CN218148245U - 一种人工牵引顶入法土压力盒安装装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种人工牵引顶入法土压力盒安装装置，包括：土压力盒托盘，其为一板体，用于支撑土压力盒；铁圆筒，为前端敞口后端封闭的筒体结构；顶杆，轴向套设于铁圆筒内，前端穿出铁圆筒，与土压力盒托盘的后端在轴向上相连接；短滑杆，设置于铁圆筒内的后端，且与铁圆筒成十字交叉设置，其前端与顶杆的后端相连接；其可沿铁圆筒前后滑动，在向前滑动时，带动顶杆推动土使土压力盒与原状土体紧密贴合，提高了测量数据的真实性和准确性。采用该装置使土压力盒与原状土体紧密贴合，提高了测量数据的真实性和准确性。

Description

一种人工牵引顶入法土压力盒安装装置

技术领域

本实用新型属于土压力盒应用技术领域，特别是涉及一种人工牵引顶入法土压力盒安装装置。

背景技术

土压力盒适用于长期测量路基、边坡、大坝、隧道、土堤等结构物内部土体的压应力。在岩土施工工程实践中，通常采用在迎土面和土体中埋设土压力传感器，来进行构筑物结构表面及土体内部的土压力监测，并通过相应的数据采集设备获取所需的数据。

目前，土压力盒常用的埋设方法主要有挂布法、顶入法和钻孔法。其中，挂布法是将土压力盒按布点的位置，预先安装在一定宽度的尼龙布上，然后将带有压力盒的尼龙布悬挂于钢筋笼侧面一并下入槽孔中，接着向槽内浇筑混凝土，利用混凝土的侧压力将土压力盒推向侧壁；顶入法有气顶和液压顶两种方法，是将土压力盒安装在活塞杆或千斤顶端头，然后将气缸或千斤顶水平固定在钢筋笼对应于土压力待测位置，在混凝土浇筑前通过施加气压或液压，使土压力盒紧密贴合在槽壁上，待混凝土浇筑结束后卸压，保证土压力盒永久固定在围护结构外壁处；钻孔法是针对因施工条件或结构形式限制，只能在围护结构成型后安装土压力盒的情况，常采用在墙后或桩后钻孔，并通过特殊支架将土压力盒送到设计标高，然后回填砂石进行密封填实。然而，上述的埋设方法都存在一定的缺点。其中，挂布法操作简单、便于实施，但在混凝土浇筑过程中泥浆很容易渗入土压力盒和槽壁之间，导致土压力盒被泥浆包裹而成活率低，另外，土压力盒的埋设位置和姿态易受混凝土浇筑的影响，导致不能真实反映侧向土压力的变化；顶入法通过土压力盒与土体紧密贴合，使得测量数据的准确性大大提高，但具体实现起来环节繁琐、操作复杂；钻孔法埋设时间约束条件少，工程适用性强，但钻孔会造成周围土体出现土拱效应，从而引起周围土体内部应力重新分布，把作用于拱后或拱上的土压力传递到拱脚及周围土体中，导致测试结果不准确，另外，该方法需要二次钻孔，投入成本比较高。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种人工牵引顶入法土压力盒安装装置，使土压力盒与原状土体紧密贴合，提高了测量数据的真实性和准确性。

本实用新型采用以下技术方案：一种人工牵引顶入法土压力盒安装装置，包括

土压力盒托盘，其为一板体，用于支撑土压力盒；

铁圆筒，为前端敞口后端封闭的筒体结构；

顶杆，轴向套设于铁圆筒内，前端穿出铁圆筒，与土压力盒托盘的后端在轴向上相连接；

短滑杆，设置于铁圆筒内的后端，且与铁圆筒成十字交叉设置，其前端与顶杆的后端相连接；其可沿铁圆筒前后滑动，在向前滑动时，带动顶杆推动土压力盒托盘向前运动，以将土压力盒托盘支撑的土压力盒顶进至待测土压力面。

