一種用于傾斜位移測量的高強(qiáng)度雙壁測斜管的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于傾斜位移測量的高強(qiáng)度雙壁測斜管，包括多個(gè)測量管件、多個(gè)管件連接件以及軸向壓力觸發(fā)自張式錨鉤底座，多個(gè)測量管件通過管件連接件相連接，軸向壓力觸發(fā)自張式錨鉤底座與首先沉孔的測量管件相連接；測量管件具有內(nèi)壁和外壁，內(nèi)外壁形成具有內(nèi)外對弧結(jié)構(gòu)的四個(gè)混泥土填充腔，外壁上具有多個(gè)孔洞；當(dāng)測斜管沉入鉆孔底部時(shí)，通過在其軸向上施壓，軸向壓力觸發(fā)自張式錨鉤底座張開與基巖錨固，當(dāng)混泥土回填時(shí)，水泥漿通過多個(gè)孔洞進(jìn)入混泥土填充腔。本發(fā)明的測斜管具有很強(qiáng)的抗拉壓、抗彎折、抗扭轉(zhuǎn)能力，提高了測斜管與周圍巖土層協(xié)調(diào)變形能力，降低了漿液對測斜管的上浮力，測斜管底座始終與基巖處于固定連接狀態(tài)。
【專利說明】一種用于傾斜位移測量的高強(qiáng)度雙壁測斜管
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及工程、地質(zhì)災(zāi)害變形監(jiān)測領(lǐng)域，特別涉及深部鉆孔變形監(jiān)測、檢測領(lǐng)域，具體涉及一種用于傾斜位移測量的高強(qiáng)雙壁測斜管。
[0002]巖土工程深部變形監(jiān)測輔助測量管件。
[0003]具體地說，主要是針對目前滑動式及固定式測斜儀使用的測斜管進(jìn)行的技術(shù)改良及技術(shù)取代。
【背景技術(shù)】
[0004]多年來，測斜儀已越來越多地應(yīng)用于邊坡、地基、大壩等工程的安全監(jiān)測。因此，與測斜儀配套的測斜管的質(zhì)量也越來越受到人們的關(guān)注，因?yàn)闇y斜儀是通過測量預(yù)埋在巖土體內(nèi)測斜管的變位而獲得巖土體變位的。很明顯，測斜管質(zhì)量的優(yōu)劣，將直接關(guān)系到測斜儀的測試精度與測試成果的可靠性。
[0005]測斜管導(dǎo)槽扭轉(zhuǎn)的大小，是衡量測斜管質(zhì)量的重要內(nèi)容。國際巖石力學(xué)學(xué)會巖石力學(xué)建議方法和中國巖石力學(xué)試驗(yàn)規(guī)程都規(guī)定:在裝配好的測斜管內(nèi)，每3m長度的扭轉(zhuǎn)角不得超過1°，在全長范圍內(nèi)最好不超過5°。
[0006]目前的鋁合金測斜管導(dǎo)槽的扭轉(zhuǎn)角度相對較小，而且優(yōu)于規(guī)程規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，但是該種管材造價(jià)高昂，不適用大規(guī)模的工程安全及地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測檢測。而同類型的塑料管件扭轉(zhuǎn)問題非常嚴(yán)重，大多不符合規(guī)程要求，尤以P V C塑料管為甚。
[0007]因此，一種造價(jià)低廉，結(jié)構(gòu)合理、能夠滿足測量需求的工程塑料測量管件，就顯得尤為重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的是提供一種能夠克服上述缺陷的用于傾斜位移測量的高強(qiáng)度雙壁測斜管。
