土壓力計可調(diào)式位置固定安裝裝置制造方法
【專利摘要】土壓力計可調(diào)式位置固定安裝裝置，安裝在土壓力計的外圍，其特征在于，設(shè)有由剛性板材構(gòu)成的環(huán)箍，該環(huán)箍的厚度等于或小于土壓力計的厚度；該環(huán)箍的形狀，與其中土壓力計外圍的形狀一致；該環(huán)箍的內(nèi)部大小等于或略大于其中土壓力計的外圍尺寸；在該環(huán)箍的背面，固定有兩根固定鋼筋，該兩根固定鋼筋的一端分別設(shè)有彎鉤；另一端分別向背面方向傾斜。本發(fā)明的土壓力計可調(diào)式位置固定安裝裝置，可方便、準(zhǔn)確地進行土壓力計的界面式安裝，而且解決了土壓力計埋設(shè)后易被混凝土覆蓋的問題，進一步節(jié)省安裝時間、提高土壓力計的“成活率”、降低安裝成本，是克服已有安裝技術(shù)不足的一種理想裝置，其經(jīng)濟效益和社會效益十分顯著。
【專利說明】土壓力計可調(diào)式位置固定安裝裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于巖土工程原位觀測中土壓力測試領(lǐng)域，特別涉及在海洋和地下空間等復(fù)雜多變環(huán)境下土體對大型混凝土結(jié)構(gòu)變形和穩(wěn)定性的影響監(jiān)測，可用于土壓力計的界面式安裝與提高土壓力計監(jiān)測數(shù)據(jù)的精度。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國經(jīng)濟地位在全球化生產(chǎn)大發(fā)展的不斷提升，同時滿足國家發(fā)展戰(zhàn)略的調(diào)整和對港口容量大幅度提升的要求，近年來我國港口建設(shè)朝著大型化、深水化的格局發(fā)展。但我國沿海深水區(qū)域存在大量的物理力學(xué)指標(biāo)很差的深厚軟泥土層，且在施工周期較短的條件下和基于節(jié)約投資的角度，許多大型港口的建設(shè)采用了多種新型防波堤結(jié)構(gòu)。鑒于防波堤受力的復(fù)雜性，尤其防波堤結(jié)構(gòu)與軟粘土層的相互作用對于分析評價新型防波堤結(jié)構(gòu)的適用性和可靠性至關(guān)重要，因此土壓力計的界面式安裝方法是否科學(xué)合理就顯得極其關(guān)鍵。
[0003]目前土壓力計的界面式安裝常采用提前預(yù)埋方式，即通過綁扎或焊接的方法將土壓力計與結(jié)構(gòu)鋼筋相連，以便將其固定在混凝土結(jié)構(gòu)表面。但是采用該類方式易導(dǎo)致界面埋設(shè)的土壓力計“成活率”較低，監(jiān)測所得數(shù)據(jù)較難真實反映新型防波堤等大型混凝土結(jié)構(gòu)的變形和應(yīng)力的動態(tài)過程，因此難以對新型防波堤等進行全面分析研究。通過對已有工程的歸納總結(jié)，傳統(tǒng)提前預(yù)埋方式的不足之處主要表現(xiàn)為以下三個方面:
(I)土壓力計界面式安裝的施工耗時較長。傳統(tǒng)提前預(yù)埋方式中，土壓力計本身無固定裝置，需采用綁扎或焊接將其與結(jié)構(gòu)鋼筋相連，并同時根據(jù)混凝土保護層厚度實時調(diào)整安裝位置，因此埋設(shè)一支土壓力計需要較長的時間。尤其對于大型混凝土結(jié)構(gòu)需要埋設(shè)數(shù)量更多的土壓力計，則需要更大量的施工時間，從而對整個工程的工期進度造成影響。
[0004](2) 土壓力計界面式安裝的可靠性較低。傳統(tǒng)提前預(yù)埋方式中，土壓力計埋設(shè)完畢后難以調(diào)整其安裝位置。模板吊裝、混凝土澆筑和振搗等施工過程均有可能造成土壓力計原有安裝位置的偏移，其中模板吊裝的影響較大。由于模板本身體積大重量重，吊裝過程中難以控制其平衡，易推擠土壓力計造成其移位，使所得監(jiān)測數(shù)據(jù)偏離原設(shè)計位置或土壓力計被埋入混凝土保護層中失去界面土壓力的監(jiān)測作用，因此傳統(tǒng)提前預(yù)埋方式中土壓力計界面式安裝的可靠性較低。
