一種帶有土體水平位移及壓力一體觀測組件的實驗裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種帶有土體水平位移及壓力一體觀測組件的實驗裝置，包括土體實驗箱和緊固在土體實驗箱外圍的腰梁，還包括土體水平位移及壓力一體觀測組件，該裝置包括通過螺栓固定在腰梁上的觀測計支撐架、通過螺栓固定在觀測計支撐架上的觀測計固定架和通過夾扣固定在觀測計固定架上的觀測計組件；實驗?zāi)＞咄ㄟ^調(diào)節(jié)觀測裝置上的觀測計支撐架、觀測計固定架與觀測計組件的相對位置獲取實驗土體中不同點的水平位移和壓力以避免實驗結(jié)果失真。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有觀測范圍廣、精度高、結(jié)構(gòu)簡單、低成本等優(yōu)點。
【專利說明】一種帶有土體水平位移及壓力一體觀測組件的實驗裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種土體實驗?zāi)＞?，尤其是涉及一種帶有土體水平位移及壓力一體觀測組件的實驗裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]模型試驗是巖土工程研究的基本手段之一，而土體位移和水平壓力是模型試驗中兩個最重要的觀測參數(shù)。土體位移是有豎向位移和水平位移合成的，對于土體豎向位移已經(jīng)有多種觀測裝置，但對于水平位移特別是觀測土體內(nèi)部水平位移還缺乏有效觀測的方法；并且長期以來，土體中任意一點的位移和水平壓力也沒有有效的觀測方法，這給試驗結(jié)果帶來一定程度的失真，這種失真隨著位移和水平壓力的增大而增加。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種帶有土體水平位移及壓力一體觀測組件的實驗裝置。
[0004]本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
[0005]一種帶有土體水平位移及壓力一體觀測組件的實驗裝置，包括土體實驗箱和緊固在土體實驗箱外圍的腰梁，還包括土體水平位移及壓力一體觀測組件，該組件包括通過螺栓固定在腰梁上的觀測計支撐架、通過螺栓固定在觀測計支撐架上的觀測計固定架和通過夾扣固定在觀測計固定架上的觀測計組件；實驗?zāi)＞咄ㄟ^調(diào)節(jié)觀測裝置上的觀測計支撐架、觀測計固定架與觀測計組件的相對位置獲取實驗土體中不同點的水平位移和壓力以避免實驗結(jié)果失真。
[0006]所述的觀測計支撐架包括通過螺栓連接的支撐架前架和支撐架后架。
[0007]所述的支撐架前架采用門字型結(jié)構(gòu)，在支撐架前架橫梁處設(shè)有定位滑槽。
[0008]所述的支撐架后架采用工字型結(jié)構(gòu)，在螺栓連接處設(shè)有螺栓滑槽，在支撐架后架橫梁處設(shè)有與定位滑槽位置相對的水平位移滑槽。
[0009]所述的觀測計固定架包括通過矩形套管連接的固定架前架和固定架后架。
[0010]所述的固定架前架采用門字型結(jié)構(gòu)，在固定架前架橫梁處設(shè)有觀測計定向滑孔，所述的矩形套管連接處設(shè)有套管連接螺栓和套管連接滑槽。
[0011]所述的固定架后架采用門字型結(jié)構(gòu)，在固定架后架橫梁外側(cè)中心處設(shè)有帶有螺栓的固定架頂板。
[0012]所述的固定架后架內(nèi)部設(shè)有固定夾扣，所述的固定夾扣通過夾孔分別夾緊觀測計組件和固定在固定架后架橫梁內(nèi)側(cè)的連接桿。
[0013]所述的觀測計組件包括依次連接的位移傳感器、觀測計活動帽、觀測計水平桿、觀測計底板圓筒和壓力傳感器，所述的位移傳感器通過固定夾扣上的夾孔固定，所述的觀測計活動帽上設(shè)有活動帽固定螺絲，所述的觀測計水平桿外部設(shè)有水平桿外套管，所述的壓力傳感器通過固體膠與觀測計底板圓筒連接。
[0014]所述的觀測計壓力傳感器還包括壓力傳感器數(shù)據(jù)線，所述的壓力傳感器數(shù)據(jù)線一端連接壓力傳感器，另一端穿過觀測計水平桿內(nèi)部從壓力傳感器數(shù)據(jù)線出線孔穿出。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點:
[0016]一、觀測范圍廣:可以同時觀測模型試驗中土體中任意一點的水平位移與水平壓力值；
