CN114753405A - 土工格栅加筋智能嵌固装置与安装方法 - Google Patents

土工格栅加筋智能嵌固装置与安装方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及土工格栅加筋智能嵌固装置与安装方法。装置包括子嵌固件和母嵌固件,子嵌固件的下表面和母嵌固件的上表面分别排布有锯齿,子嵌固件的锯齿与母嵌固件的锯齿交错设置且相互插接;筋条夹持在子嵌固件的锯齿与母嵌固件的锯齿之间;子嵌固件和母嵌固件的锯齿中至少一个锯齿为压力传感锯齿。方法为:根据预设的土工格栅的铺设位置,确定土工格栅加筋智能嵌固装置的位置;然后在该位置的土中挖出一个凹槽以容纳母嵌固件;铺设土工格栅,将子嵌固件扣放于母嵌固件,使得筋条与压力传感锯齿之间相互挤压,压力传感锯齿测量筋条的拉力;继续铺设填土,直至将土工格栅加筋智能嵌固装置埋设完成。本发明能测得筋条的拉力,从而能提前预警。

Description

土工格栅加筋智能嵌固装置与安装方法
技术领域
本发明属于加筋土工程技术领域,具体涉及一种土工格栅加筋智能嵌固装置与安装方法。
背景技术
多级挡墙台阶处的筋材前端都需要提供更大的面板连接力,以保证足够的前端抗拔强度来保证筋材内力的发挥。当面板连接强度不够大时,就会出现墙面变形,甚至面板脱落。当筋材后端内力过大或者超过筋材后端抗拔强度,会导致筋材拔出破坏。
实际工程中很难直接获取筋材内力和筋材位移,一般都是通过模型试验测得。
现有不能对加筋土挡墙的筋材内力和位移进行实时监测,不能预警,不能及时对加筋土挡墙进行维护。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种土工格栅加筋智能嵌固装置,它能够对筋材的内力进行监测,以能够提前预警。
为达此目的,本发明采用以下技术方案:
一种土工格栅加筋智能嵌固装置,包括子嵌固件和母嵌固件,所述子嵌固件的下表面和所述母嵌固件的上表面分别排布有锯齿,所述子嵌固件的锯齿与所述母嵌固件的锯齿交错设置且相互插接;所述子嵌固件与所述母嵌固件对合嵌固后,所述子嵌固件的锯齿与所述母嵌固件的锯齿之间形成容纳通道,所述容纳通道沿着土工格栅的筋条的长度方向延伸且用于容纳所述筋条,所述筋条夹持在所述子嵌固件的锯齿与所述母嵌固件的锯齿之间;所述子嵌固件和所述母嵌固件的锯齿中至少一个锯齿为压力传感锯齿,以用于测量所述筋条的拉力。
优选地,在上述的土工格栅加筋智能嵌固装置中,所述母嵌固件的相邻的两个锯齿之间能够容纳一个所述子嵌固件的锯齿和两个所述筋条,且两个所述筋条分布在所述子嵌固件的锯齿的两侧。
优选地,在上述的土工格栅加筋智能嵌固装置中,所述子嵌固件的上表面和/或所述母嵌固件的下表面设置有波浪体。
优选地,在上述的土工格栅加筋智能嵌固装置中,所述波浪体的延伸方向与所述筋条的长度方向一致。
优选地,在上述的土工格栅加筋智能嵌固装置中,所述压力传感锯齿为所述子嵌固件中部的锯齿。
优选地,在上述的土工格栅加筋智能嵌固装置中,所述子嵌固件内设置有子信号发射器,所述母嵌固件内设置有母信号接收器,所述子信号发射器、所述母信号接收器用于与加筋土挡墙的墙趾以及所述加筋土挡墙的外侧的外信号接收器之间进行信号传输。
优选地,在上述的土工格栅加筋智能嵌固装置中,所述母嵌固件背对所述土工格栅的面板的面设置有小孔,所述小孔用于容纳土压力盒。
优选地,在上述的土工格栅加筋智能嵌固装置中,所述母嵌固件内设置有母电池,所述母嵌固件设置有凹陷部,所述凹陷部中安装有振动式渗压计,所述振动式渗压计通过渗压计电缆与所述母电池电连接。
