专利名称：一种塑料管式应力计的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种应力计，特别是一种塑料管式应力计。
背景技术：
复合地基具有经济实效的优点在我国得到了广泛应用。在毛乌素沙漠地区，目前应用最为普遍的是振冲砂桩复合地基、振冲碎石桩复合地基及水泥土搅拌桩复合地基。这三类桩体复合地基在毛乌素沙漠地区的推广应用已经产生了良好的社会效益和经济效益。 然而，由于实践发展迅速而理论研究相对滞后的现状使得目前关于桩体复合地基承载力计算理论还很不成熟，尤其是在风积砂地层中的桩体复合地基其理论更显得非常薄弱。随着振冲砂桩、振冲碎石桩及水泥土搅拌桩复合地基目前在毛乌素沙漠地区的逐渐应用，现有理论在许多方面均已跟不上实践的发展，有关桩体复合地基的设计和施工大多只是建立在有限的经验基础上，因此理论上许多方面还需要不断加强探索、研究、发展和提高。作为一种介于柔性桩与刚性桩之间的半刚性桩，水泥土搅拌桩和摩擦桩类似，也有桩长的选取问题。有效桩长是水泥土搅拌桩复合地基优化设计时需要考虑的一个重大问题，从承载力角度来讲，有效桩长(又称临界桩长)是指其他条件(桩的形状、截面积大小、桩身材料等)和桩间土的特性一定时，随着桩长的增大桩的承载力特征值也相应提高，但随着桩长的进一步增大，桩体承载力的增加渐趋缓慢，当桩长超过某一极限值时，承载力的增加几乎为零，此极限长度称为有效桩长。由于有效桩长以下那部分桩身对桩承载力的贡献可以忽略不计，因此合理确定有效桩长，可以避免因盲目增加桩长而造成的极大浪费。因此需要一种技术来确定水泥搅拌桩的有效桩长，使其既能满足工程需要，又不致过长而造成浪费。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种塑料管式应力计，以克服现有技术中存在的不能合理确定有效桩长的缺陷。本实用新型的技术方案为一种塑料管式应力计，其特征在于包括外管，所述外管的管壁外粘贴固定有应变片，且在应变片下方设有孔；所述应变片与导线相连通，导线通过应变片下方的孔进入外管内部，并从外管首端穿出与测量仪器相连。所述应变片为多个，均勻分布粘贴固定在外管的管壁外同一高度处；所述导线为与应变片数量相同的多根，每个应变片分别单独与每根导线相连通。所述应变片为多个，分别粘贴固定在外管的管壁外不同高度处；所述导线为与应变片数量相同的多根，每个应变片分别单独与每根导线相连通。所述粘贴固定在外管的管壁外同一高度处的应变片为均勻分布的多个。所述外管的管壁外两个高度处粘贴固定有应变片；外管的管壁外同一高度处的应变片为四个。所述外管为多根，每两根外管的首尾两端进行拼接，并通过包裹拼接处的套管粘贴固定；每根外管内部的导线均从第一根外管的首端穿出。所述应变片和导线连接处涂有703胶，并在胶水凝固后用胶带缠绕固定。所述应变片和导线连接处涂有703胶，并在胶水凝固后用胶带缠绕固定。所述外管为聚丙烯PP塑料外管；应变片型号为BE120—2AA，电阻值为119. 8，灵敏系数为2. 18。所述外管为聚丙烯PP塑料外管；应变片型号为BE120 — 2AA，电阻值为119. 8， 灵敏系数为2. 18 ；外管外径为50mm，套管内径为52mm，管壁厚均为2mm，弹性模量为 2. 15X103Mpa。本实用新型的技术效果为本实用新型制作简单、方便，易于携带，具有重复使用的特点；并且通过在试验桩中埋设应力计的方法，经载荷试验能有效的测出桩体的有效桩长，以便对水泥土搅拌桩复合地基进行研究，进而为工程实践提供重要的参考依据。并通过载荷试验测出桩体有效桩长，为工程实践提供重要依据。采用在试验桩中埋设应力计的方法，通过载荷试验对水泥土搅拌桩复合地基的有效桩长的研究具有非常大的价值，在进行桩体复合地基研究中，它能有效的测出桩体的有效桩长，为工程实践提供重要的参考依据。
下面结合实施例附图对实用新型做进一步说明图1是本实用新型结构示意图；图2是图1中A处的局部放大图；图3是水泥土搅拌桩单桩实测应变随荷载的变化关系曲线。附图标记如下1.外管、2.应变片、3.孔、4.套管、5.导线。