[0005]( 3 )土壓力計監(jiān)測數(shù)據(jù)的精度較差。傳統(tǒng)提前預(yù)埋方式中，土壓力計埋設(shè)完畢后往往難以保持土壓力計表面與混凝土結(jié)構(gòu)表面齊平，使兩者之間留有較大的間隙，因此澆筑施工過程中易導(dǎo)致土壓力計表面覆蓋一層較厚的混凝土，且所得監(jiān)測數(shù)據(jù)未能真實反映界面土壓力的受力情況，使監(jiān)測數(shù)據(jù)的精度和可靠度較差。
[0006]因此，開發(fā)一種土壓力計的界面式安裝裝置對于新型混凝土結(jié)構(gòu)的可行性和實用性研究十分必要。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種土壓力計可調(diào)式位置固定安裝裝置，通過本裝置的使用，可以方便、準(zhǔn)確地進行土壓力計的安裝，而且可以解決土壓力計埋設(shè)后易被混凝土覆蓋的問題，進一步節(jié)省安裝時間、保護土壓力計、降低安裝成本。
[0008]完成上述發(fā)明任務(wù)的技術(shù)方案是:一種土壓力計可調(diào)式位置固定安裝裝置，本裝置需安裝在土壓力計的外圍，其特征在于，設(shè)有由剛性板材構(gòu)成的環(huán)箍，該環(huán)箍的厚度(在剛性板材上表現(xiàn)出的是“寬度”)等于或小于土壓力計的厚度；該環(huán)箍的形狀，與其中土壓力計外圍的形狀一致；該環(huán)箍的內(nèi)部大小等于或略大于其中土壓力計的外圍尺寸；在該環(huán)箍的背面(即，其中壓力計的背面方向)，固定有兩根固定鋼筋，該兩根固定鋼筋的一端分別設(shè)有彎鉤；另一端分別向背面方向傾斜。
[0009]其中所述的“背面方向”，是指土壓力計的受力背面所指向的方向，其一般與土壓力計的平面垂直。
[0010]以上設(shè)計的優(yōu)化方案有:
所述的兩根固定鋼筋的中段各設(shè)有兩個彎折段，該兩個彎折段使其外部的鋼筋移向壓力計的背面方向；該兩個彎折段在垂直方向的投影距離，等于所在混凝土保護層的厚度(參見圖1-1、圖1-2)。其中所述的“垂直方向”，是與土壓力計的“背面方向”垂直的方向。
[0011]所述“兩根固定鋼筋的一端分別設(shè)有彎鉤”，其彎鉤的內(nèi)徑，等于或略大于所鉤掛的結(jié)構(gòu)鋼筋的直徑；
所述“兩根固定鋼筋的另一端分別向背面方向傾斜”，其傾斜部分的在垂直方向的投影距離，等于為了防止土壓力計與結(jié)構(gòu)模板接觸不緊而預(yù)留的小變形量。
[0012]所述兩根固定鋼筋在環(huán)箍背部的固定位置，是在環(huán)箍直徑的各1/3處。
[0013]換言之，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)是:可調(diào)式位置固定安裝裝置用I?2mm厚薄鋼板作為環(huán)箍，薄鋼板寬度與土壓力計厚度相同或略小于土壓力計厚度(保證土壓力計表面與環(huán)箍齊平或略突出于環(huán)箍，避免環(huán)箍影響土體與土壓力計的接觸)，按照土壓力計的形狀(本實施中土壓力計為圓形)加工環(huán)箍，使環(huán)箍箍住土壓力計，環(huán)箍兩端接頭處鉆出螺孔并用螺絲固定(如圖2-1、圖2-2所示)。在環(huán)箍背部各1/3處焊接兩支彎鉤鋼筋，彎鉤的尺寸略大于結(jié)構(gòu)橫筋直徑，彎鉤鋼筋的長度根據(jù)結(jié)構(gòu)物中橫向鋼筋的間距而定。彎鉤鋼筋下部鋼筋略向結(jié)構(gòu)橫筋傾斜，使土壓力計表面略突出結(jié)構(gòu)物混凝土表面(如圖1-圖3所示)，這樣，在結(jié)構(gòu)物安裝模板后，模板壓住土壓力計表面，土壓力計表面與模板表面能緊密接觸。