[0017]二、觀測精度高:該模具能將各種規(guī)格、尺寸的壓力傳感器與沉降標(biāo)連接為一體，并使壓力傳感器數(shù)據(jù)線在傳感器移動時能相應(yīng)延伸，不阻礙傳感器移動而且不擾動周圍土體，從而提高了觀測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和精度。
[0018]三、結(jié)構(gòu)簡單、降低成本:該模具采用模塊化制作工藝，大幅降低該裝置制作、裝卸、維護(hù)成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2為本發(fā)明觀測計支撐架的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖3為本發(fā)明觀測計固定架的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖4為本發(fā)明觀測組件的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]其中，1、土體實驗箱，11、腰梁，2、觀測計支撐架，21、支撐架前架，211、定位滑槽，22、支撐架后架，221、螺栓滑槽，222、水平位移滑槽，3、觀測計固定架，31、固定架前架，311、觀測計定向滑孔，312、套管連接螺栓，313、套管連接滑槽，32、固定架后架，321、固定架頂板，322、固定夾扣，4、觀測計組件，41、位移傳感器，42、觀測計活動帽，421、活動帽固定螺絲，43、觀測計水平桿，431、水平桿外套管，432、壓力傳感器數(shù)據(jù)線出線孔，44、觀測計底板圓筒，45、壓力傳感器，451、壓力傳感器數(shù)據(jù)線。

【具體實施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0025]實施例
[0026]一種帶有土體水平位移及壓力一體觀測組件的實驗裝置，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括土體實驗箱I和緊固在土體實驗箱I外圍的腰梁11，還包括土體水平位移及壓力一體觀測組件，該組件包括通過螺栓固定在腰梁11上的觀測計支撐架2、通過螺栓固定在觀測計支撐架2上的觀測計固定架3和通過夾扣固定在觀測計固定架3上的觀測計組件4。
[0027]觀測計固定架3的結(jié)構(gòu)如圖3所示，位移傳感器41通過固定夾扣322與觀測計固定架3連接在一起，該觀測計固定架3可分為固定架前架31和固定架后架32兩部分，前架為尺寸略大于后架的空心方管，后架可插入前架，并可根據(jù)實際需要調(diào)節(jié)兩者間的相對位置。通過固定架頂板321可將觀測計固定架3與觀測計支撐架2相連接，移動至所需位置后用螺栓固定。觀測計水平桿外套管431從觀測計定向滑孔311中穿過，防止觀測計水平桿43過長而彎曲，提高觀測精度。
[0028]觀測計支撐架2如圖2所示，前后架也采用嵌套方式連接，可適用于不同尺寸的模型試驗箱；并可將支撐架用螺栓固定于模型箱面板外側(cè)。根據(jù)實際需要，觀測計支撐架2上可固定多組觀測計固定架3，以滿足模型試驗需求。
[0029]觀測組件4如圖4所示，由位移傳感器41、觀測計活動帽42、觀測計水平桿43、觀測計底板圓筒44和壓力傳感器45組成。觀測計水平桿43及水平桿外套管431穿過觀測計定向滑孔311后，用活動帽固定螺絲421將觀測計活動帽42固定于觀測計水平桿43外端上，并使其與位移傳感器41接觸。當(dāng)觀測計隨土體水平移動時，水平桿外套管431可使觀測計水平桿43也隨之移動，從而將土體位移傳遞于位移傳感器41。水平壓力傳感器45可用固體膠粘接于觀測計底板圓筒44中連接為一個整體，使其能同時觀測土體中某一點的水平壓力與位移。水平壓力傳感器數(shù)據(jù)線451從觀測計水平桿43中間穿過，從觀測計活動帽42預(yù)留的壓力傳感器數(shù)據(jù)線出線孔432中傳出，當(dāng)觀測計底板隨土體水平移動時，水平壓力傳感器數(shù)據(jù)線451可隨之自由伸長，但并不對土體造成額外擾動，從而避免影響觀測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性和精度。
【權(quán)利要求】
