專利名稱：一種塑料管式應力計的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種應力計，特別是一種塑料管式應力計。
背景技術(shù)：
復合地基具有經(jīng)濟實效的優(yōu)點在我國得到了廣泛應用。在毛烏素沙漠地區(qū)，目前應用最為普遍的是振沖砂樁復合地基、振沖碎石樁復合地基及水泥土攪拌樁復合地基。這三類樁體復合地基在毛烏素沙漠地區(qū)的推廣應用已經(jīng)產(chǎn)生了良好的社會效益和經(jīng)濟效益。 然而，由于實踐發(fā)展迅速而理論研究相對滯后的現(xiàn)狀使得目前關(guān)于樁體復合地基承載力計算理論還很不成熟，尤其是在風積砂地層中的樁體復合地基其理論更顯得非常薄弱。隨著振沖砂樁、振沖碎石樁及水泥土攪拌樁復合地基目前在毛烏素沙漠地區(qū)的逐漸應用，現(xiàn)有理論在許多方面均已跟不上實踐的發(fā)展，有關(guān)樁體復合地基的設計和施工大多只是建立在有限的經(jīng)驗基礎上，因此理論上許多方面還需要不斷加強探索、研究、發(fā)展和提高。作為一種介于柔性樁與剛性樁之間的半剛性樁，水泥土攪拌樁和摩擦樁類似，也有樁長的選取問題。有效樁長是水泥土攪拌樁復合地基優(yōu)化設計時需要考慮的一個重大問題，從承載力角度來講，有效樁長(又稱臨界樁長)是指其他條件(樁的形狀、截面積大小、樁身材料等)和樁間土的特性一定時，隨著樁長的增大樁的承載力特征值也相應提高，但隨著樁長的進一步增大，樁體承載力的增加漸趨緩慢，當樁長超過某一極限值時，承載力的增加幾乎為零，此極限長度稱為有效樁長。由于有效樁長以下那部分樁身對樁承載力的貢獻可以忽略不計，因此合理確定有效樁長，可以避免因盲目增加樁長而造成的極大浪費。因此需要一種技術(shù)來確定水泥攪拌樁的有效樁長，使其既能滿足工程需要，又不致過長而造成浪費。

實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種塑料管式應力計，以克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不能合理確定有效樁長的缺陷。本實用新型的技術(shù)方案為一種塑料管式應力計，其特征在于包括外管，所述外管的管壁外粘貼固定有應變片，且在應變片下方設有孔；所述應變片與導線相連通，導線通過應變片下方的孔進入外管內(nèi)部，并從外管首端穿出與測量儀器相連。所述應變片為多個，均勻分布粘貼固定在外管的管壁外同一高度處；所述導線為與應變片數(shù)量相同的多根，每個應變片分別單獨與每根導線相連通。所述應變片為多個，分別粘貼固定在外管的管壁外不同高度處；所述導線為與應變片數(shù)量相同的多根，每個應變片分別單獨與每根導線相連通。所述粘貼固定在外管的管壁外同一高度處的應變片為均勻分布的多個。所述外管的管壁外兩個高度處粘貼固定有應變片；外管的管壁外同一高度處的應變片為四個。所述外管為多根，每兩根外管的首尾兩端進行拼接，并通過包裹拼接處的套管粘貼固定；每根外管內(nèi)部的導線均從第一根外管的首端穿出。所述應變片和導線連接處涂有703膠，并在膠水凝固后用膠帶纏繞固定。所述應變片和導線連接處涂有703膠，并在膠水凝固后用膠帶纏繞固定。所述外管為聚丙烯PP塑料外管；應變片型號為BE120—2AA，電阻值為119. 8，靈敏系數(shù)為2. 18。所述外管為聚丙烯PP塑料外管；應變片型號為BE120 — 2AA，電阻值為119. 8， 靈敏系數(shù)為2. 18 ；外管外徑為50mm，套管內(nèi)徑為52mm，管壁厚均為2mm，彈性模量為 2. 15X103Mpa。本實用新型的技術(shù)效果為本實用新型制作簡單、方便，易于攜帶，具有重復使用的特點；并且通過在試驗樁中埋設應力計的方法，經(jīng)載荷試驗能有效的測出樁體的有效樁長，以便對水泥土攪拌樁復合地基進行研究，進而為工程實踐提供重要的參考依據(jù)。并通過載荷試驗測出樁體有效樁長，為工程實踐提供重要依據(jù)。采用在試驗樁中埋設應力計的方法，通過載荷試驗對水泥土攪拌樁復合地基的有效樁長的研究具有非常大的價值，在進行樁體復合地基研究中，它能有效的測出樁體的有效樁長，為工程實踐提供重要的參考依據(jù)。

下面結(jié)合實施例附圖對實用新型做進一步說明圖1是本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1中A處的局部放大圖；圖3是水泥土攪拌樁單樁實測應變隨荷載的變化關(guān)系曲線。附圖標記如下1.外管、2.應變片、3.孔、4.套管、5.導線。
具體實施方式