具体实施方式
本实用新型根据具体工况自行设计组装的一种测量用应力计，涉及岩土工程领域，实际应用很广。本实用新型在满足下述两种情况下的其他桩体也适用1.模量与该塑料管相近；2.便于安装施工。本实用新型专利是塑料管式应力计。包括应变片、聚丙烯PP塑料外管、导线和套管；四个应变片为一组，每组应变片均勻的粘贴固定在聚丙烯PP塑料外管的管壁外同一高度处，每根聚丙烯PP塑料外管的管壁外粘贴固定有若干组应变片 ’聚丙烯PP塑料外管的管壁外粘贴固定应变片下方都开有孔，每根导线与每个应变片单独导通， 每根导线通过每个应变片下方孔进入聚丙烯PP塑料外管内部，所有的导线从聚丙烯PP塑料外管首端穿出；每两根聚丙烯PP塑料外管的首尾两端进行拼接，并通过套管粘贴固定， 每根聚丙烯PP塑料外管内部的导线都从第一根聚丙烯PP塑料外管的首端穿出。这种应力计制作简单、方便，易于携带，为工程实践提供重要的参考依据。本实用新型结构如下一种塑料管式应力计，包括外管1，所述外管1的管壁外粘贴固定有应变片2，且在应变片2下方设有孔3 ；所述应变片2与导线5相连通，导线5通过应变片2下方的孔3进入塑料外管1内部，并从外管1首端穿出与测量仪器相连。
4[0027]应变片2可为多个，均勻分布的粘贴固定在外管1的管壁外同一高度处；所述导线 5为与应变片2数量相同的多根，每个应变片2分别单独与每根导线相连通。应变片2也可为多个，并分别粘贴固定在外管1的管壁外不同高度处；所述导线5 为与应变片2数量相同的多根，每个应变片2分别单独与每根导线相连通。此时粘贴固定在外管1的管壁外同一高度处的应变片2可为均勻分布的多个。较佳的方式为在外管1的管壁外两个高度处粘贴固定有应变片2 ；塑料外管1的管壁外同一高度处的应变片2为四个。外管1可为多根，每两根外管1的首尾两端进行拼接，并通过包裹拼接处的套管4 粘贴固定；每根外管ι内部的导线5均从第一根外管的首端穿出。上述方案中，应变片2和导线5连接处可涂有703胶，并在胶水凝固后用胶带缠绕固定。考虑到模量和桩体更为接近，同时考虑经济及加工工艺，所述外管1可选塑料外管；应变片2型号为BE120 — 2AA，电阻值为119. 8，灵敏系数为2. 18。塑料外管可为聚丙烯PP塑料外管；塑料外管1外径可为50mm，套管4内径可为 52mm，管壁厚均可为2mm，弹性模量可为2. 15X103Mpa。优选实施例如图1、图2所示，为防止同一深度有应变片坏死而导致无法获取数据的情况出现，四个应变片2为一组(四个间距比较合适，太多则过密。)，每组应变片2均勻的粘贴固定在聚丙烯PP塑料外管(也可以是模量接近的相似塑料)的管壁外同一高度处，每根聚丙烯PP塑料外管1的管壁外粘贴固定有两组应变片2(如果为一组的话，万一应变片失效，那么这个深度就没数据了 ！两组较为合适，太多也太浪费，而且因为塑料管周长有限，不能挤满了，最好不超过三组)。应变片2型号为BE120 — 2AA，电阻值为119. 8，灵敏系数为2. 18。 本实用新型根据实际需要的长度可以随意拼接，比如实例桩体的长度为10m，所以就需要8 根，每根长度为1.25m。位置关系是一根对接一根，中间用套管连接。聚丙烯PP塑料外管1的管壁外粘贴固定的每组应变片2下方都开有孔3，孔的大小根据导线外径大小确定，每根导线5与每个应变片2单独导通，每根导线5通过每个应变片下方的孔4进入聚丙烯PP塑料外管1内部，所有的导线5从聚丙烯PP塑料外管1首端穿出。导线长根据实际待测桩长，结合测试方便来选定。如每根导线长度为20m，实例桩长为10m，外部留IOm用于引到数据采集系统，前IOm是根据要测的桩长的长度确定的，后IOm 是根据引到数据采集系统的距离确定，因为数据采集系统可以移动，所以后IOm的长度是可以改变的。太短了会导致操作不方便，太长则会造成不必要的浪费。为了防水防压，应变片2和导线5连接处涂有703胶，并在胶水凝固后用胶带缠绕固定。每两根聚丙烯PP塑料外管1的首尾两端进行拼接，并通过套管4粘贴固定，每根聚丙烯PP塑料外管1内部的导线5都从第一根聚丙烯PP塑料外管1的首端穿出。聚丙稀 PP塑料外管1外径为50mm，套管4内径为52mm (套管内径大于聚丙烯PP塑料外管外径)， 管壁厚均为2mm，弹性模量为2. 15X103Mpa。本实用新型的使用操作流程如下(1)准备好“塑料管式”应力计若干根，由于塑料管导热性差及线膨胀系数大，所以温度的影响比金属大，因此采用公知的半桥电路，用温度补偿的办法解决。