进一步地，还包括穿线滑轮和牵引钢丝绳，其中：

穿线滑轮，为两个，设置于铁圆筒前端左右侧的外侧壁上，且与同侧的短滑杆的端部在同一轴向上；

牵引钢丝绳，用于连接短滑杆和穿线滑轮，向短滑杆提供向前滑动的动力。

进一步地，在铁圆筒后端，其左右两侧壁上开设有有镂空的滑槽，左右侧的滑槽对称设置，且各滑槽均沿轴向设置，滑槽用于承载短滑杆的两端。

进一步地，在短滑杆的两端对称设置有一对穿线环，用于牵引钢丝绳穿入绑结固定。

进一步地，该牵引钢丝绳为一根或者两根，其中：

为一根时，其两端端头与穿线滑轮一一对应，绕于左右侧的穿线滑轮上，其中间段缠绕于短滑杆的两端；通过对同一根牵引钢丝绳的两端施加拉力，以使牵引钢丝绳牵引短滑杆；

为两根时，与穿线滑轮一一对应，左右侧一侧一根，各根的一端缠绕于对应的穿线滑轮上，另一端连接于同侧的短滑杆的端部；通过同时对两根牵引钢丝绳施加拉力，以使牵引钢丝绳牵引短滑杆。

本实用新型还公开了上述的一种人工牵引顶入法土压力盒安装装置的测压方法，该测压方法如下：

将铁圆筒与固定架固定；

将铁圆筒与固定架下放至孔槽中，至固定架下放至设计位置，其中，土压力盒侧朝向待测的土压力面侧；

对左右侧牵引钢丝绳的两个端头同时施加拉力，使短滑杆向前滑动，短滑杆向前顶推顶杆，顶杆沿着铁圆筒的走向向前顶进土压力盒托盘，将土压力盒托盘支撑的土压力盒顶进至待测土压力面，直至土压力盒与孔槽壁紧密接触；向孔槽内浇筑混凝土，该人工牵引顶入法土压力盒安装装置和固定架凝固于孔槽内。

本实用新型的有益效果是：1.将土压力盒贴于待测土压力面，人工牵拉牵引钢丝绳，以牵引短滑杆向前滑动，带动顶杆推动土压力盒托盘向前运动，进而将土压力盒顶进至待测土压力面，可通过牵拉的作用力，使土压力盒与原状土体紧密贴合，避免泥浆渗入土压力盒和待测土侧壁间，不受混凝土浇筑的影响，且不会引起周围土体出现土拱效应，使待测土不受外力影响，有效地提高了测量数据的真实性和准确性。2.采用人工牵引法，不需要对土体额外施工，节约了时间和成本。

附图说明

图1为一种人工牵引顶入法土压力盒安装装置的主视图；

图2为图1中的一种人工牵引顶入法土压力盒安装装置中的a-a处的断面图；

图3为图1中的一种人工牵引顶入法土压力盒安装装置中的b-b处的断面图；

图4为图1中的一种人工牵引顶入法土压力盒安装装置中的c-c处的断面图；

图5为图1中的一种人工牵引顶入法土压力盒安装装置中的d-d处的断面图；

其中：1.土压力盒托盘；2.顶杆；3.牵引钢丝绳；4.穿线滑轮；5.铁圆筒；6.滑槽；7.短滑杆；8.土压力盒；9.穿线环。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

本实用新型公开了一种人工牵引顶入法土压力盒安装装置，该安装装置应用于桩基、地下连续墙等地下隐蔽工程的侧向土压力监测中，孔槽壁或者沟槽壁的壁面压力监测。

如图1和2所示，一种人工牵引顶入法土压力盒安装装置包括：

土压力盒托盘1，其为一板体，用于支撑土压力盒8；其可以为圆形或方形，如可以采用圆形的4mm～10mm厚的钢板，也可以是其他材质，且根据材质确定厚度。土压力盒托盘1内用于支撑放置土压力盒8，与土压力盒8通过点焊方式固定连接。

铁圆筒5，为前端敞口后端封闭的筒体结构，在其后端，其左右两侧开设有有镂空的滑槽，左右侧的滑槽对称设置，且各滑槽的走向沿轴向设置；所述滑槽沿轴向的长度大于或等于所述土压力盒8设计顶进的行程。