本實用新型根據(jù)具體工況自行設計組裝的一種測量用應力計，涉及巖土工程領(lǐng)域，實際應用很廣。本實用新型在滿足下述兩種情況下的其他樁體也適用1.模量與該塑料管相近；2.便于安裝施工。本實用新型專利是塑料管式應力計。包括應變片、聚丙烯PP塑料外管、導線和套管；四個應變片為一組，每組應變片均勻的粘貼固定在聚丙烯PP塑料外管的管壁外同一高度處，每根聚丙烯PP塑料外管的管壁外粘貼固定有若干組應變片 ’聚丙烯PP塑料外管的管壁外粘貼固定應變片下方都開有孔，每根導線與每個應變片單獨導通， 每根導線通過每個應變片下方孔進入聚丙烯PP塑料外管內(nèi)部，所有的導線從聚丙烯PP塑料外管首端穿出；每兩根聚丙烯PP塑料外管的首尾兩端進行拼接，并通過套管粘貼固定， 每根聚丙烯PP塑料外管內(nèi)部的導線都從第一根聚丙烯PP塑料外管的首端穿出。這種應力計制作簡單、方便，易于攜帶，為工程實踐提供重要的參考依據(jù)。本實用新型結(jié)構(gòu)如下一種塑料管式應力計，包括外管1，所述外管1的管壁外粘貼固定有應變片2，且在應變片2下方設有孔3 ；所述應變片2與導線5相連通，導線5通過應變片2下方的孔3進入塑料外管1內(nèi)部，并從外管1首端穿出與測量儀器相連。
4[0027]應變片2可為多個，均勻分布的粘貼固定在外管1的管壁外同一高度處；所述導線 5為與應變片2數(shù)量相同的多根，每個應變片2分別單獨與每根導線相連通。應變片2也可為多個，并分別粘貼固定在外管1的管壁外不同高度處；所述導線5 為與應變片2數(shù)量相同的多根，每個應變片2分別單獨與每根導線相連通。此時粘貼固定在外管1的管壁外同一高度處的應變片2可為均勻分布的多個。較佳的方式為在外管1的管壁外兩個高度處粘貼固定有應變片2 ；塑料外管1的管壁外同一高度處的應變片2為四個。外管1可為多根，每兩根外管1的首尾兩端進行拼接，并通過包裹拼接處的套管4 粘貼固定；每根外管ι內(nèi)部的導線5均從第一根外管的首端穿出。上述方案中，應變片2和導線5連接處可涂有703膠，并在膠水凝固后用膠帶纏繞固定?？紤]到模量和樁體更為接近，同時考慮經(jīng)濟及加工工藝，所述外管1可選塑料外管；應變片2型號為BE120 — 2AA，電阻值為119. 8，靈敏系數(shù)為2. 18。塑料外管可為聚丙烯PP塑料外管；塑料外管1外徑可為50mm，套管4內(nèi)徑可為 52mm，管壁厚均可為2mm，彈性模量可為2. 15X103Mpa。優(yōu)選實施例如圖1、圖2所示，為防止同一深度有應變片壞死而導致無法獲取數(shù)據(jù)的情況出現(xiàn)，四個應變片2為一組(四個間距比較合適，太多則過密。)，每組應變片2均勻的粘貼固定在聚丙烯PP塑料外管(也可以是模量接近的相似塑料)的管壁外同一高度處，每根聚丙烯PP塑料外管1的管壁外粘貼固定有兩組應變片2(如果為一組的話，萬一應變片失效，那么這個深度就沒數(shù)據(jù)了 ！兩組較為合適，太多也太浪費，而且因為塑料管周長有限，不能擠滿了，最好不超過三組)。應變片2型號為BE120 — 2AA，電阻值為119. 8，靈敏系數(shù)為2. 18。 本實用新型根據(jù)實際需要的長度可以隨意拼接，比如實例樁體的長度為10m，所以就需要8 根，每根長度為1.25m。位置關(guān)系是一根對接一根，中間用套管連接。聚丙烯PP塑料外管1的管壁外粘貼固定的每組應變片2下方都開有孔3，孔的大小根據(jù)導線外徑大小確定，每根導線5與每個應變片2單獨導通，每根導線5通過每個應變片下方的孔4進入聚丙烯PP塑料外管1內(nèi)部，所有的導線5從聚丙烯PP塑料外管1首端穿出。導線長根據(jù)實際待測樁長，結(jié)合測試方便來選定。如每根導線長度為20m，實例樁長為10m，外部留IOm用于引到數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，前IOm是根據(jù)要測的樁長的長度確定的，后IOm 是根據(jù)引到數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的距離確定，因為數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)可以移動，所以后IOm的長度是可以改變的。太短了會導致操作不方便，太長則會造成不必要的浪費。為了防水防壓，應變片2和導線5連接處涂有703膠，并在膠水凝固后用膠帶纏繞固定。每兩根聚丙烯PP塑料外管1的首尾兩端進行拼接，并通過套管4粘貼固定，每根聚丙烯PP塑料外管1內(nèi)部的導線5都從第一根聚丙烯PP塑料外管1的首端穿出。聚丙稀 PP塑料外管1外徑為50mm，套管4內(nèi)徑為52mm (套管內(nèi)徑大于聚丙烯PP塑料外管外徑)， 管壁厚均為2mm，彈性模量為2. 15X103Mpa。本實用新型的使用操作流程如下(1)準備好“塑料管式”應力計若干根，由于塑料管導熱性差及線膨脹系數(shù)大，所以溫度的影響比金屬大，因此采用公知的半橋電路，用溫度補償?shù)霓k法解決。
