CN204112362U - 一种可检测土压力的路基挡土墙 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可检测土压力的路基挡土墙，包括设置在道路路基侧面的挡土墙，挡土墙上设置有一端贯穿挡土墙并伸入路基中的锚杆，锚杆的另一端露在挡土墙外部并安装有测量锚杆轴向应变的测力装置。本装置利用锚杆连接挡土墙和路基土，用锚杆固定端所受的应力大小反应挡土墙承受的土压力大小，整个结构简单，设置方便，并能有效反映应变情况；将电压信号传递给变送器，再由变送器经过无线通信模块传输给远程终端，使公路养护人员在室内就能了解挡土墙是否存在安全隐患；提高了公路养护人员的工作效率，使道路安全得到保障。

Description

一种可检测土压力的路基挡土墙

技术领域

本实用新型属于道路工程技术领域，具体涉及一种可以检测土压力的路基挡土墙。

背景技术

挡土墙是一种能够抵抗侧向土压力，用来支撑天然边坡或人工边坡，保持土体稳定的建筑物。它被广泛用于公路、铁路、水利及其他土建工程。现公路工程中重力式挡土墙应用广泛，其构造简单，断面尺寸较大，墙体较重，墙背侧向土压力主要由墙身自重来平衡。

路基挡土墙一般都可能有向外的位移或倾覆。现挡土墙设计依据公路等级选择荷载等级，按墙背土体达到主动极限平衡状态，取一定安全系数来保证墙背土体的稳定。当土压力大于挡土墙自重时，会有倾覆的隐患。我国道路超载严重，且环境复杂多变，挡土墙存在安全隐患，且往往破坏后不能及时检测修复。

发明内容

针对上述现有公路工程领域中挡土墙存在的不足，本实用新型的目的是，提供一种可检测土压力的挡土墙，解决能及时检测、修复挡土墙存在的安全隐患问题，为道路养护提供便利。

本实用新型所采用的技术方案是：

一种可检测土压力的路基挡土墙，包括设置在道路路基侧面的挡土墙，挡土墙上设置有一端贯穿挡土墙并伸入路基中的锚杆，锚杆的另一端露在挡土墙外部并安装有测量锚杆轴向应变的测力装置。

进一步地，所述的测力装置包括安装于露在挡土墙外部的锚杆上的托盘和紧固螺母，其中托盘紧贴挡土墙设置，在托盘和紧固螺母之间安装有监测锚杆轴线方向应力变化的传感器。

进一步地，所述的锚杆伸入路基中的一端经过路基的滑动面。

进一步地，挡土墙上托盘的一侧安装有变送器，变送器上连接有无线通信模块，变送器通过数据线与传感器连接。

本实用新型与现有挡土墙相比有以下技术特点：

1.提供了一种压力可实时监控的挡土墙，解决了现有技术中挡土墙的工作状况无法实时反映的问题；

2.利用锚杆连接挡土墙和路基土，用锚杆固定端所受的应力大小反应挡土墙承受的土压力大小，整个结构简单，设置方便，并能有效反映应变情况；

3.将电压信号传递给变送器，再由变送器经过无线通信模块传输给远程终端，使公路养护人员在室内就能了解挡土墙是否存在安全隐患；提高了公路养护人员的工作效率，使道路安全得到保障。

附图说明

图1为本实用新型挡土墙横断面示意图；

图2为本实用新型测力装置示意图；

图3为挡土墙平面示意图；

图中标号的含义：1—挡土墙，2—锚杆，3—紧固螺母，4—传感器，5—数据线，6—托盘，7—变送器，8—无线通信模块；

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。

具体实施方式

遵从上述技术方案，如图1至图3所示，一种可检测土压力的路基挡土墙，包括设置在道路路基侧面的挡土墙1，挡土墙1上设置有一端贯穿挡土墙1并伸入路基中的锚杆2，锚杆2的另一端露在挡土墙1外部并安装有测量锚杆2轴向应变的测力装置。

路基中的土压力作用于挡土墙1，锚杆2固定于路基土和挡土墙1之间，锚杆2固定端所受的力可以反映挡土墙1承受的土压力大小。在进行路基和挡土墙1设置时，会计算出路基中的滑动面如图1中所示，而挡土墙1面临的压力主要来自于路基滑动面可能出现的滑动而带来的土压力。当滑动面出现倾滑时，将会对挡土墙1产生巨大压力，而导致挡土墙1产生位移或倾覆，从而对路基造成严重损害。因此非常有必要对挡土墙1实时承受的压力进行监控。

