CN205662956U - 一种活塞式侧向土压力盒安装装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种活塞式侧向土压力盒安装装置，其结构简单、易于操作、且施工成本低，能够有效地提高了土压力盒的安装效率，同时使土压力盒测量的数据更加准确。该活塞式侧向土压力盒安装装置包括：支撑架、导管和顶杆，导管固定安装在支撑架上；顶杆，设置在导管内，并能够在导管内移动，顶杆的顶部设置支撑土压力盒的托板，顶杆的尾部设置连接牵引绳的滑杆，当利用牵引绳牵引滑杆时，滑杆顶推顶杆，使顶杆沿着导管的长度方向顶进托板，进而将托板支撑的土压力盒顶进至待测土压力面。

Description

一种活塞式侧向土压力盒安装装置

技术领域

本实用新型涉及土压力盒应用技术领域，特别是涉及一种活塞式侧向土压力盒安装装置。

背景技术

地下连续墙、桩基等地下隐蔽工程，在侧向土压力作用下，一旦出现较大变形或裂缝，不仅影响结构物的正常使用性能，同时也给工程结构带来了较大的安全隐患。为了更真实的反应或评价侧向土压力对工程结构的影响，现有技术一般采用土压力盒直接量测，并通过相应的电缆线和测试仪器读取土压力数据。由于现场工作环境以及现有土压力盒安装方法的限值，所埋设的土压力盒存在成活率低、测试数据失真、施工成本大等问题。目前侧向土压力盒的埋设主要有以下几种方法：

1、挂布法

挂布法的基本原理是将土压力传感器按照检测方案设定的布设位置，首先安装在预先制备的维尼龙或帆布挂帘上，然后将维尼龙或帆布平铺在钢筋定表面并与钢筋笼绑扎固定，并随同钢筋笼一起吊入孔、沟槽中，定位后借助现浇混凝土的侧向推力，将铺挂在钢筋笼表面的挂布连同土压力传感器一起压向孔、沟槽的壁面。该方法的缺点是在混凝土浇筑过程中混凝土中水泥浆很容易渗入土压力盒和孔壁之间，使土压力盒被水泥浆包裹而报废，同时所需的材料和工作量大，并且大面积铺设很可能改变量测档段或产生结构与土体的摩擦效应，从而影响结构受力。

2、顶入法

顶入法有气顶和液压顶两种方法，基本原理是将土压力盒安装在小型千斤顶端头，将千斤顶水平固定在钢筋笼对应于土压力量测的位置，在混凝土浇灌前通过施加液压或气压，使土压力盒固定在槽壁上待混凝土浇灌结束后再卸压，用混凝土的压力使土压力盒永久固定在墙体或桩基外壁处。虽然顶入法操作简便，但需要将千斤顶埋入桩墙中，并且还需配合加入气、液压驱动管道，因此，投入成本较高。

3、钻孔法

对于因施工条件或结构形式限制，只能在成桩或成墙之后埋设压力盒的情况，通常采用在墙后或桩后钻孔、沉放和回填的方式埋设，使用钻孔法埋设测试原件的工程适应性强，但是，在回填砂石之后，砂石的固结需要一定的时间，因而传感器测量的前期数据偏小。另外，考虑钻孔位置与桩墙之间不可能直接密贴，需要保持一段距离，因而测得的数据与桩墙作用荷载相比具有一定近似性，并且由于钻孔会造成周围土体出现土拱效应，从而易引起周围土体内部应力重新分布，造成测试结果不准确。

实用新型内容

鉴于上述问题，提出了本实用新型以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种活塞式侧向土压力盒安装装置。

根据本实用新型的一方面，提供了一种活塞式侧向土压力盒安装装置，包括：支撑架；

导管，所述导管固定安装在所述支撑架上；

顶杆，设置在所述导管内，并能够在所述导管内移动，所述顶杆的顶部设置支撑土压力盒的托板，所述顶杆的尾部设置连接牵引绳的滑杆，当利用所述牵引绳牵引所述滑杆时，所述滑杆顶推所述顶杆，使所述顶杆沿着所述导管的长度方向顶进所述托板，进而将所述托板支撑的所述土压力盒顶进至待测土压力面。