本发明的另一个目的在于提供一种土工格栅加筋智能嵌固装置安装方法,以能够对筋材的内力进行监测,以能够提前预警。
为达此目的,本发明采用以下技术方案:
一种土工格栅加筋智能嵌固装置安装方法,包括上述的土工格栅加筋智能嵌固装置和步骤:
S1,根据预设的所述土工格栅的铺设位置,确定所述土工格栅加筋智能嵌固装置的位置;然后在该位置的土中挖出一个凹槽;
S2,将所述母嵌固件平稳放置于所述凹槽中;
S3,铺设所述土工格栅,使得所述土工格栅的所述筋条嵌入所述母嵌固件上表面的相邻的锯齿之间;
S4,将所述子嵌固件扣放于所述母嵌固件,使得所述母嵌固件的每两个相邻的锯齿容纳所述子嵌固件的一个锯齿和两个所述筋条,且使得所述筋条与所述压力传感锯齿之间相互挤压,所述压力传感锯齿测量所述筋条的拉力;
S5,继续铺设填土,直至将所述土工格栅加筋智能嵌固装置埋设完成。
优选地,在上述的土工格栅加筋智能嵌固装置安装方法中,所述子嵌固件内设置有子信号发射器,所述母嵌固件内设置有母信号接收器,加筋土挡墙的墙趾以及加筋土挡墙的外侧地面上分别设置一个外信号接收器,所述子信号发射器与所述母信号接收器以及所述外信号接收器之间进行信号传输,以监测所述土工格栅加筋智能嵌固装置的水平位移以及竖直位移。
本发明的土工格栅加筋智能嵌固装置与安装方法的有益效果在于:压力传感锯齿采用受压时电阻率变化的压力传感材料制作而成。筋条与压力传感锯齿之间一直存在挤压力,当筋条拉伸的时候,压力传感锯齿测得的数值会发生变化,进而测得筋条的拉力,从而能够提前预警。
附图说明
图1是本发明实施例土工格栅加筋智能嵌固装置的端面视图;
图2是本发明实施例土工格栅加筋智能嵌固装置的侧视图;
图3是本发明实施例土工格栅加筋智能嵌固装置安装于加筋土挡墙内部示意图。
图中部件名称和标号如下:
波浪体1、子嵌固件2、压力传感锯齿2-1、子电池2-2、子信号发射器2-3、母嵌固件3、土压力盒3-1、母电池3-2、渗压计电缆3-3、振动式渗压计3-4、母信号接收器3-5、外信号接收器4。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
如图1所示,本实施例公开了一种土工格栅加筋智能嵌固装置。该土工格栅加筋智能嵌固装置包括子嵌固件2和母嵌固件3。子嵌固件2位于母嵌固件3的上方,且子嵌固件2与母嵌固件3上下叠加嵌固。土工格栅的筋条设置在子嵌固件2和母嵌固件3之间,以形成一个整体。
具体地,子嵌固件2的下表面和母嵌固件3的上表面分别排布有锯齿,子嵌固件2的锯齿间距与母嵌固件3的锯齿间距不同,且子嵌固件2的锯齿与母嵌固件3的锯齿相互插接。土工格栅的筋条夹持在子嵌固件2的锯齿侧面与母嵌固件3的锯齿侧面之间。
进一步地,母嵌固件3的锯齿间距大于子嵌固件2的锯齿间距。母嵌固件3的两个相邻的锯齿能够容纳子嵌固件2的一个锯齿和两个筋条。且这两个筋条分布在子嵌固件2的一个锯齿的两侧。
子嵌固件2的锯齿中存在一个压力传感锯齿2-1,该压力传感锯齿2-1被两个筋条夹持挤压。该压力传感锯齿2-1采用受压时电阻率变化的压力传感材料制作而成。筋条与压力传感锯齿2-1之间一直存在挤压力,当筋条拉伸的时候,压力传感锯齿2-1测得的数值会发生变化,进而测得筋条的拉力,从而能够提前预警。
本实施例的子嵌固件2内设置有子电池2-2。同样,母嵌固件3内设置有母电池3-2。子电池2-2和母电池3-2为整个装置提供电能。
本实施例的子嵌固件2内设置有子信号发射器2-3。母嵌固件3内设置有母信号接收器3-5。加筋土挡墙的墙趾以及加筋土挡墙的外侧地面上分别设置一个外信号接收器4。本实施例通过信号传递进而确定整个装置的水平位移和竖直位移。