安装在锚杆2一端的测力装置，可以量测锚杆2的荷载应力，当路基发生滑动、位移等情况时，路基中的土对挡土墙1的压力产生变化，锚杆2伸入路基中的一端必然会产生压力应变，该压力应变通过锚杆2传递到测力装置上，可通过测力装置得出锚杆2轴向上的应变，从而实施监控掌握挡土墙1和路基的工作状况。当路基对挡土墙1的压力超过挡土墙1的负荷时，就需要进行人工干预。

测力装置可采用公知技术中的多种器件，只要能测量出锚杆2在其轴向上的应力应变即可；锚杆2设置时，应使锚杆2伸入到路基中的一端经过路基的滑动面，使滑动面产生的位移、压力变化能直接作用在锚杆2上，这样锚杆2能更精确的反映滑动面带来的压力变化。

本实用新型中的技术特征可进一步优选如下：

测力装置包括安装于露在挡土墙1外部的锚杆2上的托盘6和紧固螺母3，其中托盘6紧贴挡土墙1设置，在托盘6和紧固螺母3之间安装有监测锚杆2轴线方向应力变化的传感器4。如图1、图2所示，托盘6、传感器4和紧固螺母3依次穿过锚杆2，托盘6紧贴挡土墙1设置，这种结构将传感器4的位置限定好后，传感器4能牢固地固定在锚杆2上，使其更灵敏地反映锚杆2的应力应变；这里传感器4可选用应力传感器4；托盘6为带有中心孔的圆盘，可采用法兰盘，便于安装传感器4。

传感器4采集的数据能反应挡土墙1的工作状况，但如现场采集数据存在诸多不便，因此本实用新型中宜采用无线方式进行数据的传输：

挡土墙1上托盘6的一侧安装有变送器7，变送器7上连接有无线通信模块8，变送器7通过数据线5与传感器4连接。变送器7将传感器4的输出信号转变为可被控制器识别的信号，或将传感器4输入的非电量转换成电信号同时放大以便供远方测量和控制的信号源；而在变送器7上安装有无线通信模块8，无线通信模块8可采用GPRS模块、FM模块、RF模块等，以挡土墙1的设置位置与远程终端之间的距离和挡土墙1所处位置的重要程度来决定采用何种无线通信模块8，以达到数据安全、经济、可靠的传输，这样道路养护人员在室内就能了解到挡土墙1的工作情况。

在挡土墙1设计时，一般需计算土压力作用点。本方案中最好将锚杆2设置在土压力水平分力在挡土墙1的作用点处，高度为H1，其最能反映挡土墙1承受土压力的变化，且能将土压力变化与挡土墙1自身的承受力联系起来。

锚杆2的设置方向没有限制，但按照一般挡土墙1的设置要求，锚杆2最好与路基一侧的道路平行设置。

本实用新型在具体实施时，应在填筑路基过程中，需要布设挡土墙1的位置预埋锚杆2，使锚杆2的预埋深度能穿过路基的滑动面，而锚杆2露出路基的长度应大于挡土墙1的厚度，便于传感器4的安装。砌筑挡土墙1时，将锚杆2砌筑在挡土墙1的墙身内，挡土墙1砌筑好后，安装测力装置。如果挡土墙1布置长度较大，可以在每两个伸缩缝之间布置一套测力装置。

Claims (4)

1.一种可检测土压力的路基挡土墙，包括设置在道路路基侧面的挡土墙(1)，其特征在于，挡土墙(1)上设置有一端贯穿挡土墙(1)并伸入路基中的锚杆(2)，锚杆(2)的另一端露在挡土墙(1)外部并安装有测量锚杆(2)轴向应变的测力装置。

2.如权利要求1所述的可检测土压力的路基挡土墙，其特征在于，所述的测力装置包括安装于露在挡土墙(1)外部的锚杆(2)上的托盘(6)和紧固螺母(3)，其中托盘(6)紧贴挡土墙(1)设置，在托盘(6)和紧固螺母(3)之间安装有监测锚杆(2)轴线方向应力变化的传感器(4)。

3.如权利要求1所述的可检测土压力的路基挡土墙，其特征在于，所述的锚杆(2)伸入路基中的一端经过路基的滑动面。

4.如权利要求2所述的可检测土压力的路基挡土墙，其特征在于，挡土墙(1)上托盘(6)的一侧安装有变送器(7)，变送器(7)上连接有无线通信模块(8)，变送器(7)通过数据线(5)与传感器(4)连接。