可选地，所述支撑架包括：

横杆及支架，所述支架设置在所述横杆上方，所述横杆分布在所述支架的底部左右两侧，并与所述支架固定连接；

所述导管固定设置在所述支架的顶部。

可选地，所述导管的一端的管壁两侧对称开设滑槽缝，所述滑杆置于所述滑槽缝内，当利用所述牵引绳牵引所述滑杆时，所述滑杆沿着所述滑槽缝顶推所述顶杆，使所述顶杆沿着所述导管的长度方向顶进所述托板，进而将所述托板支撑的所述土压力盒顶进至待测土压力面。

可选地，所述滑槽缝的长度大于或等于所述土压力盒设计顶进的行程。

可选地，所述滑杆两端对称设置有第一穿线环，所述牵引绳通过所述第一穿线环连接在所述滑杆上。

可选地，所述导管的管壁外侧对称设置有第二穿线环，所述牵引绳穿过所述第二穿线环，通过收紧所述牵引绳牵引所述滑杆。

可选地，所述第二穿线环位于所述滑槽缝与所述托板之间。

可选地，所述土压力盒与所述托板通过点焊方式固定连接。

在本实用新型实施例中，活塞式侧向土压力盒安装装置包括支撑架、导管以及顶杆，其中，导管固定安装在支撑架上，顶杆设置在导管内，并能够在导管内移动，顶杆的顶部设置支撑土压力盒的托板，顶杆的尾部设置连接牵引绳的滑杆，当利用牵引绳牵引滑杆时，滑杆顶推顶杆，使顶杆沿着导管的长度方向顶进托板，进而使托板支撑的土压力盒顶进至待测土压力面。本实用新型提供的活塞式侧向土压力盒安装装置结构简单、易于操作、且施工成本低，不仅克服了挂布法易引起桩基或墙体摩擦效应变化、顶入法施工成本高、以及钻孔法易引起土拱效应的缺点，还有效地提高了土压力盒的安装效率，同时使土压力盒测量的数据更加准确。

进一步的，通过在导管的管壁两侧对称开设滑槽缝，并将滑杆置于滑槽缝中，滑杆可以沿着预设的滑槽缝的轨迹顶推顶杆，从而使滑杆更加平稳地顶推顶杆，进而使安装在托板上的土压力盒向前平稳地顶进。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本实用新型的具体实施方式。

根据下文结合附图对本实用新型具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本实用新型的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1示出了根据本实用新型一个实施例的活塞式侧向土压力盒安装装置的主视图；

图2示出了根据图1所示的活塞式侧向土压力盒安装装置中的a-a处的断面图；

图3示出了根据图1所示的活塞式侧向土压力盒安装装置中的e-e处的断面图；

图4示出了根据图1所示的活塞式侧向土压力盒安装装置中的b-b处的断面图；

图5示出了根据图1所示的活塞式侧向土压力盒安装装置中的d-d处的断面图；以及

图6示出了根据图1所示的活塞式侧向土压力盒安装装置中的c-c处的断面图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

为解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种活塞式侧向土压力盒安装装置。该装置可应用于桩基、地下连续墙等地下隐蔽工程的侧向土压力监测中。参见图1、图2以及图3，活塞式侧向土压力盒安装装置1包括支撑架2、导管3以及顶杆4，导管3固定安装在支撑架2上。顶杆4沿导管3的长度方向设置在导管3内，并能够在导管3内做活塞运动。为了便于利用顶杆4顶推土压力盒5，顶杆4的顶部设置有用于支撑土压力盒5的托板6。顶杆4的尾部设置有滑杆7，且滑杆7上连接有牵引绳8，当利用牵引绳8牵引滑杆7时，滑杆7顶推顶杆4，使顶杆4沿着导管3的长度方向顶进托板6，进而将托板6支撑的土压力盒5顶进至待测土压力面。

在一可选的实施例中，托板6的形状可以为圆形或方形等，用于支撑土压力盒5。在可选的实施例中，托板6可以采用圆形的4mm～10mm厚的钢板，当然，托板6也可以设计成其他厚度或者采用其他材质，本实用新型对此不做限定。另外，托板6与土压力盒5可以采用点焊的方式焊接，需要说明的是，只要能实现托板6与土压力盒5的固定连接，其他的焊接方式也可采用，本实用新型对此不做限定。

