[发明专利]一种基于形状记忆聚合物支撑的土压力计

说明书

本发明提供了一种基于形状记忆聚合物支撑的土压力计，涉及岩土工程压应力检测技术领域，具体包括壳体、隔离环、承压盖、承压筒、压力传感器和用于给所述承压筒加热的加热组件，所述隔离环固设于所述壳体内侧壁上以用于将所述承压筒安装在所述壳体内腔，所述承压筒为两端开口的中空筒体且所述承压筒由形状记忆聚合物材料制成，所述承压盖设于所述承压筒顶部且与所述壳体内侧壁滑动连接，所述承压盖的底部固设有伸长杆，所述伸长杆的底部延伸至所述承压筒内腔且与所述压力传感器的受力面之间留有间隙。本发明利用承压筒的变刚度特性，可充分保护压力传感器，且其变形后的结构稳定性好，可进行多次测量。

技术领域

本发明涉及岩土工程压应力检测技术领域，具体而言，涉及一种基于形状记忆聚合物支撑的土压力计。

背景技术

土压力计是测试土体对土中构筑物应力变化量的重要仪器，适用于长期测量边坡、基坑、隧道、堤坝等构筑物所承受土体的压应力。以最常用的弦振式土压力计为例，其工作原理为：当被测构筑物内土应力发生变化时，通过感应板产生变形，传递给振弦并转变成振弦应力的变化，从而改变振弦的振动频率，频率信号经电缆传输至显示器，即可测量出被测构筑物的所承受的土压力值。随着地下空间开发的飞速发展，基坑开挖、隧道建设等岩土工程中的开挖深度越来越大，地下连续墙的深度也随之越来越深，地下连续墙两侧产生较大的土压力，往往会导致地下连续墙的变形、开裂甚至坍塌等，因此准确掌握地下连续墙墙体外侧的土压力显得十分重要。

但是由于岩土工程的土体埋填、充基等过程中会不断有冲击作用，传统的土压力计在埋设后，在不断的冲击下，测量结果会受到影响甚至造成土压力计零部件损坏，导致数据测量结果误差大，进而增加工程难度。因此，如何使土压力计既不受冲击等作用的影响、又能精确测得最终土体埋填、充基后的土压力值是岩土工程类亟需解决的问题。

发明内容

针对以上现有技术中的问题，本发明的目的在于提供一种基于形状记忆聚合物支撑的土压力计。

为实现上述目的，本发明具体通过以下技术实现：

一种基于形状记忆聚合物支撑的土压力计，包括壳体、隔离环、承压盖、承压筒、压力传感器和用于给所述承压筒加热的加热组件，所述隔离环固设于所述壳体内侧壁上以用于将所述承压筒安装在所述壳体内腔，所述承压筒为两端开口的中空筒体且所述承压筒由形状记忆聚合物材料制成，所述压力传感器设于所述承压筒的正下方，所述承压盖设于所述承压筒顶部且与所述壳体内侧壁滑动连接，所述承压盖的底部固设有伸长杆，所述伸长杆的底部延伸至所述承压筒内腔且与所述压力传感器的受力面之间留有间隙。

进一步地，所述隔离环的顶部设有定位槽，所述承压筒的底部设于所述定位槽内。

进一步地，所述压力传感器、所述承压筒、所述伸长杆和所述承压盖同轴线设置。

进一步地，所述加热组件包括加热膜和温度传感器，所述加热膜设于所述承压筒内侧壁上，所述温度传感器设于所述承压筒外侧壁上。

进一步地，所述隔离环和所述壳体上均设有通孔用于输送所述加热膜和所述温度传感器的导线至所述壳体外部。

进一步地，所述壳体包括缸筒和底座，所述缸筒与所述底座通过螺纹配合连接。

进一步地，所述底座顶部设有安装槽，所述压力传感器设于所述安装槽内。

进一步地，还包括柱状体，所述柱状体采用形状记忆聚合物材料制成且经预拉伸处理，所述柱状体设于所述压力传感器和/或所述伸长杆的底部，所述柱状体表面设置有加热组件。

进一步地，所述柱状体与所述压力传感器和/或所述伸长杆之间设有隔热板。

进一步地，还包括套设于所述壳体外侧的橡胶套，所述橡胶套为顶部封闭、底部开口的中空柱状结构。

另外，本发明提供了如上所述的基于形状记忆聚合物支撑的土压力计的使用方法，包括以下步骤：