一種室內(nèi)土壓力盒標(biāo)定罐的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種室內(nèi)土壓力盒標(biāo)定罐。標(biāo)定罐包括安全閥、壓力表、進(jìn)氣閥、排氣閥、導(dǎo)氣管線、線路孔、罐蓋、罐身、土壓力盒、橡膠氣囊和砂土。橡膠氣囊起到密封和傳力的作用。把土壓力盒放置在固定鋼板砂土上，然后用砂土覆蓋土壓力盒，保證砂土與原狀土性質(zhì)相同，導(dǎo)線通過線路孔與采集裝置相連，堵住線路孔，保證氣密性，通過空壓機(jī)增加標(biāo)定罐內(nèi)的氣壓，氣壓再迫使橡膠氣囊對砂土產(chǎn)生表面的壓力，從而作用在土壓力盒上面。讀取壓力表上面數(shù)值通過控制氣壓的大小來控制砂土上部的壓力進(jìn)而傳遞給土壓力盒。通過采集裝置把土壓力盒反映的電壓值收集到，根據(jù)壓力表讀數(shù)和土壓力盒反映的電壓，得到土壓力盒在砂土中的標(biāo)定曲線。
【專利說明】
一種室內(nèi)土壓力盒標(biāo)定罐
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種加載測試裝置，特別是涉及一種室內(nèi)土壓力盒標(biāo)定罐，可用 于巖土工程中土壓力盒標(biāo)定。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展科技進(jìn)步，大型建筑、構(gòu)筑物、特大橋梁的日益增多，地基基礎(chǔ)要求 日益嚴(yán)格，粧基礎(chǔ)可顯著增加地基的承載力，研究粧的形式和貫入過程土壓力測量尤為重 要。因此在巖土工程、地下工程、水利水電等方面，土壓力的測量展現(xiàn)出非常重要的一面。土 壓力的測量是土力學(xué)理論和試驗(yàn)研究的一個重要方面，是工程測量的重要內(nèi)容。土壓力一 般采用土壓力盒直接測定。由于受工作環(huán)境中各種因素的影響，土壓力盒測得的數(shù)據(jù)經(jīng)常 與實(shí)際的土壓力值存在較大的誤差，所以土壓力盒在使用之前一定要進(jìn)行標(biāo)定，以得到與 實(shí)際工作環(huán)境相似的情況下土壓力盒的工作參數(shù)。
[0003] 而傳統(tǒng)的土壓力盒的測量大多數(shù)采用如下幾種方法：@氣壓標(biāo)定②液壓標(biāo)定_ 土介質(zhì)標(biāo)定::1)現(xiàn)場模擬標(biāo)定。上述這些方法都具有各自的局限性。氣壓標(biāo)定和液壓標(biāo)定得 出的曲線與測量的真實(shí)曲線偏差比較大。在實(shí)際工程當(dāng)中而又不得不進(jìn)行準(zhǔn)確的土壓力盒 的標(biāo)定，工廠生產(chǎn)出來的土壓力盒的標(biāo)定通常采用液壓標(biāo)定或氣壓標(biāo)定，這樣標(biāo)定的結(jié)果 符合線性的要求。但是在工程環(huán)境會遇到各種因素(砂的粒徑大小、拱效應(yīng)、應(yīng)力集中、加載 的速度等)的影響，因此會產(chǎn)生和原來的標(biāo)定系數(shù)有很大的偏差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供了一種室內(nèi)土壓力盒標(biāo)定罐。能 夠很好的反映出土壓力盒測得的土壓力與圍壓的相互關(guān)系。為了實(shí)現(xiàn)以上的技術(shù)目的，本 實(shí)用新型將采取以下的技術(shù)方案：
