[实用新型]摩阻力计

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种摩阻力传感器，它用于沉井及其它有关工程项目施工的摩阻力监测，更具体说是在混凝土及其它结构物表面自动监测动、静态摩阻力。

背景技术

水利水电工程有时需要采用沉井的方法进行临时挡土墙的施工，其中沉井摩阻力是一个重要的设计和指导施工的参数，一般通过对井壁外侧土体的有关参数的计算提出估计值。由于不同土体的特性和有关参数不尽相同，分布情况复杂，需要通过大量的试验取得，费工费时且与实际情况仍有较大差异，其计算值为静态情况下的最大值。因此需要在井壁表面安装埋设摩阻力传感器，并采用自动化检测仪表对动、静态摩阻力进行实时监测。

目前工程上观测沉井摩阻力的方法一般是在井壁布置的外层竖向结构钢筋上安装钢筋计，通过测量结构钢筋的应力估算井壁外表面的摩阻力。显然，这种方法是极不准确的，因为结构钢筋的应力实际反映的是结构承受各种外力及材料内力在该位置的综合应力，并不能准确反应该处井壁外表面的摩阻力。

实用新型内容

为准确测量沉井摩阻力，本实用新型提供了一种新的摩阻力计。

本实用新型提供的摩阻力计由钢筋应力计、摩阻力板及基座垫板组成；钢筋应力计的一端与摩阻力板固定，另一端作为锚固端；摩阻力板背面为基座垫板，在摩阻力板的周边以及钢筋应力计与基座垫板间隙均有柔性材料。

基座垫板长宽尺寸略大于摩阻力板，其底部有一个凹形缺口，为钢筋应力计与摩阻力板固定搭接的安装位置。

钢筋应力计的锚固端另接长一段弯头杆，加强锚固作用。

针对不同的需要，所述的钢筋应力计可以是不同类型的钢筋计或测力计。

本实用新型提供的摩阻力计可以应用于各种混凝土或其它结构面的摩阻力测量。

使用本实用新型提供的摩阻力计对沉井摩阻力进行测量的方法是：

1)将本实用新型提供的摩阻力计竖向安装在沉井井壁的外表面，使摩阻力板2外表面与井壁外表面齐平；

2)采用测量仪表检测出钢筋应力计所承受的应力，从而求得摩阻力板3所承受的摩阻力f′；

3)根据摩阻力板的面积s推算出单位面积的摩阻力F′＝f′/s；

4)根据摩阻力计在沉井周边的分布及测值，采用插值法推算沉井周边单位面积摩阻力大小及分布，确定沉井的摩阻力。

在现有技术中，提供了自动化检测单元设备。

井壁摩阻力的变化主要表现为：静态时(沉井停止下沉施工时)沉井底口反力较大，井壁摩阻力较小，此时沉井底口反力与井壁摩阻力之合等于沉井自重。沉井下沉施工时，沉井底口反力迅速减小，井壁摩阻力逐渐增大到极大值，当沉井底口反力与井壁摩阻力之合小于沉井自重时，沉井开始下沉。如果井壁摩阻力大于沉井自重时，沉井底口反力即使为零，沉井也不能自行下沉，必须在沉井顶部加压克服摩阻力的影响。

摩阻力监测是在上述沉井下沉施工过程中实时进行的，需要自动化连续测试。在沉井的下沉施工时对沉井壁摩阻力进行动态和静态监测，为沉井设计和沉井法施工研究提供可靠的实测资料，为控制和指导沉井的下沉施工提供必要的实测数据。

本实用新型提供的摩阻力计直接与被测表面接触，能更准确地反应被测物体的摩阻力。

附图说明

图1是摩阻力计结构图；

图2是图1中A-A向的截面图。

其中1——钢筋应力计2——摩阻力板3——基座垫板4——钢筋锚固头5——柔性填料

实施例

本实用新型提供的摩阻力计由三个主要部件组成，即钢筋应力计1、摩阻力板2及基座垫板3，摩阻力板及基座垫板均为钢板。钢筋应力计1的一端与摩阻力板2焊接固定，另一端加长焊接一个弯头钢筋4作为锚固端。摩阻力板1背面为基座垫板3，长宽尺寸略大于摩阻力板2，其接触面为光滑的平面，并刷少许油脂减少摩擦力。摩阻力板2外表面为粗糙的毛面，其糙度系数需模拟井壁混凝土的糙度系数，使得摩阻力板2产生的单位摩阻力与井壁混凝土表面的单位摩阻力基本相同。摩阻力板2的尺寸根据所采用的钢筋应力计的灵敏度来确定，尺寸越大摩阻力计的测量值越大，对钢筋应力计灵敏度的要求也越低。在浇筑沉井混凝土时，将摩阻力计竖向安装埋设在井壁的表面，摩阻力板2面向外侧，其周边填充柔性填料5，待混凝土凝固并达到设计强度后随同沉井下沉，承受井壁外侧的摩阻力。

实际上沉井下沉施工是一个动态过程，通过对布置在沉井结构中各传感器(包括布置在四周外侧的摩阻力计)的实时监测，可以了解和控制沉井的下沉施工，同时也为沉井设计提供了可靠的技术资料。