在本实用新型的另一实施例中，参见图4，支撑架2可以包括横杆20和支架21，支架21设置在横杆20上方，横杆20分布在支架21底部左右两侧，与支架21固定连接，导管3固定设置在支架21的顶部。在该实施例中，横杆20可以采用钢筋等材质，通过将横杆20固定连接在钢筋笼(图4中未示出)上，使活塞式侧向土压力盒安装装置1(如图1所示)随着钢筋笼下放至需要进行土压力监测的设计位置。由于三角形的稳定性较好，本实施例中将支撑架2中的支架21设计为三角形结构，当然只要能够实现对导管3的支撑，任何形状的支架21都可以采用，本实用新型对支架21的形状不做具体限定，另外，支架21也可以采用钢筋材质。

在本实用新型的又一实施例中，参见图3和图5，导管3的一端的管壁两侧对称开设滑槽缝30，滑杆7置于滑槽缝30内，当利用牵引绳8(如图1所示)牵引滑杆7时，滑杆7沿着滑槽缝30顶推顶杆4，使顶杆4沿着导管3的长度方向顶进托板6(如图1所示)，进而将托板6支撑的土压力盒5(如图1所示)顶进至待测土压力面，在此过程中，滑槽缝30对滑杆7在导管3中的位置还起到了定向的作用。

可选地，以测量孔槽壁或者沟槽壁的侧向土压力为例，为了确保顶杆4通过滑杆7沿着滑槽缝30将土压力盒5顶至孔槽壁或沟槽壁，并使土压力盒5与侧向土体紧密接触，在设计活塞式侧向土压力盒安装装置1的过程中，可以根据待监测的孔槽或者沟槽的的实际深度来确定滑槽缝30的长度，使滑槽缝30的长度大于或等于土压力盒5设计顶进的行程。

在本实用新型的再一实施例中，参见图3，为了方便牵引绳8(如图1所示)与滑杆7的连接，在滑杆7两端对称设置有一对第一穿线环9，牵引绳8通过第一穿线环9连接在滑杆7上，且第一穿线环9与牵引绳8的连接。在实际应用中，可以采用一根牵引绳8，将牵引绳8的两端分别穿过第一穿线环9，通过对同一根牵引绳8的两端施加拉力，以使牵引绳8牵引滑杆7。或者，还可以采用两根牵引绳8，将每根牵引绳8分别栓接在每个第一穿线环9上，通过同时对两根牵引绳8施加拉力，以使牵引绳8牵引滑杆7。

在图1的基础上参见图3和图6，为了确保滑杆7可以平稳地顶推顶杆4，还可以在导管3管壁的两侧对称设置第二穿线环10。当采用一根牵引绳8(如图1所示)时，将牵引绳8的两端分别穿过第一穿线环9，然后再分别穿过第二穿线环10，进而对牵引绳8的两端施加拉力；当采用两根牵引绳8时，将每根牵引绳8分别栓接在每个第一穿线环9上之后，再将两根牵引绳8的两端分别穿过第二穿线环10，进而对牵引绳8施加拉力。通过第一穿线环9和第二穿线环10相互配合，当利用牵引绳8牵引滑杆7时，滑杆7可以平顺地顶推顶杆4，使顶杆4沿着导管3的长度方向平稳地顶进托板6，进而将托板6(如图1所示)支撑的土压力盒5(如图1所示)顶进至待测土压力面。此外，第一穿线环9与滑杆7的连接，以及第二穿线环10与导管3的连接，均可以采用焊接的方式进行连接。在该实施例中，第一穿线环9和第二穿线环10的形状均为正六边形，实际上，第一穿线环9和第二穿线环10还可以是其他形状的环形结构，例如圆环形、正八边形的环形结构等。

进一步，为了使牵引绳8达到较佳地牵引效果，第二穿线环10的位置设置于距滑槽缝30一定距离处，且位于滑槽缝30和托板6之间。

为了更加清楚的体现本实用新型实施例，现以一具体实施例对活塞式侧向土压力盒安装装置进行介绍。

在图1的基础上参见图4，在该实施例中，支撑架2包括两个横杆20和两个支架21，且均采用直径为φ12mm～18mm的钢筋，支架21采用三角形结构，两根横杆20平行分布在支架21底部的左右两侧，且横杆20与支架21采用焊接的方式进行连接。支架21的顶部焊接有一根导管3，该导管3采用直径为φ20mm～30mm，壁厚3～5mm的无缝钢管。在图1的基础上参见图3和图6，导管3的一端开设有宽度为10～12mm的滑槽缝30，在导管3另一端的导管3管壁上对称焊接有第二穿线环10，用于穿过牵引绳8。

