盒固定板：

压力盒固定板1宽高尺寸分别为55cm×3.5cm，厚度0.3cm。在其表面分别开直径为3cm的圆槽11和直径为1cm的引线通道12，圆槽11位置与多孔半模桩2的圆形通孔21位置轴心重合，引线通道位于圆槽11顶部3cm处。

微型土压力盒13直径为2.8cm，采用502胶将微型土压力盒13底面周侧牢固地粘结于圆槽11内，并将微型土压力盒导线14由引线通道12穿出，确保当模型桩发生变形时土压力盒13不会偏位。

3）安装压力盒固定板：

将两个压力盒固定板1外周采用AB胶分别黏贴于步骤1）的两个多孔半模桩2内表面，并对其施加法向挤压力确保黏贴牢固。微型土压力盒13外周与多孔半模桩2之间的空隙采用白色硅胶进行封堵，确保了干燥和密封，使得微型土压力盒有一个良好的工作环境。

4）黏贴多孔半模桩：

采用AB胶将带有微型土压力盒13及其压力盒固定板1的多孔半模桩2黏贴成整体，并施加环向挤压力确保黏贴牢靠。

最后将制作好的模型桩放置于试验用土中，进行室内模型试验，即可监测模型桩两侧土压力。

本实施例中，以上构件均由钢材制成，实际设计中还可以采用其他强度高的材料设计。

上述本发明所公开的任一技术方案除另有声明外，如果其公开了数值范围，那么公开的数值范围均为优选的数值范围，任何本领域的技术人员应该理解：优选的数值范围仅仅是诸多可实施的数值中技术效果比较明显或具有代表性的数值。由于数值较多，无法穷举，所以本发明才公开部分数值以举例说明本发明的技术方案，并且，上述列举的数值不应构成对本发明创造保护范围的限制。

如果本文中使用了“第一”、“第二”等词语来限定零部件的话，本领域技术人员应该知晓：“第一”、“第二”的使用仅仅是为了便于描述上对零部件进行区别如没有另行声明外，上述词语并没有特殊的含义。

同时，上述本发明如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件，那么，除另有声明外，固定连接可以理解为：能够拆卸地固定连接( 例如使用螺栓或螺钉连接)，也可以理解为：不可拆卸的固定连接(例如铆接、焊接)，当然，互相固定连接也可以为一体式结构( 例如使用铸造工艺一体成形制造出来) 所取代(明显无法采用一体成形工艺除外)。

另外，上述本发明公开的任一技术方案中所应用的用于表示位置关系或形状的术语除另有声明外其含义包括与其近似、类似或接近的状态或形状。

本发明提供的任一部件既可以是由多个单独的组成部分组装而成，也可以为一体成形工艺制造出来的单独部件。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (2)

1.适用于模型桩微型土压力盒的埋设装置，其特征在于，包括模型桩及固定于模型桩内的压力盒固定板，所述压力盒固定板包括沿纵向间隔布设用于放置微型土压力盒的圆槽及引线通孔，模型桩呈管状，模型桩外表面对应圆槽处开设有以供微型土压力盒露出的圆形通孔，所述压力盒固定板与模型桩内壁固定连接；

微型土压力盒的底面外周与圆槽内壁胶接连接，所述微型土压力盒的导线由上部相邻引线通孔并由伸出；

所述模型桩内的压力盒固定板具有一对；

所述模型桩由两个截面呈弧形的多孔半模桩固定连接形成；

所述微型土压力盒侧部与圆形通孔内部胶接连接；

所述压力盒固定板与模型桩内壁胶接连接。

2.一种模型桩微型土压力盒的埋设装置制造方法，其特征在于，具体步骤如下：

1）制作多孔半模桩：

将一根圆形钢管采用线切割工艺沿直径方向切割而成两个截面为弧形的多孔半模桩，根据预先设计好的微型土压力盒安装位置，依次钻取圆形通孔，圆形通孔大于土压力盒直径；

2）制作压力盒固定板：

准备板状压力盒固定板，在其表面分别开圆槽及引线通道，圆槽及引线通道交替设置，引线通道位于圆槽上部，圆槽位置与多孔半模桩的圆形通孔位置轴心重合；

将微型土压力盒底面周侧牢固地粘结于圆槽内，并将微型土压力盒导线由引线通道穿出，确保当模型桩发生变形时土压力盒不会偏位；

3）安装压力盒固定板：

将两个压力盒固定板外周采用胶黏分别贴于步骤1）形成的两个多孔半模桩内表面，并对其施加法向挤压力确保黏贴牢固，微型土压力盒外周与多孔半模桩之间的空隙采用白色硅胶进行封堵，确保了干燥和密封，使得微型土压力盒有一个良好的工作环境；

4）黏贴多孔半模桩：

将带有微型土压力盒及其压力盒固定板的多孔半模桩黏贴成整体，并施加环向挤压力确保黏贴牢靠；最后将制作好的模型桩放置于试验用土中，进行室内模型试验，即可监测模型桩两侧土压力。