[0014]本發(fā)明需要解決的技術(shù)關(guān)鍵在于:根據(jù)土壓力計外觀尺寸及截面形狀，加工土壓力計可調(diào)式固定裝置環(huán)箍，從而固定土壓力計；可調(diào)式固定裝置環(huán)箍背部焊接兩支具有一定彈性的鋼筋彎鉤，彎鉤掛住結(jié)構(gòu)物中的橫向或縱向鋼筋，彎鉤下部斜筋頂住土壓力計下面的結(jié)構(gòu)鋼筋，整個固定裝置背部鋼筋彎鉤使土壓力計固定并使土壓力計表面略突出結(jié)構(gòu)物混凝土表面(如圖3-1、圖3-2所示)。在結(jié)構(gòu)模板安裝后，通過上述方式可使土壓力計表面與模板表面緊密接觸，在混凝土澆筑后能使土壓力計表面與混凝土表面齊平，從而保證了 土壓力計所測得的數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
[0015]有益效果
本發(fā)明對比已有技術(shù)具有以下創(chuàng)新點:
1、基于本裝置安裝界面式土壓力計位置準(zhǔn)確，實現(xiàn)土壓力計安裝位置的自行調(diào)節(jié)。本裝置中使用有彈性的掛鉤鋼筋，能夠使土壓力計表面略突出混凝土結(jié)構(gòu)表面，從而在模板吊裝、混凝土澆筑過程中通過模板的擠壓保持土壓力計表面與混凝土結(jié)構(gòu)表面的齊平?？朔瞬捎媒壴蚝附臃椒ü潭ㄍ翂毫τ嬰y以調(diào)整位置易導(dǎo)致其移位的不足。
[0016]2、本裝置具有廣泛的工程適用性。根據(jù)不同規(guī)格的土壓力計外圍尺寸及截面形狀，可加工相應(yīng)的可調(diào)式固定裝置，且該裝置中焊接兩支具有一定彈性的鋼筋彎鉤，通過調(diào)整固定裝置尺寸可應(yīng)用于各大型混凝土結(jié)構(gòu)的界面土壓力監(jiān)測。
[0017]3、本裝置具有較好的防護性和安全性。本裝置無需焊接即可實現(xiàn)土壓力計的界面式固定，有效地避免了焊接易導(dǎo)致土壓力計被損壞的風(fēng)險。另外，本裝置中環(huán)箍具有較好的防護性，在混凝土澆筑施工過程中能夠有效地抵抗粗骨料對土壓力計的沖擊。
[0018]本發(fā)明對比已有技術(shù)具有以下顯著優(yōu)點:
1、提高了界面式土壓力計安裝的準(zhǔn)確率和監(jiān)測數(shù)據(jù)的精度。通過本裝置可準(zhǔn)確地將土壓力計安裝至設(shè)計指定位置，且在整過施工過程中已埋設(shè)的土壓力計不發(fā)生移位現(xiàn)象，在不考慮土壓力計的產(chǎn)品質(zhì)量因素，界面式土壓力計安裝的準(zhǔn)確率可達到100%，同時保證了監(jiān)測數(shù)據(jù)的精度。
[0019]2、提高了土壓力計的“成活率”和安裝的可靠性。本裝置中環(huán)箍具有較好的防護性，且裝置中焊接了兩支具有一定彈性的鋼筋彎鉤，能夠自行地調(diào)節(jié)安裝位置，在不考慮土壓力計的產(chǎn)品質(zhì)量因素，可將界面式土壓力計的“成活率”從一般工程要求的85%提高至
100% ο
[0020]3、提高了界面式土壓力計的安裝速度。本裝置可快捷、方便、準(zhǔn)確地安裝土壓力計，從而可縮短傳統(tǒng)提前預(yù)埋方式施工耗時的1/3?1/2，有效地保證了監(jiān)測安裝與結(jié)構(gòu)施工的工程銜接。
[0021]本發(fā)明的土壓力計可調(diào)式位置固定安裝裝置，可方便、準(zhǔn)確地進行土壓力計的界面式安裝，而且解決了土壓力計埋設(shè)后易被混凝土覆蓋的問題，進一步節(jié)省安裝時間、提高土壓力計的“成活率”、降低安裝成本，是克服已有安裝技術(shù)不足的一種理想裝置，其經(jīng)濟效益和社會效益十分顯著。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1-1、1-2是本裝置及其安裝示意圖；
圖2-1、2-2是土壓力計安裝到本固定裝置中的示意圖；
圖3-1、3-2 土壓力計通過本固定裝置安裝到結(jié)構(gòu)中的示意圖。
【具體實施方式】
