CN206479264U - 一种用于接触压力测试的液囊压力枕系统 - Google Patents
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Abstract
一种用于接触压力测试的液囊压力枕系统，包括液体胶囊装置、水管和液压表，在所述液体胶囊装置上设有连通口，所述液体胶囊装置上的连通口通过所述水管与所述液压表进液口相连通。用于与岩土体接触的水囊装置为长条形，在测量时是沿隧道纵向呈带状与岩土体面接触，保证了足够的接触面积，测量结果是整个区域压力的平均值。尤其对围岩粒径较大时，可以有效防止点接触而导致的接触压力失真的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及隧道领域，具体涉及一种用于接触压力测试的水囊压力系统。
背景技术
岩土工程中进行介质接触压力测量的传感器，主要是有钢弦式和电阻应变式压力盒，钢弦式的压力盒，其原理是利用钢弦拉张力不同，其自振频率也相应变化，通过测得钢弦频率的变化，便得知压力盒膜所受压力的变化，其尺寸较大，常用于工程监测中。模型试验常用的是电阻应变式土压传感器，其原理是将电阻应变片粘贴在弹性元件特定表面上，当荷载作用于弹性元件时，会导致元件应力和应变的变化，进而引起电阻应变片电阻的变化，电阻的变化经电路处理后以电信号的方式输出。
目前用于测试的压力盒都是较大量程的，使用中存在以下问题：
(1)需测量较小的土压力时(特别是较小模型试验中)，量程过大、精度较大的压力盒测试结果并不理想；
(2)压力盒钢壳的刚度与周围岩介质不匹配，会影响测试结果的准确性；
(3)压力盒测试的结果是局部很小的地方，测试结果受接触状态影响很大，当为点接触时，测试结果将会失真；
(4)当测量的土压力发生较大变化时，现有压力盒量程是固定的，只能更换适合量程的新压力盒，不够方便和经济。
实用新型内容
本实用新型针对现有技术的不足，提出一种用于接触压力测试的液囊压力枕系统，具体技术方案如下：
一种用于接触压力测试的液囊压力枕系统，其特征在于：包括液体胶囊装置、水管(1)和液压表(2)，在所述液体胶囊装置上设有连通口(3)，所述液体胶囊装置上的连通口(3)通过所述水管(1)与所述液压表(2)进液口相连通；
所述液体胶囊装置包括刚性槽(4)、支撑杆(5)和弹性膜片(6)，该刚性槽(4)为长条形，所述弹性膜片(6)覆盖在所述括刚性槽(4)开口端将所述刚性槽(4)密封；
在所述刚性槽(4)两个相对的内壁之间设置至少一根所述支撑杆(5)，且所述支撑杆(5)沿所述刚性槽(4)长度方向均匀分布，所述连通口(3)设置在所述刚性槽(4)上，在刚性槽内部设置的支撑杆可以增加纵向刚度，可保证刚性槽不会发生变形而避免压力损失。
本实用新型是这样实现的：本实用新型是充分利用封闭液体的不可压缩性，用于测试岩土体的接触压力时可毫无衰减的传递压力。将液体胶囊装置水平放置，向其灌注水等液体使橡胶模处于水平状态，即橡胶模未发生鼓起或凹陷变形。将液体胶囊装置与充满水的硬管连接，应确保硬管水平放置时，橡胶模处于水平状态，然后在硬管的另一端连接液压表。整个装置在连接过程中需保证自闭性。制作完成后，在橡胶模上施加的压力，就可以通过液压表进行读取。制作完成的接触压力测试系统标定：将液体胶囊装置放置于水中，以水压进行标定，标定完成后即可进行试验测量。
为更好的实现本实用新型，可进一步为：所述水管(1)为硬质管。采用硬质管主要是防止管道受压变形而影响压力的有效传递。
进一步地：所述弹性膜片(6)为橡胶模。采用该弹性系数较小的橡胶模，是为了消除橡胶模张力对测试压力的影响。
本实用新型的有益效果为：第一，用于与岩土体接触的水囊装置为长条形，在测量时是沿隧道纵向呈带状与岩土体面接触，保证了足够的接触面积，测量结果是整个区域压力的平均值。尤其对围岩粒径较大时，可以有效防止点接触而导致的接触压力失真的问题。
第二，橡胶模略高于刚性槽开口端，能够感应接触压力，避免了钢弦式压力盒钢壳与周围介质刚度差异对测量结果的影响。
第三，采用直接更换液压表即可实现不同量程范围、不同精度的接触压力测量：可根据需要制作0～20kPa或者兆帕级量程，量程范围更加灵活，可用于工程监测和室内模型试验，适用范围更广。
附图说明
图1为本实用新型的装配示意图；
图2为图1中液体胶囊装置正面图；
图3为图2左视图；
图4为图2俯视图；
图5为图2的A-A剖视图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。
如图1至图5所示：一种用于接触压力测试的液囊压力枕系统，包括液体胶囊装置、水管1和液压表2，该水管1为硬质管。液体胶囊装置包括刚性槽4、支撑杆5和弹性膜片6，该弹性膜片6为橡胶模，该刚性槽4为长条形，弹性膜片6覆盖在括刚性槽4开口端将刚性槽4密封，该弹性膜片6用于直接承受接触面压力；
在刚性槽4两个相对的内壁之间设置有一根支撑杆5，且支撑杆5沿刚性槽4长度方向横向设置，在刚性槽4上开设有连通口3，该连通口3通过水管1 与液压表2进液口相连通。
Claims (3)
1.一种用于接触压力测试的液囊压力枕系统，其特征在于：包括液体胶囊装置、水管(1)和液压表(2)，在所述液体胶囊装置上设有连通口(3)，所述液体胶囊装置上的连通口(3)通过所述水管(1)与所述液压表(2)进液口相连通；
所述液体胶囊装置包括刚性槽(4)、支撑杆(5)和弹性膜片(6)，该刚性槽(4)为长条形，所述弹性膜片(6)覆盖在所述括刚性槽(4)开口端将所述刚性槽(4)密封；
在所述刚性槽(4)两个相对的内壁之间设置至少一根所述支撑杆(5)，且所述支撑杆(5)沿所述刚性槽(4)长度方向均匀分布，所述连通口(3)设置在所述刚性槽(4)上。
2.根据权利要求1所述一种用于接触压力测试的液囊压力枕系统，其特征在于：所述水管(1)为硬质管。
3.根据权利要求1所述一种用于接触压力测试的液囊压力枕系统，其特征在于：所述弹性膜片(6)为橡胶模。
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| CN201621256533.7U CN206479264U (zh) | 2016-11-15 | 2016-11-15 | 一种用于接触压力测试的液囊压力枕系统 |
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| CN201621256533.7U CN206479264U (zh) | 2016-11-15 | 2016-11-15 | 一种用于接触压力测试的液囊压力枕系统 |
Publications (1)
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| CN206479264U true CN206479264U (zh) | 2017-09-08 |
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| CN (1) | CN206479264U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110132474A (zh) * | 2019-06-10 | 2019-08-16 | 哈尔滨理工大学 | 一种液体式触地检测足端 |
| CN112629735A (zh) * | 2020-12-10 | 2021-04-09 | 西南交通大学 | 用于模型试验的三向土压力测量装置及其使用方法 |
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2016
- 2016-11-15 CN CN201621256533.7U patent/CN206479264U/zh not_active Expired - Fee Related
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