一种护面块体抗脱稳定测试装置，包括吊具、测力计、传力部件、施力机构和块体失稳位移测量机构，吊具的下端与护面块体连接，吊具的上端与测力计的下端连接；测力计的上端与传力部件的下端连接；传力部件的上端与施力机构连接；块体失稳位移测量机构安装在不受影响的护面块体周边护面结构的上表面上；施力机构向传力部件施加拉力，使得测力计的下端点向测力计的上端点、测力计上端的传力部件方向形成的延长线，延长线与护面块体的向上表面的跳脱或掀脱失稳方向一致，延长线与护面块体的重心之间存在偏心距。以及提供一种护面块体抗脱稳定测试方法。本发明专利技术构造巧妙，适用于测试规则或不规则护面块体失稳前承受的最大外力。规则护面块体失稳前承受的最大外力。规则护面块体失稳前承受的最大外力。
【技术实现步骤摘要】
一种护面块体抗脱稳定测试装置及测试方法
[0001]本专利技术涉及一种护面块体抗脱稳定测试装置及测试方法，适用于 水工、港工、海工的护面块体抗脱稳定现场及室内试验领域，主要应 用于沿海、内河、内湖地区护面块体抗脱稳定性能的检测，测试护面 块体在发生跳脱、掀脱失稳时所受的最大外力。
技术介绍
[0002]在水工、港工、海工等水工建筑物中，护面块体结构起到了消浪、 防护的作用。但在波浪等外力冲击下，护面块体存在发生跳脱、翻滚 掀脱、平移等失稳的可能，从而影响工程的运行安全。因此，人们很 关心护面块体在砌筑完成后的抗脱稳定性能，想知道护面块体在跳脱、 掀脱失稳前能承受的最大的外力。
[0003]目前，常见的护面块体结构的室内波浪断面模型试验，只是通过 室内模拟试验，模拟护面块体在不同潮位、波浪作用下的整体失稳情 况，无法检测护面块体失稳时受到的外力，且试验工序繁杂、试验周 期长、成本高；已公开的技术专利“一种护面块体抗跳脱承载力测 试装置”，存在难以检测位于工程实际现场的、不规整的大型护面块体 的缺点。
技术实现思路
[0004]为了克服已有技术的不足，本专利技术提供了一种结构相对简单、适 用性高的护面块体抗脱稳定测试装置及测试方法，适用于规则护面块 体或不规整的大型护面块体，有效应用于工程实际现场。
[0005]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0006]一种护面块体抗脱稳定测试装置，包括吊具、测力计、传力部件、 施力机构和用于量测所述护面块体在发生失稳过程中的位移量的块体 失稳位移测量机构，所述护面块体的上表面与相邻护面块体的上表面 形成的面为斜面或水平的平面；所述吊具的下端与护面块体连接，所 述吊具的上端与所述测力计的下端连接；所述测力计的上端与传力部 件的下端连接；所述传力部件的上端与施力机构连接；所述块体失稳 位移测量机构安装在不受影响的所述护面块体周边护面结构的上表面 上，所述施力机构向传力部件施加拉力，使得测力计的下端点向测力 计的上端点、测力计上端的传力部件方向形成的延长线，所述延长线 与护面块体的向上表面的跳脱或掀脱失稳方向一致，所述延长线与护 面块体的重心之间存在偏心距。
[0007]本专利技术中，所述吊具的下端与护面块体连接的方案中，吊具上具 备夹块体的功能或护面块体上有让吊具直接吊起的部位，通常吊具的 下端与护面块体的侧面连接，当然，也可以是护面块体的底面或上表 面。
[0008]进一步，所述偏心距为L，L取值为护面块体最长边长的0～2/3 倍。由于护面块体的周边缝隙的存在，失稳时，周边块体给它的摩擦 力、卡夹力，不太会象地球施加的重力那样，均匀地作用于块体上或 块体的周边，所以，理论上，失稳的方向很难刚好穿过其重心，
通常 情况下L不取0，当护面块体及周边的块体都很规整、周边块体给它 的摩擦力、卡夹力均匀分布且护面块体呈水平放置或接近于水平放置 时，L有可能取0，此时所述延长线穿过所述护面块体的重心。当然， 护面块体与周边块体均接近规整、护面块体接近水平放置时，L也可 近似地取0。
[0009]再进一步，所述延长线的方向与护面块体上表面的夹角为α，α 取值为45度～135度。当α取90度时，所述延长线的方向与护面块体 上表面垂直；垂直或接近垂直于护面块体所在护面结构的上表面是较 优方案。
[0010]更进一步，所述护面块体抗脱稳定测试装置还包括锚钳组件，所 述锚钳组件的下端与所述护面块体连接，所述锚钳组件的上端与所述 吊具的下端连接。
[0011]优选的，所述锚钳结构的下端锚固于所述护面块体。
[0012]所述锚钳组件由采用锚固、钳固或捆绑于护面块体的固定结构和 用于调节受力点位置的调节结构组成，所述固定结构的下端与所述护 面块体连接，所述固定结构的上端与所述调节结构的下端连接，所述 调节结构的上端与吊具的下端连接。
[0013]再进一步，所述固定结构为若干根嵌入护面块体的锚筋、膨胀螺 丝或其他刚性材料，或采用若干根不嵌入护面块体的钢丝绳捆绑、钢 板夹具夹钳、钢制爪形夹具。
[0014]再进一步，所述调节结构采用可调节长度的吊链、吊索、钢丝绳 或其他刚性、不可伸缩的材料。