[0023]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例1，對本發(fā)明裝置作進一步詳細說明。此處所描述的具體實施案例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0024]實施例1，根據(jù)土壓力計外觀尺寸，用I?2_厚薄鋼板作為環(huán)箍1，薄鋼板寬度與土壓力計5厚度相同或略小于土壓力計厚度(保證土壓力計表面與環(huán)箍齊平或略突出于環(huán)箍，避免環(huán)箍影響土與土壓力計的接觸)，按照土壓力計的形狀(本實施中土壓力計為圓形)加工環(huán)箍，使環(huán)箍箍住土壓力計，環(huán)箍I兩端接頭處鉆出螺孔并用螺絲3固定(如圖2-1、圖2-2所示)。在環(huán)箍I背部各1/3處焊接兩支彎鉤鋼筋(固定鋼筋)2，彎鉤4的尺寸略大于結(jié)構(gòu)橫筋直徑，彎鉤鋼筋2的長度根據(jù)結(jié)構(gòu)物中橫向鋼筋的間距而定。彎鉤鋼筋下部鋼筋略向結(jié)構(gòu)橫筋傾斜，使土壓力計5表面略突出結(jié)構(gòu)物混凝土表面(如圖3-1、圖3-2所示)，這樣，在結(jié)構(gòu)物安裝模板后，模板壓住土壓力計表面，土壓力計表面與模板表面能緊密接觸。
[0025]加工好固定裝置后，將土壓力計放入固定裝置，并將環(huán)箍I兩端螺孔穿上螺絲3固定擰緊，然后將土壓力計5及固定裝置安裝至結(jié)構(gòu)中。為防止土壓力計及固定裝置在結(jié)構(gòu)施工過程中出現(xiàn)偏移，在土壓力計及固定裝置安裝至結(jié)構(gòu)中后，將固定裝置中的彎鉤鋼筋用鉛絲與結(jié)構(gòu)橫筋綁扎牢固(圖3-1、3-2的8、9處)。圖中的6為土壓力計電纜；7為電纜與結(jié)構(gòu)鋼筋的綁扎。
【權(quán)利要求】
1.一種土壓力計可調(diào)式位置固定安裝裝置，本固定安裝裝置安裝在土壓力計的外圍，其特征在于，設(shè)有由剛性板材構(gòu)成的環(huán)箍，該環(huán)箍的厚度等于或小于土壓力計的厚度；該環(huán)箍的形狀，與其中土壓力計外圍的形狀一致；該環(huán)箍的內(nèi)部大小等于或略大于其中土壓力計的外圍尺寸；在該環(huán)箍的背面，固定有兩根固定鋼筋，該兩根固定鋼筋的一端分別設(shè)有彎鉤；另一端分別向背面方向傾斜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的土壓力計可調(diào)式位置固定安裝裝置，其特征在于，所述的兩根固定鋼筋的中段各設(shè)有兩個彎折段，該兩個彎折段使其外部的鋼筋移向壓力計的背面方向；該兩個彎折段在垂直方向的投影距離，等于所在混凝土保護層的厚度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的土壓力計可調(diào)式位置固定安裝裝置，其特征在于，所述“兩根固定鋼筋的一端分別設(shè)有彎鉤”，其彎鉤的內(nèi)徑，等于或略大于所鉤掛的結(jié)構(gòu)鋼筋的直徑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的土壓力計可調(diào)式位置固定安裝裝置，其特征在于，所述“兩根固定鋼筋的另一端分別向背面方向傾斜”，其傾斜部分的在垂直方向的投影距離，等于為了防止土壓力計與結(jié)構(gòu)模板接觸不緊而預(yù)留的小變形量。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4之一所述的土壓力計可調(diào)式位置固定安裝裝置，其特征在于，所述兩根固定鋼筋在環(huán)箍背部的固定位置，是在環(huán)箍直徑的各1/3處。
【文檔編號】E02D1/00GK103806426SQ201410046242
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2014年2月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月10日
【發(fā)明者】王偉, 蔡正銀, 楊立功, 周俊同, 曹永勇, 黃英豪, 關(guān)云飛, 高自兵, 李武, 方緒順, 劉守華, 武穎利 申請人:水利部交通運輸部國家能源局南京水利科學(xué)研究院