顶杆2，轴向套设于所述铁圆筒5内，且一侧壁面贴于圆筒5的一侧内壁，其前端穿出铁圆筒5，与土压力盒托盘1的后端在轴向上相连接；

短滑杆7，设置于所述铁圆筒5内的后端，且与所述铁圆筒5成十字交叉设置，其两端穿出铁圆筒5的左右侧壁，其前端与顶杆2的后端相连接；其可沿铁圆筒5前后滑动，在向前滑动时，带动所述顶杆2推动土压力盒托盘1向前运动，进而将土压力盒托盘1支撑的土压力盒8顶进至待测土压力面，如图1所示。在滑动过程中，滑槽6对短滑杆7在铁圆筒5中的位置还起到了定向的作用。短滑杆7的两端分别位于所在侧的滑槽内，且端部穿出滑槽，如图3、4和5所示。

为了方便牵引钢丝绳3与短滑杆7的连接，在短滑杆7两端对称设置有一对穿线环9，用于牵引钢丝绳3穿入绑结固定，牵引钢丝绳3通过穿线环9连接在短滑杆7上。

为了确保短滑杆7可以平稳地顶推顶杆2，在铁圆筒5前端外侧壁设置穿线滑轮4，为两个，设置于所述铁圆筒5左右侧的外侧壁上，且与同侧的所述短滑杆7的端部在同一轴向上；

牵引钢丝绳3，用于连接所述短滑杆7和穿线滑轮4，向所述短滑杆7提供向前滑动的动力，采用人工拽拉提供动力。

上述牵引钢丝绳3为一根或者两根，其中：为一根时，其两端端头一一对应，绕于左右侧的穿线滑轮4上，其中间段缠绕于所述短滑杆7的两端；通过对同一根牵引钢丝绳3的两端施加拉力，以使牵引钢丝绳3牵引短滑杆7。为两根时，与所述穿线滑轮4一一对应，左右侧一侧一根，各根的一端缠绕于对应的穿线滑轮4上，另一端连接于同侧的短滑杆7的端部；通过同时对两根牵引钢丝绳3施加拉力，以使牵引钢丝绳3牵引短滑杆7。

牵引钢丝绳3穿过穿线滑轮4和穿线环9，穿线滑轮4作为承载牵引钢丝绳3的载体，同时决定了牵引钢丝绳3的走向。当牵引拉动牵引钢丝绳3时，利用牵引钢丝绳3牵引短滑杆7时，短滑杆7可以平顺地顶推顶杆2，使顶杆2沿着铁圆筒5的长度方向平稳地顶进土压力盒托盘1，进而将土压力盒托盘1，如图1所示，支撑的土压力盒8顶进至待测土压力面。此外，穿线滑轮4与短滑杆7的连接，以及穿线环9与铁圆筒5的连接，均可以采用焊接的方式进行连接。穿线滑轮4和穿线环9的形状均为圆形，实际上，穿线环9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。

为了使牵引钢丝绳3达到较佳地牵引效果，穿线滑轮4位于滑槽6和土压力盒托盘1之间。

本实用新型的一实施例中，该铁圆筒5采用直径为φ20mm～30mm，壁厚3～5mm的无缝钢管。如图1、图3、图4和图5所示，铁圆筒5的后端左右侧壁上开设有宽度为10～12mm的滑槽6，在铁圆筒5靠前端的外管壁上对称焊接有穿线滑轮4，用于穿过牵引钢丝绳3。上述滑杆7可以采用φ8～10mm短钢筋头，且短滑杆7的两端上分别对称焊接有圆形的穿线环9。

上述的一种人工牵引顶入法土压力盒安装装置的测压方法，如下：

将铁圆筒5与钢筋笼固定架固定，且铁圆筒5垂直于固定架的竖向支撑。钢筋笼固定架

将铁圆筒5与钢筋笼下放至孔槽中，至固定架下放至设计位置，其中，土压力盒8侧朝向待测的土压力面侧。

对左右侧牵引钢丝绳3的两个端头同时施加拉力，使短滑杆7向前滑动，短滑杆7向前顶推顶杆2，顶杆2沿着铁圆筒5的走向向前顶进土压力盒托盘1，将土压力盒托盘1支撑的土压力盒8顶进至待测土压力面，直至土压力盒8与孔槽壁紧密接触；向孔槽内浇筑混凝土，该人工牵引顶入法土压力盒安装装置凝固于孔槽内。