5[0040](2)在現(xiàn)場開挖出水泥土攪拌樁樁頭后，于樁中心部位鉆孔(孔徑IOcm)直至樁端， 然后將“塑料管式”應力計埋入鉆孔直至樁端，最后灌入水泥砂漿回填。(3)在試樁上部堆載完畢后，開始連接儀器，采用DH3816型靜態(tài)應變測量儀進行測量，先將導線接入儀器的接口，采用半橋電路、用溫度補償?shù)姆椒y量，再將儀器連接電腦以便自動記錄。最后開始加載，觀察現(xiàn)象并記錄。(4)通過此種方法，可以有效直觀的讀取出試樁樁體在不同深度的應變數(shù)據(jù)，由此可分析出載荷試驗中試樁樁體在不同深度的的應力變化情況，如圖3所示，一組通過埋設應力計的方法得出的試驗數(shù)據(jù)(水泥土攪拌樁單樁實測應變隨荷載的變化關(guān)系曲線)。圖3 中縱坐標代表樁體深度，橫坐標代表應變儀測得的應變，根據(jù)應變可用來計算應力。在試驗中，每級荷載下都可以測得一條曲線，共加載了 5級荷載(量值在曲線上有標注)，因此有5 條曲線。
權(quán)利要求1.一種塑料管式應力計，其特征在于包括外管(1)，所述外管(1)的管壁外粘貼固定有應變片(2)，且在應變片(2)下方設有孔(3);所述應變片(2)與導線(5)相連通，導線(5) 通過應變片(2)下方的孔(3)進入外管(1)內(nèi)部，并從外管(1)首端穿出與測量儀器相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種塑料管式應力計，其特征在于所述應變片(2)為多個，均勻分布粘貼固定在外管(1)的管壁外同一高度處；所述導線(5)為與應變片(2)數(shù)量相同的多根，每個應變片(2)分別單獨與每根導線相連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種塑料管式應力計，其特征在于所述應變片(2)為多個，分別粘貼固定在外管(1)的管壁外不同高度處；所述導線(5)為與應變片(2)數(shù)量相同的多根，每個應變片(2)分別單獨與每根導線相連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種塑料管式應力計，其特征在于所述粘貼固定在外管(1)的管壁外同一高度處的應變片(2)為均勻分布的多個。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述一種塑料管式應力計，其特征在于所述外管(1)的管壁外兩個高度處粘貼固定有應變片(2)；外管(1)的管壁外同一高度處的應變片(2)為四個。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種塑料管式應力計，其特征在于所述外管(1)為多根，每兩根外管(1)的首尾兩端進行拼接，并通過包裹拼接處的套管(4)粘貼固定；每根外管(1)內(nèi)部的導線(5)均從第一根外管的首端穿出。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種塑料管式應力計，其特征在于所述應變片(2)和導線(5) 連接處涂有703膠，并在膠水凝固后用膠帶纏繞固定。
8.根據(jù)權(quán)利要求1利要求所述一種塑料管式應力計，其特征在于所述外管(1)為聚丙烯PP塑料外管；應變片(2)型號為BE120—2AA，電阻值為119. 8，靈敏系數(shù)為2. 18 ；外管 (1)外徑為50mm，套管(4)內(nèi)徑為52mm，管壁厚均為2mm，彈性模量為2. 15X103Mpa。
專利摘要本實用新型涉及一種應力計，特別是一種塑料管式應力計，其特征在于包括外管，所述外管的管壁外粘貼固定有應變片，且在應變片下方設有孔；所述應變片與導線相連通，導線通過應變片下方的孔進入外管內(nèi)部，并從外管首端穿出與測量儀器相連；所述應變片為多個，均勻分布粘貼固定在外管的管壁外同一高度處；所述導線為與應變片數(shù)量相同的多根，每個應變片分別單獨與每根導線相連通。它克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不能合理確定有效樁長的缺陷。
文檔編號G01L1/22GK202145154SQ20112023389
公開日2012年2月15日 申請日期2011年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月5日
發(fā)明者何軍, 侯大勇, 宋琰勛, 李喜安, 杜志偉, 王治軍, 耿生明, 馬琮 申請人:西安長慶科技工程有限責任公司