[发明专利]一种高精度三维土压力测试装置及其量程调整系统

摘要

本发明公开了一种高精度三维土压力测试装置及其量程调整系统，包括竖向主测力弹簧、若干水平测力弹簧、底板、内筒、中心顶板、边顶板以及若干外侧板。本装置为内外圆筒体系，内筒用于测量竖向土压力及土体位移，外筒用于测量周围土体的水平向土压力及土体位移。其量程调整系统通过给测力弹簧通电，使测力弹簧内部导体产生磁场，通过控制电流的大小来控制磁场力，调节测力系统的刚度，控制测试装置的量程，以实现超深基坑土体、临近桥墩开挖土体、超高边坡内部土体土压力实时监测。

主权项

1.一种高精度三维土压力测试装置，其特征在于：包括竖向主测力弹簧(1)、若干水平测力弹簧(6)、底板(12)、内筒(5)、中心顶板(11)、边顶板(10)以及若干外侧板(8)；其中，所述底板(12)的中心位置固定有底板永磁铁(14)，所述中心顶板(11)为圆形，其内侧面上固定有顶板永磁铁(13)；所述边顶板(10)中间设有通孔，所述通孔的直径与所述内筒(5)的内径以及所述中心顶板(11)的直径均一致，所述中心顶板(11)设置在所述边顶板(10)中间的通孔内；所述竖向主测力弹簧(1)垂直固定在所述底板永磁铁(14)上，所述内筒(5)套在所述竖向主测力弹簧(1)外，并垂直固定在所述底板(12)上，所述内筒(5)的顶部与所述边顶板(10)固接；所述中心顶板(11)侧面与所述内筒(5)的内侧面上设有匹配的竖直滑轨；所述若干外侧板(8)以圆环阵列间隔竖直设置在所述内筒(5)外，相邻外侧板(8)之间采用柔性连接(9)连接，所述内筒(5)外侧壁上固定有内侧永磁铁(17)，每块所述外侧板(8)内侧壁上固定有外侧永磁铁(19)，在每块所述外侧板(8)与内筒(5)之间设置所述水平测力弹簧(6)，所述水平测力弹簧(6)的两端分别固定在所述内侧永磁铁(17)和外侧永磁铁(19)上；每块所述外侧板(8)的两端部与边顶板(10)以及底板(12)之间设有匹配的水平滑轨；还包括若干竖向次测力弹簧(2)，所述竖向次测力弹簧(2)在所述内筒(5)内，围绕所述竖向主测力弹簧(1)以圆环阵列间隔竖直设置，其底部固定在所述底板永磁铁(14)上；在每块所述外侧板(8)与内筒(5)之间设置有多个所述水平测力弹簧(6)，多个所述水平测力弹簧(6)位于同一竖直平面内，并等间距设置。