一种基坑模型试验中可精确施加预应力的内支撑装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基坑模型试验中可精确施加预应力的内支撑装置，包括采用PVC管材制成的内支撑模型主体，在所述内支撑模型主体中部设有压力传感器，两端设有与其通过螺纹连接的螺栓，使用时，所述螺栓与地连墙模型装置铰接，通过拧动所述螺栓来调节内支撑模型的支撑长度，通过调节内支撑模型的支撑长度来施加预应力，通过所述压力传感器测量施加预应力的大小。本发明专利技术通过压力传感器可以获得准确的内支撑模型轴压数值，避免了传统试验方法中，采用应变片测量内支撑压力的繁琐操作，使试验装置更加精确、简洁、可靠、高效，通过简单的操作实现了预应力的精确施加，并可获得准确的支撑轴力数值。力数值。力数值。

An internal support device that can accurately apply prestress in foundation pit model test

【技术实现步骤摘要】
一种基坑模型试验中可精确施加预应力的内支撑装置


[0001]本专利技术属于基坑工程模型试验领域，特别是一种基坑模型试验中可精确施加预应力的内支撑装置。

技术介绍

[0002]近年来，国内外基坑工程迅速发展，地连墙加内支撑支护体系作为常见的一种基坑支护形式，被广泛运用于实际工程之中，与此同时，相关的理论研究工作也在不断发展，而模型试验作为一种常用的研究方式被广泛运用于基坑工程的理论研究中。
[0003]内支撑作为地连墙加内支撑支护体系最主要的结构构件之一，在工程中其两端铰接于两侧的地连墙，主要受轴心压力。目前模型试验所采用的内支撑模型构件为普通PVC管材，两端用螺栓与地连墙铰接固定，通过应变片测量支撑的轴力。传统的内支撑装置一方面不仅不能调节内支撑的预应力值大小，另一方面粘贴应变片较为复杂，且应变片易损获取数据较为繁琐，在需要同时测量多道支撑的轴力时，操作更为复杂，由于不可控的环境因素，线路故障因素等导致的数据测量不精确等问题也较严重，使得相关科研工作的开展遇到了一定的阻力。