此外，在图1的基础上参见图3和图6，沿导管3的长度方向且在导管3内设置有一根顶杆4，顶杆4能够在导管3内做活塞运动。为了方便利用顶杆4顶推土压力盒5，顶杆4的顶部采用点焊的方式焊接有用于支撑土压力盒5的托板6。并且，顶杆4的尾部焊接有滑杆7，滑杆7可以采用φ8～10mm短钢筋头，且滑杆7的两端上分别对称焊接有正六边形的第一穿线环9，将一根牵引绳8的两端分别穿过第一穿线环9，进而再将牵引绳8的两端分别穿过第二穿线环10。当利用牵引绳8牵引滑杆7时，通过对牵引绳8的两端同时施加一个垂直向上的拉力，使滑杆7顶推顶杆4，顶杆4沿着导管3的长度方向顶进托板6，进而将托板6支撑的土压力盒5顶进至待测土压力面。

在实际应用中，根据土压力监测试验方案，确定需要被测量的土压力面。若被测土压力面为一孔槽壁，首先将横杆20(如图4所示)与钢筋笼(图中未示出)焊接固定，并将横杆20与钢筋笼一起下放至孔槽中，待钢筋笼下放至设计位置后，在利用混凝土浇筑前，先收紧牵引绳8，通过牵引绳8拉动滑杆7，使滑杆7顶推顶杆4，顶杆4再顶推托板6，进一步使托板6推动安装在托板6上的土压力盒5，直到土压力盒5与孔槽壁紧密接触为止。在顶推过程中，可以通过监测土压力盒5的压力或频率变化来判断土压力盒5是否安装到位。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本实用新型的多个示例性实施例，但是，在不脱离本实用新型精神和范围的情况下，仍可根据本实用新型公开的内容直接确定或推导出符合本实用新型原理的许多其他变型或修改。因此，本实用新型的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (8)

1.一种活塞式侧向土压力盒安装装置，其特征在于，包括：

支撑架；

导管，所述导管固定安装在所述支撑架上；

顶杆，设置在所述导管内，并能够在所述导管内移动，所述顶杆的顶部设置支撑土压力盒的托板，所述顶杆的尾部设置连接牵引绳的滑杆，当利用所述牵引绳牵引所述滑杆时，所述滑杆顶推所述顶杆，使所述顶杆沿着所述导管的长度方向顶进所述托板，进而将所述托板支撑的所述土压力盒顶进至待测土压力面。

2.根据权利要求1所述的活塞式侧向土压力盒安装装置，其特征在于，所述支撑架包括：

横杆及支架，所述支架设置在所述横杆上方，所述横杆分布在所述支架的底部左右两侧，并与所述支架固定连接；

所述导管固定设置在所述支架的顶部。

3.根据权利要求1所述的活塞式侧向土压力盒安装装置，其特征在于，所述导管的一端的管壁两侧对称开设滑槽缝，所述滑杆置于所述滑槽缝内，当利用所述牵引绳牵引所述滑杆时，所述滑杆沿着所述滑槽缝顶推所述顶杆，使所述顶杆沿着所述导管的长度方向顶进所述托板，进而将所述托板支撑的所述土压力盒顶进至待测土压力面。

4.根据权利要求3所述的活塞式侧向土压力盒安装装置，其特征在于，所述滑槽缝的长度大于或等于所述土压力盒设计顶进的行程。

5.根据权利要求1所述的活塞式侧向土压力盒安装装置，其特征在于，所述滑杆两端对称设置有第一穿线环，所述牵引绳通过所述第一穿线环连接在所述滑杆上。

6.根据权利要求3所述的活塞式侧向土压力盒安装装置，其特征在于，所述导管的管壁外侧对称设置有第二穿线环，所述牵引绳穿过所述第二穿线环，通过收紧所述牵引绳牵引所述滑杆。

7.根据权利要求6所述的活塞式侧向土压力盒安装装置，其特征在于，所述第二穿线环位于所述滑槽缝与所述托板之间。

8.根据权利要求1所述的活塞式侧向土压力盒安装装置，其特征在于，所述土压力盒与所述托板通过点焊方式固定连接。