CN219455055U - 一种测试土压力盒偏转角的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种测试土压力盒偏转角的装置，包括基座、姿态传感器、土压力盒、卡簧、螺栓、土压力盒凹槽、卡簧凹槽、姿态传感器凹槽、螺栓孔、导线出线孔。基座的一端将土压力盒的导线穿出导线出线孔，土压力盒置于土压力盒凹槽中，再将卡簧固定在卡簧凹槽中，土压力盒的另一端将姿态传感器置于姿态传感器凹槽中，再将螺栓旋入螺栓孔用于固定姿态传感器，土压力盒的导线与应力应变采集仪连接并通过应力应变采集仪读取和存储数据，姿态传感器的导线与电脑主机相连，通过姿态传感器的配套软件读取和存储数据。本装置可保证姿态传感器实时监测土压力盒在土体中的角度变化，为后期土压力计算时修正土压力盒偏转造成的误差提供必要的修正手段。

Description

一种测试土压力盒偏转角的装置

技术领域

本实用新型属于应力测试领域，具体涉及一种测试土压力盒偏转角的装置。

背景技术

土中应力是反映建筑物和构筑物变形、强度和稳定性的重要指标，在土石坝、防洪堤、护岸、挡土墙、隧道、地铁、公路、铁路防渗墙结构等工程中经常需要土压力盒监测土体应力演化过程。在埋设土压力盒时用钻机在建筑物或构筑物上钻孔，通过辅助定位装置将土压力盒埋入到既定位置，但是在实际工程中由于土体沉降、工程施工或人为因素等影响，土压力盒的埋设角度在测试过程中会发生偏转，导致测试方向的土压力与既定方向的土压力不一致，这对工程评价的影响较大。

在以往的土压力盒埋设和测试往往通过定位杆和土压力盒基座将土压力盒固定到既定位置(如专利号为CN202023168247.4、专利号为CN202121029138.6、CN202121251928.9中所描述)，但是这种辅助定位装置只能满足土体未发生沉降变形时的定位。土体变形后导致土压力盒角度偏转一直是应力测试方面存在的问题，所以，为保证测试位置的应力和既定位置的应力一致，需要在平行于土压力盒测试面的位置布置姿态传感器，以实时监测土压力盒测试面的偏转角度，为后期应力计算提供必要的角度偏转数据。

实用新型内容

针对上述不足，本实用新型所要解决的技术问题是测试土压力盒的角度偏转。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种测试土压力盒偏转角的装置，包括基座、姿态传感器、土压力盒、卡簧、螺栓、土压力盒凹槽、卡簧凹槽、姿态传感器凹槽、螺栓孔、导线出线孔。

所述基座一端设有土压力盒凹槽、卡簧凹槽、导线出线孔，卡簧凹槽位于土压力盒凹槽外侧，土压力盒凹槽的一侧设有导线出线孔，基座的另一端设有姿态传感器凹槽、螺栓孔，姿态传感器凹槽底部四个角的位置设有螺栓孔。

基座的一端将土压力盒的导线穿出导线出线孔，土压力盒置于土压力盒凹槽中，再将卡簧固定在卡簧凹槽中，土压力盒的另一端将姿态传感器置于姿态传感器凹槽中，再将螺栓旋入螺栓孔用于固定姿态传感器，土压力盒的导线与应力应变采集仪连接并通过应力应变采集仪读取和存储数据，姿态传感器的导线与电脑主机相连，并通过姿态传感器的配套软件读取和存储数据。

本实用新型的有益效果是：通过土压力盒基座固定姿态传感器与土压力盒，保证土压力盒的测试平面与姿态传感器的测试平面平行，以保证姿态传感器实时监测土压力盒在土体中的角度变化，为后期土压力计算时修正土压力盒偏转造成的误差提供必要的修正手段。

附图说明

图1为本实用新型的基座顶部示意图；

图2为本实用新型的基座底部示意图；

图3为本实用新型的基座底部俯视图；

图4为本实用新型的卡簧实物图；

图5为本实用新型的姿态传感器固定在基座底部示意图；

图6为本实用新型的安装完成示意图。

图中：

1.基座 2.姿态传感器 3.土压力盒

4.卡簧 5.螺栓 6.土压力盒凹槽

7.卡簧凹槽 8.姿态传感器凹槽 9.螺栓孔

10.导线出线孔

具体实施方式

结合附图对一种测试土压力盒偏转角的装置及实施方案加以说明。

如图1-6所示，一种测试土压力盒偏转角的装置，包括基座1、姿态传感器2、土压力盒3、卡簧4、螺栓5、土压力盒凹槽6、卡簧凹槽7、姿态传感器凹槽8、螺栓孔9、导线出线孔10。

