深水區(qū)土體分層沉降監(jiān)測裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于土體沉降監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種深水區(qū)土體分層沉降監(jiān)測
目.0
【背景技術(shù)】
[0002]在路堤填筑、土方開挖、地基處理等工程中，需進行土體分層沉降監(jiān)測，以了解工程施工過程中土體不同深度處的壓縮變形量，確保施工安全。目前土體分層沉降監(jiān)測主要是分層沉降管法，即將磁環(huán)依次定位在沉降管上埋設(shè)在土體中，沉降管底部錨固至相對不動土層，當(dāng)土體發(fā)生沉降時，將帶動磁環(huán)沿著沉降管壁一起向下滑移，磁環(huán)相對于沉降管向下的滑移量即為土體的沉降量。但該方法存在使用局限性和諸多缺點:(I)沿海地區(qū)深水區(qū)筑堤距岸線較遠，常規(guī)分層沉降管口高程無相對不動點，測試困難，且影響因素較多，測試精度無法保證；(2)沉降管管口必須露在外面，管口穩(wěn)定性差，對施工干擾很大，且極易受施工機械破壞，保護非常困難；(3)沉降管損壞事故頻發(fā)，且修復(fù)非常困難甚至無法修復(fù)，因此，無法保證數(shù)據(jù)的連續(xù)性，監(jiān)測安全控制更是無法實現(xiàn)；(4)儀器分辨率較低，且只能人工測讀，觀測精度差，工作效率低，勞動強度大。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]為解決土體分層沉降監(jiān)測現(xiàn)有技術(shù)在深水區(qū)使用、儀器保護及數(shù)據(jù)采集等存在的諸多問題，本實用新型提供的技術(shù)方案如下:
[0004]本實用新型一種深水區(qū)土體分層沉降監(jiān)測裝置，包括基準粧、磁致伸縮儀、固定組件，其特征在于:所述磁致伸縮儀包括電子倉、活動磁環(huán)、測桿、傳輸電纜，所述活動磁環(huán)套在所述測桿上并與所述電子倉固接，所述傳輸電纜一端連接電子倉，另一端連接外部數(shù)據(jù)采集設(shè)備；所述磁致伸縮儀根據(jù)土體分層沉降監(jiān)測的預(yù)設(shè)深度要求可多支串聯(lián)固接在所述基準粧上。
[0005]所述基準粧包括鋼管、錨頭，所述錨頭固接在鋼管底部，沿鉆孔置于地基穩(wěn)固土層；鋼管頂部設(shè)有穿線孔系吊裝鋼絲繩；所述電子倉和測桿通過固定組件固接在鋼管上。
[0006]所述固定組件包括上卡箍和下卡箍，所述電子倉通過上卡箍固接在所述鋼管上，所述測桿通過下卡箍固接在所述鋼管上。
[0007]所述的上卡箍為雙管卡箍，管孔直徑分別與鋼管和電子倉直徑相匹配；所述的下卡箍為雙管卡箍，管孔直徑分別與鋼管和測桿直徑相匹配。
[0008]所述活動磁環(huán)套在所述測桿上與所述電子倉通過螺紋固接。
[0009]所述錨頭通過螺紋與鋼管底部固接。
[0010]當(dāng)土體發(fā)生沉降時，活動磁環(huán)將沿著測桿向下滑移，進而引起活動磁環(huán)與電子倉之間的距離發(fā)生變化，再與初始距離相比較，即可換算出測點處土層的沉降量。
[0011]本實用新型深水區(qū)土體分層沉降監(jiān)測裝置的各個組件的固接方式不限于上述的螺紋固接、卡箍固接，還可以采用其他固接方式。
[0012]本實用新型的有益效果是:
[0013]本實用新型提供了一種深水區(qū)土體分層沉降監(jiān)測裝置，利用磁致伸縮儀的無接觸式測量原理測得活動磁環(huán)與電子倉之間距離的變化，獲得各測點上土層的沉降量，通過將多支磁致伸縮儀串聯(lián)在基準粧上，進而獲得同一時間段內(nèi)土體不同深度處的分層沉降量；整套監(jiān)測裝置均位于土層鉆孔內(nèi)，只有傳輸電纜引出鉆孔，減少儀器對施工的干擾，易于保護，且不受潮汐、風(fēng)浪、施工機械等外部環(huán)境影響，提高測試可靠性，能夠適用現(xiàn)有技術(shù)無法使用的工況。本裝置具有結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，適應(yīng)能力強、測試精度高等優(yōu)點。另外，通過數(shù)據(jù)采集模塊，還可實現(xiàn)實時自動監(jiān)測，大大降低人工成本，具有工作效率高、穩(wěn)定性好等優(yōu)點。本實用新型有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中存在的諸多缺點，可適用于各種復(fù)雜工況的地基處理工程，具有廣泛的應(yīng)用價值。
