[实用新型]一种测试钢板桩挡墙侧向土压力及桩身应变的装置

说明书

本实用新型属于侧向土压力及桩身应变测试技术领域，具体涉及一种测试钢板桩挡墙侧向土压力及桩身应变的装置，包括，应变测试传感器、土压力测试传感器、钢环、钢片以及槽钢；应变测试传感器设于钢板桩腹板的中心线上；槽钢沿钢板桩腹板的中心线布置，并覆盖应变测试传感器；钢环设于钢板桩腹板上；土压力测试传感器设于钢环中；还包括变频计，应变测试传感器与土压力测试传感器分别通过导线连接于变频计。其可以达到确保测试传感器始终处于正常工作状态，测试结果可相互验证，提高了测试结果的准确性与真实性。

技术领域

本实用新型属于侧向土压力及桩身应变测试技术领域，具体涉及一种测试钢板桩挡墙侧向土压力及桩身应变的装置。

背景技术

由于钢板桩具有施工快、占地面积小、可循环利用等显著优势，无论是在码头、挡土墙、防洪堤等永久性建筑物方面还是围堰、基坑、防洪等临时性构筑物方面，钢板桩均有相关应用。而事实上，我国目前还没有专门针对钢板桩支护结构的设计规范，其钢板桩支护结构设计多参考于具体行业的行业规范，如在航道护岸结构中的应用一般参考《板桩码头设计与施工规范》，或参考国外的设计规范，如美国的《板桩墙设计手册》(EM110-2-250431Mmarch 1994)、《Steel Sheet Piling Design Manual》，日本的《港口设施技术标准和解说》（2007版）。鉴于此，开展钢板桩支护结构的理论设计研究显得迫在眉睫。

侧向土压力是挡墙支护结构所承受的主要荷载之一。挡土及护岸结构土压力的分布及大小是研究和设计挡土和护岸结构的一个重要参数，对其荷载传递和受力变形机制有直接影响。桩身应变可反映支护结构挠曲变形，是支护结构在既有荷载条件下力学特性的直观体现。支护结构现场测试的主要目的便是获取土压力分布特征以及桩身应变，其测试结果可对现有钢板桩挡墙设计方法的适用性进行验证，为钢板桩支护结构理论设计研究工作提供有效的实测资料。

现有的钢板桩支护结构现场测试中侧向土压力及桩身应力应变的获取主要是通过在钢板桩不同深度、不同位置安装土压力测试传感器（土压力测试传感器）测试施工过程中的土压力变化，然后根据测试的土压力值计算结构弯矩再推算结构的应力应变。在已公开的文献中发现钢板桩支护结构的现场测试存在以下缺点：（1）土压力测试传感器的安装方式为焊接于钢板桩上，忽略了焊接过程对测试传感器的影响；（2）测试传感器的安装多裸露于钢板桩体外，在钢板桩打入土体过程中，容易受到工程地质条件，环境条件和土压摩阻力的影响而发生损坏；（3）传感器导线通常也暴露于体外，在桩体打入土体过程中由于摩阻力影响易发生拉扯断裂；（4）测试传感器通常只包括土压力计，忽略了应变计的安装，这会导致由土压力测试值推算的桩体应变无法得到实测数据的验证，无法考量土压力测试值的真实性。

实用新型内容

针对以上所述现有技术的不足，本实用新型提出了一种测量钢板桩挡墙侧向土压力及桩身应变的装置，其可以达到确保测试传感器始终处于正常工作状态，测试结果可相互验证，提高了测试结果的准确性与真实性。

为实现上述技术目的，本实用新型采取的技术方案为，一种测试钢板桩挡墙侧向土压力及桩身应变的装置，包括，应变测试传感器、土压力测试传感器5、钢环、钢片以及槽钢；

应变测试传感器设于钢板桩腹板的中心线上；槽钢沿钢板桩腹板的中心线布置，并覆盖应变测试传感器；

钢环设于钢板桩腹板上，并位于槽钢的侧壁处，同时钢环的中心与应变测试传感器的中心等高；

土压力测试传感器设于钢环中；钢片倾斜设置，并且一端设于钢板桩腹板上并位于钢环的下方，另一端设于钢环的端部；

还包括变频计，应变测试传感器与土压力测试传感器分别通过导线连接于变频计。

作为本实用新型改进的技术方案，还包括集线盒，集线盒设于钢板桩腹板上，位于槽钢的端头；集线盒上设有穿线孔洞；所述导线穿过槽钢汇集于集线盒中并从穿线孔洞中穿出。