技术实现思路

[0004]本专利技术为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种基坑模型试验中可精确施加预应力的内支撑装置，可以通过简单操作实现预应力的精确施加，并获得准确的支撑轴力数值。
[0005]本专利技术为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种基坑模型试验中可精确施加预应力的内支撑装置，包括采用PVC管材制成的内支撑模型主体，在所述内支撑模型主体中部设有压力传感器，两端设有与其通过螺纹连接的螺栓，使用时，所述螺栓与地连墙模型装置铰接，通过拧动所述螺栓来调节内支撑模型的支撑长度，通过调节内支撑模型的支撑长度来施加预应力，通过所述压力传感器测量施加预应力的大小。
[0006]所述压力传感器与计算机连接，实时测量支撑轴力。
[0007]在所述螺栓顶部设有沿其长度方向延伸的销轴孔，在地连墙模型装置上设置与所述销轴孔配合的销轴。
[0008]本专利技术具有的优点和积极效果是：通过采用在内支撑模型主体中加设压力传感器的结构，一方面通过压力传感器可以获得准确的内支撑模型轴压数值，避免了传统试验方法中，采用应变片测量内支撑压力的繁琐操作，使试验装置更加精确、简洁、可靠、高效。另一方面通过采用控制拧入螺栓深度的方式，改变内支撑模型的长度，结合压力传感器读数，从而准确控制施加在内支撑模型上的预应力大小，为与预应力支撑相关的基坑工程模型试验提供了便利。综上，本专利技术通过简单的操作实现了预应力的精确施加，并可获得准确的支撑轴力数值。
附图说明
[0009]图1为本专利技术的结构示意图；
[0010]图2为本专利技术应用的结构示意图；
[0011]图3为本专利技术安装的结构示意图。
[0012]图中：1、内支撑模型主体；2、压力传感器；3、螺栓；4、数据线；5、地连墙模型装置；6、铰接结构。
具体实施方式
[0013]为能进一步了解本专利技术的
技术实现思路
、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
[0014]请参阅图1～图3，一种基坑模型试验中可精确施加预应力的内支撑装置，包括采用PVC管材制成的内支撑模型主体1，在所述内支撑模型主体1中部设有压力传感器2，在所述内支撑模型主体1两端设有与其通过螺纹连接的螺栓3，使用时，所述螺栓3与地连墙模型装置5通过铰接结构6连接，通过拧动所述螺栓3来调节内支撑模型的支撑长度，通过调节内支撑模型的支撑长度来施加预应力，通过所述压力传感器2测量施加预应力的大小。
[0015]在内支撑模型主体1的两端设置螺纹孔，并将螺栓3拧入螺纹孔，在内支撑模型两端连接于地连墙模型装置5之后，调节一端或两端螺栓3拧入内支撑模型主体1内的长度，从而控制内支撑模型的长度，控制给内支撑模型施加的预应力大小。施加预应力时，将内支撑模型主体1内的螺栓3向外拧出，与地连墙顶紧，当压力传感器2测得数值达到所要施加的预应力数值时，保持螺栓3拧入深度固定。压力传感器2可准确测量内支撑装置所受轴压大小，即内支撑模型所施加的预应力大小。在试验过程中，压力传感器2可以持续监控内支撑模型所受轴力大小。
[0016]在本实施例中，所述压力传感器2通过数据线4与计算机连接，实时测量支撑轴力。在所述螺栓3顶部设有沿其长度方向延伸的销轴孔，在地连墙模型装置上设置与所述销轴孔配合的销轴，用于实施所述螺栓3与地连墙模型装置5的铰接。
[0017]请参阅图3，更加详细的说明如下：
[0018]1)将上述内支撑装置先连接于地连墙模型装置5。
[0019]2)一侧螺栓3拧入内支撑模型主体1内的深度固定，如图3中
①
所示；另一侧螺栓3向外拧出，顶紧地连墙模型装置5，如图3中
②
所示。由于螺栓向外拧出，实际上相当于内支撑模型的支撑长度增加，由于地连墙模型装置5宽度不变，故内支撑模型所受轴力会相应增加，当内支撑模型中部的压力传感器读数达到所要施加的预应力数值时，停止向外拧动螺栓3，如此便在内支撑上精确施加了预应力。
[0020]通过两侧螺栓拧入深度来调节整个支撑的长度，在安装支撑时调节长度，控制与地连墙的顶紧程度来施加预应力。
[0021]上述预应力施加方法较为方便，但并不是限制性的，也可以分别拧出两端螺栓。
[0022]3)上述内支撑装置在基坑工程试验中，支撑轴力的变化情况都可由压力传感器连续测量，绘制轴力变化曲线。
[0023]综上所述，本专利技术通过在内支撑模型中运用压力传感器测量支撑所受轴力；支撑两端通过可拧动螺栓，调节支撑的长度来施加预应力，结合压力传感器中的数值，继而准确
控制内支撑中所施加的预应力大小。
[0024]尽管上面结合附图对本专利技术的优选实施例进行了描述，但是本专利技术并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本专利技术的启示下，在不脱离本专利技术宗旨和权利要求所保护的范围的情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本专利技术的保护范围之内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基坑模型试验中可精确施加预应力的内支撑装置，包括采用PVC管材制成的内支撑模型主体，其特征在于，在所述内支撑模型主体中部设有压力传感器，两端设有与其通过螺纹连接的螺栓，使用时，所述螺栓与地连墙模型装置铰接，通过拧动所述螺栓来调节内支撑模型的支撑长度，通过调节内支撑模型的支撑长度来施加预应力，通过所述压力传感器测量施...

【专利技术属性】
技术研发人员：周强，裴昊田，衣凡，程雪松，郭景琢，马庆伟，李钟顺，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：