[0005] -種室內(nèi)土壓力盒標(biāo)定罐，其特征在于:包括上部結(jié)構(gòu)、下部結(jié)構(gòu)和混凝土構(gòu)成的 標(biāo)定裝置。所述標(biāo)定罐的上部結(jié)構(gòu)包括安全閥、進(jìn)氣閥、壓力表、排氣閥和罐蓋，所述標(biāo)定罐 的下部結(jié)構(gòu)包括線路孔、罐身、罐腿、橡膠氣囊和固定鋼板。罐蓋頂上安置有一個壓力表用 來顯示當(dāng)前罐內(nèi)的氣壓值，當(dāng)罐內(nèi)的氣壓值超過容許的最大壓力時安全氣閥門自動開啟保 證標(biāo)定罐的安全，一個進(jìn)氣閥門用來控制氣體的流入，一個排氣閥門用來排除罐內(nèi)氣體降 低能耗并且快速的使罐內(nèi)的氣壓和外界的氣壓保持一致，罐蓋底部邊緣是一圈螺孔用來和 下部結(jié)構(gòu)連接成一個整體。所述標(biāo)定罐的下部結(jié)構(gòu)包括線路孔、罐身、罐腿和橡膠氣囊。橡 膠氣囊來傳遞氣壓對砂土的壓力并且起到密封的效果，橡膠氣囊和灌蓋、罐身一起用螺栓 連接在一起，保證整個罐內(nèi)氣密性完好。罐身下部是填筑好的混凝土，增加標(biāo)定罐的牢固 性，混凝土塊澆筑前在標(biāo)定罐內(nèi)涂抹脫模劑，再鋪塑料薄膜隔離混凝土，確保混凝土能脫離 標(biāo)定罐，土壓力盒置于鋼板砂土中，導(dǎo)線通過線路孔和采集裝置相連，三個罐腿用來支撐整 個標(biāo)定罐。
[0006] 所述的室內(nèi)土壓力盒標(biāo)定罐上述部件構(gòu)成氣壓標(biāo)定和土介質(zhì)標(biāo)定的結(jié)合形式。
[0007] 所述的室內(nèi)土壓力盒標(biāo)定罐，把土壓力盒放置固定鋼板砂土上，然后把砂土慢慢 的覆蓋土壓力盒，埋入到砂土中一定厚度，導(dǎo)線通過所述線路孔與采集裝置相連，封住線路 孔，導(dǎo)氣管線與空壓機(jī)連接，用于增加罐內(nèi)的氣壓，氣壓使橡膠氣囊對砂土產(chǎn)生表面的壓 力，從而作用在土壓力盒上。讀取壓力表上面數(shù)值從而通過控制氣壓的大小來控制砂土上 部的壓力進(jìn)而傳遞給土壓力盒。通過采集裝置把土壓力盒反映出來的電壓值收集到，根據(jù) 壓力表讀數(shù)和土壓力盒輸出的電壓，得到土壓力盒在砂土中的標(biāo)定曲線。
[0008] 所述的室內(nèi)土壓力盒標(biāo)定罐，其特征在于:所述混凝土澆筑前在罐內(nèi)涂抹脫模劑， 再鋪塑料薄膜隔離混凝土，確?；炷撩撾x標(biāo)定罐。
[0009] 根據(jù)以上的技術(shù)方案，可知本實(shí)用新型工作原理是：
[0010] 土壓力盒標(biāo)定時，將土壓力盒放置在標(biāo)定罐的砂土中，土壓力盒被砂土覆蓋，埋入 到砂土中一定厚度，導(dǎo)線通過所述線路孔與采集裝置相連，封住線路孔，導(dǎo)氣管線與空壓機(jī) 連接，用于增加罐內(nèi)的氣壓，氣壓使橡膠氣囊對砂土產(chǎn)生表面的壓力，從而作用在土壓力盒 上。讀取壓力表上面數(shù)值從而通過控制氣壓的大小來控制砂土上部的壓力進(jìn)而傳遞給土壓 力盒。通過采集裝置把土壓力盒反映出來的電壓值收集到，根據(jù)壓力表讀數(shù)和土壓力盒輸 出的電壓，得到土壓力盒在砂土中的標(biāo)定曲線。