5[0040](2)在现场开挖出水泥土搅拌桩桩头后，于桩中心部位钻孔(孔径IOcm)直至桩端， 然后将“塑料管式”应力计埋入钻孔直至桩端，最后灌入水泥砂浆回填。(3)在试桩上部堆载完毕后，开始连接仪器，采用DH3816型静态应变测量仪进行测量，先将导线接入仪器的接口，采用半桥电路、用温度补偿的方法测量，再将仪器连接电脑以便自动记录。最后开始加载，观察现象并记录。(4)通过此种方法，可以有效直观的读取出试桩桩体在不同深度的应变数据，由此可分析出载荷试验中试桩桩体在不同深度的的应力变化情况，如图3所示，一组通过埋设应力计的方法得出的试验数据(水泥土搅拌桩单桩实测应变随荷载的变化关系曲线)。图3 中纵坐标代表桩体深度，横坐标代表应变仪测得的应变，根据应变可用来计算应力。在试验中，每级荷载下都可以测得一条曲线，共加载了 5级荷载(量值在曲线上有标注)，因此有5 条曲线。
权利要求1.一种塑料管式应力计，其特征在于包括外管(1)，所述外管(1)的管壁外粘贴固定有应变片(2)，且在应变片(2)下方设有孔(3);所述应变片(2)与导线(5)相连通，导线(5) 通过应变片(2)下方的孔(3)进入外管(1)内部，并从外管(1)首端穿出与测量仪器相连。
2.根据权利要求1所述一种塑料管式应力计，其特征在于所述应变片(2)为多个，均勻分布粘贴固定在外管(1)的管壁外同一高度处；所述导线(5)为与应变片(2)数量相同的多根，每个应变片(2)分别单独与每根导线相连通。
3.根据权利要求1所述一种塑料管式应力计，其特征在于所述应变片(2)为多个，分别粘贴固定在外管(1)的管壁外不同高度处；所述导线(5)为与应变片(2)数量相同的多根，每个应变片(2)分别单独与每根导线相连通。
4.根据权利要求3所述一种塑料管式应力计，其特征在于所述粘贴固定在外管(1)的管壁外同一高度处的应变片(2)为均勻分布的多个。
5.根据权利要求4所述一种塑料管式应力计，其特征在于所述外管(1)的管壁外两个高度处粘贴固定有应变片(2)；外管(1)的管壁外同一高度处的应变片(2)为四个。
6.根据权利要求1所述一种塑料管式应力计，其特征在于所述外管(1)为多根，每两根外管(1)的首尾两端进行拼接，并通过包裹拼接处的套管(4)粘贴固定；每根外管(1)内部的导线(5)均从第一根外管的首端穿出。
7.根据权利要求1所述一种塑料管式应力计，其特征在于所述应变片(2)和导线(5) 连接处涂有703胶，并在胶水凝固后用胶带缠绕固定。
8.根据权利要求1利要求所述一种塑料管式应力计，其特征在于所述外管(1)为聚丙烯PP塑料外管；应变片(2)型号为BE120—2AA，电阻值为119. 8，灵敏系数为2. 18 ；外管 (1)外径为50mm，套管(4)内径为52mm，管壁厚均为2mm，弹性模量为2. 15X103Mpa。
专利摘要本实用新型涉及一种应力计，特别是一种塑料管式应力计，其特征在于包括外管，所述外管的管壁外粘贴固定有应变片，且在应变片下方设有孔；所述应变片与导线相连通，导线通过应变片下方的孔进入外管内部，并从外管首端穿出与测量仪器相连；所述应变片为多个，均匀分布粘贴固定在外管的管壁外同一高度处；所述导线为与应变片数量相同的多根，每个应变片分别单独与每根导线相连通。它克服现有技术中存在的不能合理确定有效桩长的缺陷。
文档编号G01L1/22GK202145154SQ20112023389
公开日2012年2月15日 申请日期2011年7月5日 优先权日2011年7月5日
发明者何军, 侯大勇, 宋琰勋, 李喜安, 杜志伟, 王治军, 耿生明, 马琮 申请人:西安长庆科技工程有限责任公司
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