【附圖說明】
[0014]圖1是本實用新型的使用狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2是本實用新型的監(jiān)測原理示意圖。
[0016]圖中:1-基準粧；11_鋼管；12_錨頭；2_磁致伸縮儀；21_電子倉；22_活動磁環(huán)；23-測桿；24_傳輸電纜；3_固定組件；31_上卡箍；32_下卡箍；4_穿線孔；5_吊裝鋼絲繩；6-鉆孔。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合本實用新型實施例和附圖對本實用新型進行詳細說明。
[0018]如圖1所示，本實用新型一種深水區(qū)土體分層沉降監(jiān)測裝置，包括基準粧1、磁致伸縮儀2、固定組件3，所述基準粧I包括鋼管11、錨頭12，錨頭12通過螺紋旋入鋼管11底部，沿鉆孔6置于地基穩(wěn)固土層；鋼管11頂部設(shè)有穿線孔4系吊裝鋼絲繩5 ;所述磁致伸縮儀2包括電子倉21、活動磁環(huán)22、測桿23、傳輸電纜24，活動磁環(huán)22套在測桿23上并與電子倉21通過螺紋固接，傳輸電纜24 —端連接電子倉21，另一端連接外部數(shù)據(jù)采集設(shè)備；所述固定組件3包括上卡箍31和下卡箍32，電子倉21通過上卡箍31固接在鋼管11上，測桿23通過下卡箍32固接在鋼管11上；上卡箍31為雙管卡箍，管孔直徑分別與鋼管11和電子倉21直徑相匹配；下卡箍32為雙管卡箍，管孔直徑分別與鋼管11和測桿23直徑相匹配。根據(jù)土體分層沉降監(jiān)測的預(yù)設(shè)深度要求，將多支磁致伸縮儀2通過上卡箍31、下卡箍32串聯(lián)固接在鋼管11上。當(dāng)土體發(fā)生沉降時，活動磁環(huán)22將沿著測桿23向下滑移，進而引起活動磁環(huán)22與電子倉21之間的距離發(fā)生變化，再與活動磁環(huán)22與電子倉21之間的初始距離相比較，即可換算出測點處土層的沉降量。
[0019]本實施例提供的深水區(qū)土體分層沉降監(jiān)測方法，包括以下步驟:
[0020](a)將鉆探平臺孔口對準預(yù)設(shè)位置坐標(biāo)，固定錨繩開始鉆孔，鉆至預(yù)定土層，清凈孔底。
[0021](b)將活動磁環(huán)22套在測桿23上，通過螺紋與連接有傳輸電纜24的電子倉21固接，然后將電子倉21通過上卡箍31、測桿23通過下卡箍32分別固定在鋼管11的預(yù)定位置上。
[0022](c)重復(fù)步驟2)，將多支磁致伸縮儀2按預(yù)設(shè)深度要求依次固定在鋼管11上。
[0023](d)將錨頭12通過螺紋旋于鋼管11底部并放入鉆孔6內(nèi)，將固定有多支磁致伸縮儀2的鋼管11逐節(jié)連接，邊連接邊放入鉆孔6直至最后一節(jié)鋼管11頂部到達鉆探平臺孔口，然后將吊裝鋼絲繩5系在鋼管11頂部的穿線孔4上，抓住吊裝鋼絲繩5繼續(xù)順著鉆孔6緩緩下放，直至錨頭12到達鉆孔6底部，檢查儀器信號完好后，將傳輸電纜24理順捆扎引出鉆孔。
[0024](e)通過外部數(shù)據(jù)采集設(shè)備連接傳輸電纜24，測試獲得所述電子倉21與活動磁環(huán)22的初始距離Ltl;
[0025](f)過段時間，隨著地基沉降的發(fā)生，活動磁環(huán)22沿測桿23向下滑移，再次測得所述電子倉21與活動磁環(huán)22的距離Li;
[0026](g)用L1-Ltl得到的兩點間距離的變化值即為這段時間內(nèi)測點處土體的沉降量Δ Li;