具体地,子信号发射器2-3与母信号接收器3-5之间信息传递能够核对子嵌固件2与母嵌固件3之间的位置关系,以提高子嵌固件2与母嵌固件3之间的位置精度。
继续如图1所示,本实施例的土工格栅加筋智能嵌固装置还能够安装至土工格栅的前端,此时,母嵌固件3背对土工格栅面板的面上设置有小孔。土压力盒3-1垂直放置于小孔内,且土压力盒3-1的表面与填土接触。优选地,土压力盒3-1的外表面与母嵌固件3外表面齐平。此时,可以通过土压力盒3-1测得水平向的土压力。
本实施例的土工格栅加筋智能嵌固装置可以设置在土工格栅的前端或者后端。位于土工格栅的后端时,通过压力传感锯齿2-1测量筋条的拉力。
本实施例的母嵌固件3设置有凹陷部。凹陷部中安装有振动式渗压计3-4。该振动式渗压计3-4通过渗压计电缆3-3与母电池3-2电连接。本实施例的振动式渗压计3-4用于测量填土的渗流。
本实施例的渗压计电缆3-3主要位于母嵌固件3内,防止渗压计电缆3-3露在外部形成渗流通道。
子嵌固件2的顶面和母嵌固件3的底面均形成有波浪体1,以增加子嵌固件2和母嵌固件3与填土之间的摩擦力,从而提高子嵌固件2和母嵌固件3的定位效果。本实施例的波浪体1是子嵌固件2的顶面或者母嵌固件3的底面形成的波浪形的表面。如图1和图2所示,波浪体1的延伸方向与筋条的长度方向一致,从而有利于提高筋条的抗拔能力。也即本实施例的土工格栅加筋智能嵌固装置不仅能够对土工格栅进行监测,还能够提高土工格栅的抗拔能力。
在其他的实施例中,可以只在子嵌固件2的顶面或者母嵌固件3的底面设置波浪体1。由于子嵌固件2和母嵌固件3形成整体,其中一个嵌固件与填土之间的摩擦力增加后,整体与填土的摩擦力也就增加了,从而也能够提高整体的定位效果。在另一个其他的实施例中,还可以在子嵌固件2和母嵌固件3的其他表面设置波浪体1。
总体上,本实施例的土工格栅加筋智能嵌固装置设置在土工格栅的后端,能够为土工格栅提供一定的抗拉力,还能够直接测量出筋条的拉力、土工格栅的位移和挡墙内部的渗流,从而为加筋土挡墙提供预警。本实施例的土工格栅加筋智能嵌固装置设置在土工格栅的前端能够提供一定的面板连接力。
本实施例还提供一种土工格栅加筋智能嵌固装置安装方法。该土工格栅加筋智能嵌固装置安装方法基于上述的土工格栅加筋智能嵌固装置,包括如下步骤:
根据预设的土工格栅的铺设位置,确定土工格栅加筋智能嵌固装置的位置。然后在土中挖出一个凹槽,该凹槽的大小以能放下整个母嵌固件3并略有富余即可,该凹槽的深度以母嵌固件3的锯齿露出土体表面为准。凹槽的内表面必须平整、均匀、密实;
将母嵌固件3平稳放置于凹槽中;
按照施工要求铺设土工格栅,使得土工格栅的筋条嵌入母嵌固件3上表面的相邻的锯齿之间;
铺设填土,为了确保土压力盒3-1与填土的充分接触,使测得的水平土压力更加精确,填土需使用细砂或小粒径骨料;
将子嵌固件2扣放于母嵌固件3,使得母嵌固件3的每两个相邻的锯齿容纳子嵌固件2的一个锯齿和两个筋条,且使得筋条与压力传感锯齿之间相互挤压,压力传感锯齿测量筋条的拉力;当子嵌固件2不再产生竖向位移的时候,说明子嵌固件2、土工格栅以及母嵌固件3嵌固到位;
继续铺设填土,直至将土工格栅加筋智能嵌固装置埋设完成;
在墙趾和加筋土挡墙外侧一定距离处分别设置外信号接收器4,并调试正常,子信号发射器2-3与母信号接收器3-5以及外信号接收器4之间进行信号传输,以监测土工格栅加筋智能嵌固装置的水平位移以及竖直位移;
土工格栅加筋智能嵌固装置埋设完成后,及时测值,选取稳定的测值作为基准值,基准值选定后记录在案,作为后面计算和分析的基本参数。