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，首先将铁圆筒5与钢筋笼焊接固定，并将铁圆筒5与钢筋笼一起下放至孔槽中，待钢筋笼下放至设计位置后，铁圆筒5垂直于土压力面，且土压力盒8侧朝向待测的土压力面侧。为了确保顶杆2通过短滑杆7沿着滑槽6将土压力盒8顶至孔槽壁或沟槽壁，采用人工牵引的方法，人工牵拉牵引钢丝绳3。通过对左右侧牵引钢丝绳3的两个端头同时施加拉力，使短滑杆7向前滑动，短滑杆7向前顶推顶杆2，顶杆2沿着铁圆筒5的走向向前顶进土压力盒托盘1，进而将土压力盒托盘1支撑的土压力盒8顶进至待测土压力面，直到土压力盒8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8的压力或频率变化来判断土压力盒8是否安装到位，即压力或频率不再变化时，即表明安装到位。然后，向孔槽内浇筑混凝土，人工牵引顶入法土压力盒安装装置和钢筋笼均被浇筑凝固于孔槽内；在浇筑过程注意保护线缆，待浇筑完毕后，通过手持采集仪查看土压力盒的压力或频率是否发生变化，以确认土压力盒是否在浇筑过程中损坏，待混凝土凝结成型后，即可正常监测结构压力或频率变化。

Claims (5)

1.一种人工牵引顶入法土压力盒安装装置，其特征在于，包括

土压力盒托盘(1)，其为一板体，用于支撑土压力盒(8)；

铁圆筒(5)，为前端敞口后端封闭的筒体结构；

顶杆(2)，轴向套设于所述铁圆筒(5)内，前端穿出铁圆筒(5)，与土压力盒托盘(1)的后端在轴向上相连接；

短滑杆(7)，设置于所述铁圆筒(5)内的后端，且与所述铁圆筒(5)成十字交叉设置，其前端与顶杆(2)的后端相连接；其可沿铁圆筒(5)前后滑动，在向前滑动时，带动所述顶杆(2)推动土压力盒托盘(1)向前运动，以将土压力盒托盘(1)支撑的土压力盒(8)顶进至待测土压力面。

2.如权利要求1所述的一种人工牵引顶入法土压力盒安装装置，其特征在于，还包括穿线滑轮(4)和牵引钢丝绳(3)，其中：

所述穿线滑轮(4)，为两个，设置于所述铁圆筒(5)前端左右侧的外侧壁上，且与同侧的所述短滑杆(7)的端部在同一轴向上；

所述牵引钢丝绳(3)，用于连接所述短滑杆(7)和穿线滑轮(4)，向所述短滑杆(7)提供向前滑动的动力。

3.如权利要求1或2所述的一种人工牵引顶入法土压力盒安装装置，其特征在于，在所述铁圆筒(5)后端，其左右两侧壁上开设有镂空的滑槽，左右侧的滑槽对称设置，且各滑槽均沿轴向设置，所述滑槽用于承载所述短滑杆(7)的两端。

4.如权利要求3所述的一种人工牵引顶入法土压力盒安装装置，其特征在于，在所述短滑杆(7)的两端对称设置有一对穿线环(9)，用于牵引钢丝绳(3)穿入绑结固定。

5.如权利要求4所述的一种人工牵引顶入法土压力盒安装装置，其特征在于，所述牵引钢丝绳(3)为一根或者两根，其中：

为一根时，其两端端头与穿线滑轮(4)一一对应，绕于左右侧的所述穿线滑轮(4)上，其中间段缠绕于所述短滑杆(7)的两端；通过对同一根牵引钢丝绳(3)的两端施加拉力，以使牵引钢丝绳(3)牵引短滑杆(7)；

为两根时，与所述穿线滑轮(4)一一对应，左右侧一侧一根，各根的一端缠绕于对应的穿线滑轮(4)上，另一端连接于同侧的短滑杆(7)的端部；通过同时对两根牵引钢丝绳(3)施加拉力，以使牵引钢丝绳(3)牵引短滑杆(7)。

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