[0027](h)利用串聯(lián)在鋼管11上的多支磁致伸縮儀2同一時間段內(nèi)的測量結(jié)果，即可得到這段時間內(nèi)土體不同深度處的分層沉降量。
[0028]上述實施例結(jié)合附圖對本實用新型進行了描述，但并不能因此而理解為對本實用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些均屬于本實用新型的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種深水區(qū)土體分層沉降監(jiān)測裝置，包括基準粧(I)、磁致伸縮儀(2)、固定組件(3)，其特征在于:所述磁致伸縮儀(2)包括電子倉(21)、活動磁環(huán)(22)、測桿(23)、傳輸電纜(24)，所述活動磁環(huán)(22)套在所述測桿(23)上并與所述電子倉(21)固接，所述傳輸電纜(24) —端連接電子倉(21)，另一端連接外部數(shù)據(jù)采集設(shè)備；所述磁致伸縮儀(2)根據(jù)土體分層沉降監(jiān)測的預(yù)設(shè)深度要求可多支串聯(lián)固接在所述基準粧(I)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的深水區(qū)土體分層沉降監(jiān)測裝置，其特征在于:所述基準粧(I)包括鋼管(11)、錨頭(12)，所述錨頭(12)固接在鋼管(11)底部，沿鉆孔(6)置于地基穩(wěn)固土層；鋼管(11)頂部設(shè)有穿線孔⑷系吊裝鋼絲繩(5);所述電子倉(21)和測桿(23)通過固定組件(3)固接在鋼管上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的深水區(qū)土體分層沉降監(jiān)測裝置，其特征在于:所述固定組件(3)包括上卡箍(31)和下卡箍(32)，所述電子倉(21)通過上卡箍(31)固接在所述鋼管(11)上，所述測桿(23)通過下卡箍(32)固接在所述鋼管(11)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的深水區(qū)土體分層沉降監(jiān)測裝置，其特征在于:所述的上卡箍(31)為雙管卡箍，管孔直徑分別與鋼管(11)和電子倉(21)直徑相匹配；所述的下卡箍(32)為雙管卡箍，管孔直徑分別與鋼管(11)和測桿(23)直徑相匹配。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的深水區(qū)土體分層沉降監(jiān)測裝置，其特征在于:所述活動磁環(huán)(22)套在所述測桿(23)上與所述電子倉(21)通過螺紋固接。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的深水區(qū)土體分層沉降監(jiān)測裝置，其特征在于:所述錨頭(12)通過螺紋與鋼管(11)底部固接，所述鋼管(11)可以分節(jié)，相鄰節(jié)鋼管(11)采用螺紋固接。
【專利摘要】本實用新型提供了一種深水區(qū)土體分層沉降監(jiān)測裝置，本實用新型裝置是將磁致伸縮儀的電子倉和測桿固定在基準樁上，利用無接觸式測量原理測得活動磁環(huán)與電子倉之間距離的變化，獲得測點處土層的沉降量，通過將多支磁致伸縮儀串聯(lián)在基準樁上，進而實現(xiàn)對土體分層沉降的監(jiān)測。本實用新型具有結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便，可靠性高、測試精度高等優(yōu)點，且可實現(xiàn)實時自動監(jiān)測，大大降低人工成本，提高工作效率，具有廣泛的應(yīng)用價值。
【IPC分類】E02D1-00
【公開號】CN204418149
【申請?zhí)枴緾N201420753648
【發(fā)明人】葛國昌, 喬小利, 姜建芳, 俞炯奇, 鄧成發(fā), 李紅文, 徐金巖, 來晟
【申請人】浙江廣川工程咨詢有限公司
【公開日】2015年6月24日
【申請日】2014年12月4日