[实用新型]夯锤夯筑土遗址冲击应力的测试装置

说明书

本实用新型涉及一种夯锤夯筑土遗址冲击应力的测试装置，其特征是夯锤上置有信号触发器，夯锤夯击夯击夯土，夯土中埋设土压力盒，土压力盒、信号触发器分别通过引线与信号采集器连接。本实用新型通过使用土压力盒对不同夯筑方式下可以检测出不同铺土厚度，夯锤下随夯筑次数变化时冲击力的变化；可以测试出夯锤夯击时水平方向及竖直方向应力衰减程度；可以检测出夯锤每次夯击时所作有效功及能量损失通过对有效功的评价，使传统夯筑工艺科学化，为土遗址的保护作出积极贡献。

技术领域

本实用新型涉及土遗址保护试验研究及保护加固领域，属于测试夯筑土遗址冲击应力的装置。

背景技术

古代土遗址实地考察，从中发现，土遗址产生的病害除了气候环境对土体的影响外，另外一个原因与夯锤夯筑强度有关。夯锤夯筑强度大锤坑深，土层实，反之夯锤夯筑强度小锤坑浅，土层虚。土遗址产生的病害往往从土层虚的地方开始侵蚀，使得夯筑体开裂或者与支顶原遗址接触面顶部形成裂缝。因此，在现代化的文物保护过程中，需要通过对传统夯锤夯筑土体产生的冲击应力进行测试，寻找夯锤做功受力固结特点和应力影响范围，以此增强夯锤夯筑土体的强度，最终实现保护加固土遗址的目的。

发明内容

传统夯筑工艺一般采用石杵等工具进行夯筑，石杵与土接触时间短，接触面大，冲击力小，夯筑强度不高。为了探究夯筑工具在夯筑土遗址过程中土体的应力分布以及做功变化，本实用新型的目的在于提供一种夯锤夯筑土遗址冲击应力的测试装置。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种夯锤夯筑土遗址冲击应力的测试装置，含有土压力盒、夯土、夯锤、信号触发器和信号采集器，夯锤上置有信号触发器，夯锤夯击夯土，夯土中埋设土压力盒，土压力盒、信号触发器分别通过引线与信号采集器连接。

上述信号触发器为为振动传感器或电容传感器。

本实用新型的优点和产生的有益效果是：

（1）本实用新型通过土压力盒的合理布设，以少量的土压力盒可以绘制出夯锤在夯击土体时土体内部的应力等值曲线图。

（2）本实用新型可以检测出不同铺土厚度，夯锤下随夯筑次数变化时冲击力的变化。

（3）本实用新型可以测试出夯锤夯击时水平方向及竖直方向应力衰减程度。

（4）本实用新型可以检测出夯锤每次夯击时所作的功的变化，以此对夯筑工艺进行评价

（5）本实用新型方便实用，操作方便，费用低，在干旱与半干旱区土建筑遗址夯筑工艺力学研究有广泛的应用场景。

（6）本实用新型对于传统夯筑传统工艺的科学化研究以及土遗址保护维修质量控制具有十分重要的意义。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图2 夯锤夯击运动模型示意图。

图3为本实用新型结构夯锤夯击运动模型示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型再作进一步的说明：

如图1所示，一种夯锤夯筑土遗址冲击应力的测试装置，含有土压力盒1、夯土2、夯锤3、信号触发器4和信号采集器5。夯锤3上置有信号触发器4，夯锤3质量5.5kg，信号触发器4为振动传感器，夯锤3夯击夯土2，夯土2中埋设土压力盒1。土压力盒量程为0.02-2MPa，压力盒直径小于30mm，测试区域面积为4m²（2m×2m）。土压力盒1、信号触发器4分别通过引线与信号采集器5连接。

实施过程中，将10个土压力盒1水平置放于石杵夯筑6次以上夯实整平，