一种可测试应力的铁锨的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及建筑领域，更具体的，涉及用铁锨测量边坡周边堆载物的应力问题。
【背景技术】
[0002]在高层建筑的地基施工中，往往要开挖深大基坑。规范中规定，“不应在边坡潜在塌滑区超量堆载”，如在某些具体工程中，要求在基坑周边一倍深度范围内，堆载物底部的压应力不得大于25KPa，否则会有边坡失稳的危险。但在实际施工中，由于具体施工人员往往是以施工主体结构为主，对岩土工程的知识了解有限，很多情况下，不知25KPa对应的堆载物为多少，甚至不清楚压应力的具体概念；也没有相应的方法进行测量。因此，在实际工程中，让施工人员方便简洁的测量出堆载物底部的压应力值对边坡工程的安全具有重大意义。
【实用新型内容】
[0003]针对上述现有技术存在的问题，本实用新型的目的是提供一种可以方便的测量出堆载物底部压应力的产品。考虑到实用性，本实用新型提供一种可以测量应力的铁锨，该铁锨在插入堆载物底部时可以测量堆载物底部的压强，铁锨包括:
[0004]铁锨头和锨杆，其特征是:在铁锨中设置一能探测、显示应力的控制电路，控制电路的应力测量芯片置于铁锨头的尖端，控制电路的显示元件位于铁锨杆的上端，应力测量芯片通过一处理元件与显示元件连接。
[0005]铁锨头为两张铁片压合而成，在铁锨头顶部两铁片间安置应力测量芯片。
[0006]锨杆用轻质高强材料制成，内部为中空，在铁锨杆的下部设置处理元件，在铁锨杆的上端设置应力数值显示元件，在应力数值显示元件处用透明玻璃代替金属材料，在铁锨杆的顶端设有电源仓。
[0007]铁锨头处的应力测量芯片、铁锨杆下部的处理元件、铁锨杆端部的应力数值显示元件以及电源仓由导线联结，导线位于铁锨头和铁锨杆的内部。
[0008]本实用新型的有益效果为:双层制造的铁锨头，可用于在其内部设置应力测量芯片和导线，保护应力测量芯片和导线免于遭受损害。
[0009]铁锨杆用轻质高强材料制成，可以降低铁锨的重量，使施工人员易于操作；铁锨杆的中空结构可以用来放置应力测量处理元件、应力数值显示元件和电源仓，并能起到保护作用。
[0010]对于应力测量的整套装置原理可参考专利“一种应力测试芯片及其应力测试方法”。
[0011]鉴于堆载物具有坡角，在使用时应具有一定的安全系数，为1.25，因此压力显示数值最好不要超过20KPa。
【附图说明】
[0012]为进一步说明本实用新型的具体技术内容，以下结合实施例及附图详细说明入后，其中:
[0013]图1为应力测试铁锨的正视图；
[0014]图2为应力测试铁锨的侧面图。
【具体实施方式】
[0015]如图1、图2所示为本实用新型设有应力显示元件5的铁锨的一较佳施例。该铁锨包括:铁锨头1，铁锨杆2，应力测试片3，应力测量处理元件4，应力数值显示元件5，电源仓6，导线7，和透明玻璃体8。
[0016]该铁锨头由两张铁片压合而成，应力测试片3位于铁锨头端部。当使用铁锨铲挖堆载物，如砂土时，砂土的重力会传递到铁锨头上，并使铁锨头发生微小变形，从而使应力测试片发生感应，进而将砂土底部的应力值以应变的方式传输至应力测量处理元件4，应力测量元件4根据应力测试片的变形模量将应变值换算成应力值通过导线7传输至应力数值显示元件5。
[0017]显示元件5的显示范围为0_35KPa，施工人员根据显示元件显示的数据即可判断堆载物是否超重超高，并及时采取相应措施进行处理。
[0018]在铁锨杆的顶部设置电源仓，并设有开关。使用时，放入电池并打开开关；当无需使用测量功能而只需使用铁锨的铲挖功能时，关闭电源即可。
[0019]铁锨杆的主要材料是强度满足要求的轻质金属，如铁杆，铁杆中空以安置应力测试系统。在显示元件5所处的相应部位，铁杆由透明玻璃体代替，以达到可视的效果。铁杆的上端头封闭，可以保护应力测试系统的安全。
[0020]铁锨头和铁杆内部的各测试元件，包括应力测试片3，应力测量处理元件4，应力数值显示元件5，电源仓6，和导线7都要使用强力胶固定牢固，以保证使用寿命。
【主权项】
1.一种可测试应力的铁锨，其特征在于:包括铁锨头，铁锨杆，和一能探测、显示应力的控制电路；在铁锨杆中设置一能探测、显示应力的控制电路，控制电路的应力测量芯片置于铁锨头的尖端，控制电路的显示元件位于铁锨杆的上端，应力测量芯片通过一处理元件与显示元件连接。
2.根据权利要求1所述的可测试应力的铁锨，其特征在于:铁锨头为两张铁片压合而成，在铁锨头顶部两张铁片间安置应力测量芯片。
3.根据权利要求1所述的可测试应力的铁锨，其特征在于:铁锨杆用轻质高强材料制成，内部为中空，在铁锨杆的下部设置处理元件，在铁锨杆的上端设置应力数值显示元件，在应力数值显示元件处用透明玻璃代替金属材料，在铁锨杆的顶端设有电源仓。
4.根据权利要求1至3任一所述的可测试应力的铁锨，其特征在于:铁锨头处的应力测量芯片、铁锨杆下部的处理元件、铁锨杆端部的应力数值显示元件以及电源仓由导线联结，导线位于铁锨头和铁锨杆的内部。
【专利摘要】本实用新型是有关于一种可测试应力的铁锨，更具体的，用以测量边坡周边堆载物的应力问题而使用的铁锨。该铁锨包括铁锨头，铁锨杆，和用以探测、显示应力的控制电路。控制电路的应力测量芯片位于铁锨头，其中铁锨头由两张铁片压合而成。控制电路的处理元件、应力显示元件和电源仓位于铁杆内部。使用铁锨铲挖堆载物时，堆载物的重力会传递到铁锨头上，并使铁锨头发生微小变形，从而使应力测试片发生感应，进而将堆载物底部的应力状态以应变的方式传输至应力测量处理元件，应力测量元件根据应力测试片的变形模量将应变值换算成应力值通过导线传输至应力数值显示元件，即可以通过应力显示元件得知所铲挖堆载物的应力大小。
【IPC分类】E02F3-02, E02D1-00
【公开号】CN204401665
【申请号】CN201520007815
【发明人】杨帆
【申请人】杨帆
【公开日】2015年6月17日
【申请日】2015年1月7日