所述基座1一端设有土压力盒凹槽6、卡簧凹槽7、导线出线孔10，卡簧凹槽7位于土压力盒凹槽6外侧，土压力盒凹槽6的一侧设有导线出线孔10，基座的1另一端设有姿态传感器凹槽8、螺栓孔9，姿态传感器凹槽8底部四个角的位置设有螺栓孔9。

所述姿态传感器2的型号为LPMS-CANAL2金属防水CAN姿态传感器，并带有姿态传感器2的电脑配置软件。

所述土压力盒3的型号为YB ST型应变式土压力盒，土压力盒3与应力应变采集仪相连，通过应力应变采集仪记录与存储数据。

基座1的一端将土压力盒3的导线穿出导线出线孔10，土压力盒3置于土压力盒凹槽6中，再将卡簧4固定在卡簧凹槽7中，土压力盒3的另一端将姿态传感器2置于姿态传感器凹槽8中，再将螺栓5旋入螺栓孔9用于固定姿态传感器2，土压力盒3的导线与应力应变采集仪连接并通过应力应变采集仪读取和存储数据，姿态传感器2的导线与电脑主机相连，并通过姿态传感器2的配套软件读取和存储数据。

一种测试土压力盒偏转角的装置的实施方案如下：

第一，制作基座1，绘制长35mm、宽35mm、高100mm的长方体，在长方体顶部切掉半径14mm、高15mm的圆柱作为土压力盒凹槽7，从顶部向下12mm处设有半径2mm的导线出线孔10，从顶部向下2mm处设有半径16mm、高度1.5mm的卡簧凹槽7，其基座1顶部示意图如附图1所示。在长方体底部切掉长28mm、宽28mm、高13mm的长方体并在切掉长方体的四角设有半径为1mm、深度为5mm的螺栓孔9，在基座一侧边壁上切掉半径4mm、厚度7mm的半圆柱凹槽，形成姿态传感器凹槽8，基座1底部示意图如附图3所示，基座1底部的俯视图如附图2所示。

第二，土压力盒3穿过导线出线孔10，卡簧4置于卡簧凹槽7用以固定土压力盒3，卡簧4实物图如附图4所示，姿态传感器2置于姿态传感器凹槽8，并用螺栓5将姿态传感器2固定，其姿态传感器2固定在基座1底部示意图如附图5所示。根据上述步骤一种测试土压力盒偏转角的装置即制作完成，其安装完成示意图如附图6所示。

第三，根据测试需求，在既定位置用取土钻机对土层开孔，待清孔完成后，将组装好的测试土压力盒偏转角的装置置于孔中(基座1安装土压力盒3一端朝向远离地表的方向向下，基座1安装姿态传感器2朝向靠近地表的方向向上)，再用土将孔分层密实。为保证土体充分稳定，待12小时后，土压力盒3的导线与应力应变采集仪连接，打开应力应变采集仪，使得土压力盒与应力应变采集仪连通，通过应力应变采集仪读取和存储数据，将姿态传感器的导线与电脑主机相连，打开软件中的姿态传感器的串口，在测试时将数据归零，并通过姿态传感器2的配套软件读取和存储数据。

本实用新型的有益效果是：通过土压力盒基座固定姿态传感器与土压力盒，保证土压力盒的测试平面与姿态传感器的测试平面平行，以保证姿态传感器实时监测土压力盒在土体中的角度变化，为后期土压力计算时修正土压力盒偏转造成的误差提供必要的修正手段。

Claims (1)

1.一种测试土压力盒偏转角的装置，包括基座(1)、姿态传感器(2)、土压力盒(3)、卡簧(4)、螺栓(5)、土压力盒凹槽(6)、卡簧凹槽(7)、姿态传感器凹槽(8)、螺栓孔(9)、导线出线孔(10)，其特征在于：所述基座(1)一端设有土压力盒凹槽(6)、卡簧凹槽(7)、导线出线孔(10)，卡簧凹槽(7)位于土压力盒凹槽(6)外侧，土压力盒凹槽(6)的一侧设有导线出线孔(10)，基座的(1)另一端设有姿态传感器凹槽(8)、螺栓孔(9)，姿态传感器凹槽(8)底部四个角的位置设有螺栓孔(9)；基座(1)的一端将土压力盒(3)的导线穿出导线出线孔(10)，土压力盒(3)置于土压力盒凹槽(6)中，再将卡簧(4)固定在卡簧凹槽(7)中，土压力盒(3)的另一端将姿态传感器(2)置于姿态传感器凹槽(8)中，再将螺栓(5)旋入螺栓孔(9)用于固定姿态传感器(2)，土压力盒(3)的导线与应力应变采集仪连接并通过应力应变采集仪读取和存储数据，姿态传感器(2)的导线与电脑主机相连，并通过姿态传感器(2)的配套软件读取和存储数据。