在上述步骤中,振动式渗压计3-4饱和处理之后,放置于母嵌固件3的凹陷部,用细砂填满母嵌固件3的凹陷部。
显然,本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例,而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种土工格栅加筋智能嵌固装置,其特征在于,包括子嵌固件和母嵌固件,所述子嵌固件的下表面和所述母嵌固件的上表面分别排布有锯齿,所述子嵌固件的锯齿与所述母嵌固件的锯齿交错设置且相互插接;所述子嵌固件与所述母嵌固件对合嵌固后,所述子嵌固件的锯齿与所述母嵌固件的锯齿之间形成容纳通道,所述容纳通道沿着土工格栅的筋条的长度方向延伸且用于容纳所述筋条,所述筋条夹持在所述子嵌固件的锯齿与所述母嵌固件的锯齿之间;所述子嵌固件和所述母嵌固件的锯齿中至少一个锯齿为压力传感锯齿,以用于测量所述筋条的拉力。
2.根据权利要求1所述的土工格栅加筋智能嵌固装置,其特征在于:所述母嵌固件的相邻的两个锯齿之间能够容纳一个所述子嵌固件的锯齿和两个所述筋条,且两个所述筋条分布在所述子嵌固件的锯齿的两侧。
3.根据权利要求1所述的土工格栅加筋智能嵌固装置,其特征在于:所述子嵌固件的上表面和/或所述母嵌固件的下表面设置有波浪体。
4.根据权利要求3所述的土工格栅加筋智能嵌固装置,其特征在于:所述波浪体的延伸方向与所述筋条的长度方向一致。
5.根据权利要求1所述的土工格栅加筋智能嵌固装置,其特征在于:所述压力传感锯齿为所述子嵌固件中部的锯齿。
6.根据权利要求1所述的土工格栅加筋智能嵌固装置,其特征在于:所述子嵌固件内设置有子信号发射器,所述母嵌固件内设置有母信号接收器,所述子信号发射器、所述母信号接收器用于与加筋土挡墙的墙趾以及所述加筋土挡墙的外侧的外信号接收器之间进行信号传输。
7.根据权利要求1所述的土工格栅加筋智能嵌固装置,其特征在于:所述母嵌固件背对所述土工格栅的面板的面设置有小孔,所述小孔用于容纳土压力盒。
8.根据权利要求1所述的土工格栅加筋智能嵌固装置,其特征在于:所述母嵌固件内设置有母电池,所述母嵌固件设置有凹陷部,所述凹陷部中安装有振动式渗压计,所述振动式渗压计通过渗压计电缆与所述母电池电连接。
9.一种土工格栅加筋智能嵌固装置安装方法,其特征在于,包括权利要求1-8任一项所述的土工格栅加筋智能嵌固装置和步骤:
S1,根据预设的所述土工格栅的铺设位置,确定所述土工格栅加筋智能嵌固装置的位置;然后在该位置的土中挖出一个凹槽;
S2,将所述母嵌固件平稳放置于所述凹槽中;
S3,铺设所述土工格栅,使得所述土工格栅的所述筋条嵌入所述母嵌固件上表面的相邻的锯齿之间;
S4,将所述子嵌固件扣放于所述母嵌固件,使得所述母嵌固件的每两个相邻的锯齿容纳所述子嵌固件的一个锯齿和两个所述筋条,且使得所述筋条与所述压力传感锯齿之间相互挤压,所述压力传感锯齿测量所述筋条的拉力;
S5,继续铺设填土,直至将所述土工格栅加筋智能嵌固装置埋设完成。
10.根据权利要求9所述的土工格栅加筋智能嵌固装置安装方法,其特征在于:所述子嵌固件内设置有子信号发射器,所述母嵌固件内设置有母信号接收器,加筋土挡墙的墙趾以及加筋土挡墙的外侧地面上分别设置一个外信号接收器,所述子信号发射器与所述母信号接收器以及所述外信号接收器之间进行信号传输,以监测所述土工格栅加筋智能嵌固装置的水平位移以及竖直位移。
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