[0011] 運(yùn)用本實(shí)用新型提出的室內(nèi)土壓力盒的標(biāo)定罐來標(biāo)定土壓力盒，要保證土壓力盒 豎直放置在砂土中，不能放置傾斜，砂土要充分?jǐn)備伵c原狀土性質(zhì)相同，土壓力盒覆蓋砂土 厚度通過不同試驗(yàn)自行調(diào)整，保證罐內(nèi)的氣密性，防止影響真實(shí)壓力的反映。
[0012] 根據(jù)以上技術(shù)方案，可知本實(shí)用新型具有以下特點(diǎn)：
[0013] 1、本實(shí)用新型中所述橡膠氣囊和安全氣閥，是本實(shí)用新型的重要部位。橡膠氣囊 作為一種傳力裝置，作用在砂土表面產(chǎn)生的壓力均勻的作用在土壓力盒上，通過安全氣閥 控制罐內(nèi)的氣壓。達(dá)到氣壓標(biāo)定和土介質(zhì)標(biāo)定兩者的結(jié)合。橡膠氣囊還可以保證上部結(jié)構(gòu) 和下部結(jié)構(gòu)連接充分避免漏氣現(xiàn)象發(fā)生，保證標(biāo)定罐的氣密性。
[0014] 2、本標(biāo)定罐采用土介質(zhì)標(biāo)定和氣壓標(biāo)定兩者結(jié)合，克服了傳統(tǒng)標(biāo)定結(jié)果不可靠的 缺點(diǎn)。通過空壓機(jī)每〇. OIMpa或更小的氣壓，增加標(biāo)定罐內(nèi)的氣壓，砂土均勻的受到壓力從 而傳給土壓力盒，土壓力盒通過導(dǎo)線采集裝置采集到對應(yīng)的電壓值，計算圍壓力與電壓的 關(guān)系，得到土壓力盒在砂土中的標(biāo)定結(jié)果。
[0015] 3、標(biāo)定罐底部放置混凝土，一方面可以增加整個裝置的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，另一方面 可以模擬出土體的半剛體和非連續(xù)性介質(zhì)的性質(zhì)。對于多種形式的土壓力盒放置在本標(biāo)定 罐中都能測得出有效的數(shù)據(jù)。
【附圖說明】
[0016] 圖1為;室內(nèi)土壓力盒標(biāo)定罐的豎向剖面圖。
[0017] 圖2為;室內(nèi)土壓力盒標(biāo)定罐的平面布置圖。
[0018]圖3為:室內(nèi)土壓力盒標(biāo)定罐的正立面圖。
[0019]其中：安全閥1;進(jìn)氣閥2;壓力表3;線路孔4;排氣閥5;高強(qiáng)度螺栓孔6;吊裝孔7;罐 蓋8;罐身9;罐腿10;橡膠氣囊11; 土壓力盒12;導(dǎo)線13;固定鋼板14;混凝土 15;砂土 16;導(dǎo)氣 管線17。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 附圖表明了本實(shí)用新型所涉及優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；以下結(jié)合詳圖詳細(xì)地說 明本實(shí)用新型的技術(shù)方案。
[0021] 如圖所示，本實(shí)施方式中的室內(nèi)土壓力盒標(biāo)定罐包括罐蓋8、罐身9、罐腿10、橡膠 氣囊11。用螺栓依次穿過灌蓋8、橡膠氣囊10、罐身9,然后加上墊片用螺帽擰緊。
[0022] 壓力表3置于標(biāo)定罐的最前方，方便工作人員讀數(shù)。線路孔5通過導(dǎo)線13后，要用不 透氣的材料堵住孔，保證標(biāo)定罐內(nèi)的氣密性?？諌簷C(jī)與進(jìn)氣閥2相連接要保證連接緊密，空 壓機(jī)產(chǎn)生的氣壓通過進(jìn)氣閥2流到罐內(nèi)，排氣閥5要處于關(guān)閉狀態(tài)。安全閥1可以保證當(dāng)標(biāo)定 罐內(nèi)氣壓超過設(shè)定值時會自動開啟排除多余氣體，降低能耗。