1.一種帶有土體水平位移及壓力一體觀測組件的實驗裝置，包括土體實驗箱(I)和緊固在土體實驗箱(I)外圍的腰梁(11)，其特征在于，還包括土體水平位移及壓力一體觀測組件，該組件包括通過螺栓固定在腰梁(11)上的觀測計支撐架(2)、通過螺栓固定在觀測計支撐架(2)上的觀測計固定架(3)和通過夾扣固定在觀測計固定架(3)上的觀測計組件(4);實驗?zāi)＞咄ㄟ^調(diào)節(jié)觀測裝置上的觀測計支撐架(2)、觀測計固定架(3)與觀測計組件(4)的相對位置獲取實驗土體中不同點的水平位移和壓力以避免實驗結(jié)果失真。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶有土體水平位移及壓力一體觀測組件的實驗裝置，其特征在于，所述的觀測計支撐架(2)包括通過螺栓連接的支撐架前架(21)和支撐架后架(22)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種帶有土體水平位移及壓力一體觀測組件的實驗裝置，其特征在于，所述的支撐架前架(21)采用門字型結(jié)構(gòu)，在支撐架前架橫梁處設(shè)有定位滑槽(211)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種帶有土體水平位移及壓力一體觀測組件的實驗裝置，其特征在于，所述的支撐架后架(22)采用工字型結(jié)構(gòu)，在螺栓連接處設(shè)有螺栓滑槽(221)，在支撐架后架橫梁處設(shè)有與定位滑槽(211)位置相對的水平位移滑槽(222)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶有土體水平位移及壓力一體觀測組件的實驗裝置，其特征在于，所述的觀測計固定架(3)包括通過矩形套管連接的固定架前架(31)和固定架后架(32)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種帶有土體水平位移及壓力一體觀測組件的實驗裝置，其特征在于，所述的固定架前架(31)采用門字型結(jié)構(gòu)，在固定架前架橫梁處設(shè)有觀測計定向滑孔(311)，所述的矩形套管連接處設(shè)有套管連接螺栓(312)和套管連接滑槽(313)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種帶有土體水平位移及壓力一體觀測組件的實驗裝置，其特征在于，所述的固定架后架(32)采用門字型結(jié)構(gòu)，在固定架后架橫梁外側(cè)中心處設(shè)有帶有螺栓的固定架頂板(321)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種帶有土體水平位移及壓力一體觀測組件的實驗裝置，其特征在于，所述的固定架后架(32)內(nèi)部設(shè)有固定夾扣(322)，所述的固定夾扣(322)通過夾孔分別夾緊觀測計組件(4)和固定在固定架后架橫梁內(nèi)側(cè)的連接桿。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種帶有土體水平位移及壓力一體觀測組件的實驗裝置，其特征在于，所述的觀測計組件(4)包括依次連接的位移傳感器(41)、觀測計活動帽(42)、觀測計水平桿(43)、觀測計底板圓筒(44)和壓力傳感器(45)，所述的位移傳感器(41)通過固定夾扣(322)上的夾孔固定，所述的觀測計活動帽(42)上設(shè)有活動帽固定螺絲(421)，所述的觀測計水平桿(43)外部設(shè)有水平桿外套管(431)，所述的壓力傳感器(45)通過固體膠與觀測計底板圓筒(44)連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種帶有土體水平位移及壓力一體觀測組件的實驗裝置，其特征在于，所述的觀測計壓力傳感器(45)還包括壓力傳感器數(shù)據(jù)線(451)，所述的壓力傳感器數(shù)據(jù)線(451) —端連接壓力傳感器(45)，另一端穿過觀測計水平桿(43)內(nèi)部從壓力傳感器數(shù)據(jù)線出線孔(432)穿出。
【文檔編號】G09B25/00GK104165980SQ201410267354
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年6月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月16日
【發(fā)明者】廖少明, 武軍 申請人:同濟(jì)大學(xué)