[0015]当无需利用调节结构进行调节受力点位置节时，所述锚钳组件中 的调节结构可省去。
[0016]再进一步，所述吊具采用带链条或钢丝绳的吊钩、吊钳。
[0017]再进一步，当采用吊具可直接嵌固护面块体时，所述锚钳组件可 省去。
[0018]再进一步，所述块体失稳位移测量机构为位移计，所述位移计的 固定端固定在不受影响的所述护面块体周边的护面结构上，所述位移 计的活动测头置于所述护面块体的上表面。所述块体失稳位移测量机 构也可以采用红外测量仪、标尺、卷尺以及其他能够量测块体失稳过 程中的位移量的工具，或某一限定失稳高度的绳线等参照物。当对位 移量、限定失稳高度的精度要求不高时，可采用目测方法估测。判定 所述护面块体发生失稳时的临界状态的方法可采用下列其中一种：1) 量测得到的护面块体位移量大于限定值时，2)测力计的测得的数值达 到峰值时，3)采用方案1)与方法2)综合判定。
[0019]再进一步，所述测力计可采用吊秤、推拉力计、压力表。
[0020]所述传力部件为不可伸长、不易断且重量小的材料。所述传力部 件为传力线或传力杆，优选的，传力部件采用钢丝绳。
[0021]所述施力机构采用直接施力、千斤顶辅助施力、卷扬机辅助施力、 吊车辅助施力或其他施力方式。
[0022]所述护面块体包括理砌块石、混凝土灌砌块石、混凝土半灌块石、 混凝土生态灌砌块石、浆砌块石等护面结构中的块石，也包括混凝土 方块、四脚空心块体、扭王字块体、扭工字块体、螺母块体、栅栏板 等采用混凝土或其他胶结材料预制的护面块体。
[0023]一种护面块体抗脱稳定测试方法，所述方法包括以下步骤：
[0024]S1连接吊具、测力计、传力部件以及施力机构：吊具的下端与 护面块体连接，吊具的上端与测力计的下端连接；测力计的上端与传 力部件的下端连接；传力部件的上端与施
力机构连接；将块体失稳位 移测量机构安装在不受影响的所述护面块体周边护面结构的上表面 上；
[0025]S2调节并固定测力计、传力部件以及施力机构所在连线与被测 块体的向上表面的跳脱或掀脱失稳方向一致，所述延长线与护面块体 的重心之间存在偏心距；
[0026]S3读取块体失稳位移测量机构、测力计初始值；
[0027]S4施力机构向传力部件施加拉力，待护面块体失稳位移大于限 定值时或测力计测得的数值达到峰值时，停止加载；
[0028]S5读取位移计、测力计的数据。
[0029]进一步，所述步骤S2中，在不受影响的所述护面块体周边的护 面块体上表面，架设摄录设备，架设高度与位移失稳限定值相同，摄 录朝向能确保摄录能覆盖所述护面块石整个失稳过程、测力计读数、 块体失稳测量机构读数。
[0030]再进一本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种护面块体抗脱稳定测试装置，其特征在于：包括吊具、测力计、传力部件、施力机构和用于量测所述护面块体在发生失稳过程中的位移量的块体失稳位移测量机构，所述护面块体的上表面与相邻护面块体的上表面形成的面为斜面或水平的平面；所述吊具的下端与护面块体连接，所述吊具的上端与所述测力计的下端连接；所述测力计的上端与传力部件的下端连接；所述传力部件的上端与施力机构连接；所述块体失稳位移测量机构安装在不受影响的所述护面块体周边护面结构的上表面上；所述施力机构向传力部件施加拉力，使得测力计的下端点向测力计的上端点、测力计上端的传力部件方向形成的延长线，所述延长线与护面块体的向上表面的跳脱或掀脱失稳方向一致，所述延长线与护面块体的重心之间存在偏心距。2.如权利要求1所述的一种护面块体抗脱稳定测试装置，其特征在于：所述偏心距为L，L取值为护面块体最长边长的0～2/3倍。3.如权利要求1或2所述的一种护面块体抗脱稳定测试装置，其特征在于：所述延长线的方向与护面块体上表面的夹角为α，α取值为45度～135度。4.如权利要求1或2所述的一种护面块体抗脱稳定测试装置，其特征在于：所述护面块体抗脱稳定测试装置还包括锚钳组件，所述锚钳组件的下端与所述护面块体连接，所述锚钳组件的上端与所述吊具的下端的连接。5.如权利要求4所述的一种护面块体抗脱稳定测试装置，其特征在于：所述锚钳组件由采用锚固、钳固或捆绑于护面块体的固定结构和用于调节受力点位置的调节结构组成，所述固定结构的下端与所述护面块体连接，所述固定结构的上端与所述调节结构的下端连接，所述调节结构的上端与吊具的下端连接。6.如权利要求5所述的一种护面块体抗脱稳定测试装置，其特征在于：所述固定结构为若干根嵌入护面块体的锚筋...
【专利技术属性】
技术研发人员：臧振涛，陈振华，
申请(专利权)人：杭州河口水利科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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