[0023]放置土壓力盒12時先用桁架吊車通過吊裝孔7把罐蓋8吊起來，放置在安全位置 后，把土壓力盒12放置在固定鋼板14正上方一定厚度的砂土 16上，保證位置豎直不傾斜，通 過線路孔4引出導(dǎo)線13,然后鋪設(shè)砂土，鋪設(shè)時要攤鋪均勻，與原狀土性質(zhì)相同，調(diào)整到合適 的厚度時，將罐蓋8、橡膠氣囊11和罐身9用高強(qiáng)度螺栓連接好，堵住線路孔4、保證氣密性后 方可進(jìn)行試驗(yàn)。
[0024]空壓機(jī)通過導(dǎo)氣管線增加標(biāo)定罐內(nèi)的氣壓，氣壓再迫使橡膠氣囊11對砂土 16產(chǎn)生 表面的壓力，從而作用在土壓力盒12上面。讀取壓力表3上面數(shù)值從而通過控制氣壓的大小 來控制砂土 16上部的圍壓力，傳遞給土壓力盒12。通過采集裝置把土壓力盒12反映出來的 電壓值收集到，根據(jù)壓力表讀數(shù)和土壓力盒輸出的電壓，得到土壓力盒在砂土中的標(biāo)定曲 線。
【主權(quán)項】
1. 一種室內(nèi)土壓力盒標(biāo)定罐，其特征在于:包括上部結(jié)構(gòu)、下部結(jié)構(gòu)和混凝土（ 15)構(gòu)成 的標(biāo)定裝置，所述標(biāo)定罐的上部結(jié)構(gòu)包括安全閥（1)、進(jìn)氣閥（2)、壓力表(3)、排氣閥（5)和 罐蓋(8)，所述標(biāo)定罐的下部結(jié)構(gòu)包括線路孔(4)、罐身(9)、罐腿(10)和橡膠氣囊（11)，所述 標(biāo)定罐由上述部件構(gòu)成氣壓標(biāo)定和土介質(zhì)標(biāo)定的結(jié)合形式，所述的室內(nèi)土壓力盒標(biāo)定罐， 橡膠氣囊（11)和灌蓋(8)、罐身(9) 一起用螺栓連接在一起，橡膠氣囊（11)起到密封和傳力 的作用，把土壓力盒（12)放置在標(biāo)定罐里面的砂土（16)中，土壓力盒（12)被砂土（16)覆蓋， 埋入到砂土（16)中一定厚度，導(dǎo)線（13)通過所述線路孔(4)與采集裝置相連，封住線路孔 (4)，導(dǎo)氣管線（17)與空壓機(jī)連接，用于增加罐內(nèi)的氣壓，氣壓使橡膠氣囊對砂土（16)產(chǎn)生 表面的壓力，從而作用在土壓力盒（12)上，讀取壓力表(3)上面數(shù)值從而通過控制氣壓的大 小來控制砂土（16)上部的壓力進(jìn)而傳遞給土壓力盒（12)，通過采集裝置把土壓力盒（12)反 映出來的電壓值收集到，根據(jù)壓力表讀數(shù)和土壓力盒反映的電壓，得到土壓力盒在砂土中 的標(biāo)定曲線。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的室內(nèi)土壓力盒標(biāo)定罐，其特征在于:所述混凝土 (15)澆筑前在 罐內(nèi)涂抹脫模劑，再鋪塑料薄膜隔離混凝土，確?；炷?(15)脫離標(biāo)定罐。
【文檔編號】G01L25/00GK205506291SQ201521042045
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2015年12月15日
【發(fā)明人】肖昭然, 呂清顯, 朱亮亮, 周志強(qiáng), 郭祝輝, 趙憲強(qiáng), 蔣敏敏, 曹明明, 李婷婷
【申請人】河南工業(yè)大學(xué)