[0009]本發(fā)明提供了一種用于傾斜位移測量的高強(qiáng)度雙壁測斜管，包括多個(gè)測量管件、多個(gè)管件連接件以及軸向壓力觸發(fā)自張式錨鉤底座，其中:所述多個(gè)測量管件通過所述管件連接件相連接，所述軸向壓力觸發(fā)自張式錨鉤底座與首先沉孔的測量管件相連接；所述測量管件具有內(nèi)壁和外壁，所述內(nèi)壁和所述外壁形成具有內(nèi)外對弧結(jié)構(gòu)的四個(gè)混泥土填充腔，所述外壁上具有多個(gè)孔洞；當(dāng)所述測斜管沉入鉆孔底部時(shí)，通過在其軸向上施壓，所述軸向壓力觸發(fā)自張式錨鉤底座張開與基巖錨固，當(dāng)混泥土回填時(shí)，水泥漿通過所述多個(gè)孔洞進(jìn)入所述混泥土填充腔。
[0010]優(yōu)選地，所述高強(qiáng)度雙壁測斜管還包括:四個(gè)連接格柵，用于將所述內(nèi)壁和所述外壁連接在一起，四個(gè)連接格柵與所述內(nèi)壁形成四個(gè)測斜儀滑行導(dǎo)槽，每個(gè)格柵與所述外壁形成管件安裝限位槽；所述測斜儀滑行導(dǎo)槽用于傾斜位移測量時(shí)的定位，所述管件安裝限位槽用于在使用所述管件連接件將兩節(jié)測量管件連接在一起時(shí)進(jìn)行連接限位。
[0011]優(yōu)選地，所述軸向壓力觸發(fā)自張式錨鉤底座包括測斜管連接件、滑移桿、壓縮彈簧、限位裝置和自張開錨鉤，其中:所述測斜管連接件與首先沉孔的一節(jié)測量管件相連接，所述滑移桿的兩端分別于所述測斜管連接件和自張開錨鉤相連接，所述壓縮彈簧套在所述滑移桿上，當(dāng)所述軸向壓力觸發(fā)自張式錨鉤底座受到來自測斜管的軸向壓力時(shí)，滑移桿向自張開錨鉤滑移，通過所述限位裝置的觸發(fā)使得所述自張開錨鉤釋放錨鉤嵌入孔壁的基巖以形成錨固。
[0012]優(yōu)選地，所述四個(gè)測斜儀滑行導(dǎo)槽互成九十度角。
[0013]優(yōu)選地，所述連接管件采用丙烯一 丁二烯一苯二烯ABS工程塑料為主要材料。
[0014]優(yōu)選地，所述測量管件的外徑為80mm，所述內(nèi)壁厚度為2mm，所述外壁厚度為3mm。
[0015]優(yōu)選地，所述高強(qiáng)度雙壁測斜管還包括傳感器，所述傳感器位于所述混泥土填充腔內(nèi)。
[0016]本發(fā)明的雙壁內(nèi)外對弧結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了測斜管的高力學(xué)強(qiáng)度，具有很強(qiáng)的抗拉壓、抗彎折、抗扭轉(zhuǎn)能力；通過外壁孔洞諸如雙壁之間的設(shè)計(jì)不僅提高了測斜管與周圍巖土層協(xié)調(diào)變形能力，而且降低了漿液對測斜管的上浮力；軸向壓力觸發(fā)自張式錨鉤底座使測斜管底座始終與基巖處于固定連接狀態(tài)，解決了傳統(tǒng)工藝中測斜管底部與基巖固定不牢的問題。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的高強(qiáng)度雙壁測斜管的測量管件的截面圖。
[0018]圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的高強(qiáng)度雙壁測斜管的立體圖。
[0019]圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的高強(qiáng)度雙壁測斜管的軸向壓力觸發(fā)自張式錨鉤底座的結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面通過附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0021]對于工程、地質(zhì)災(zāi)害變形監(jiān)測，深部變形監(jiān)測是獲取巖土體變形特征及演化過程最直接、最有效的手段之一。目前國內(nèi)使用最多的深部變形監(jiān)測手段就是使用滑動式測斜儀或者固定式測斜儀，該種測量方法都需要輔助測斜管的配合，然而，目前國內(nèi)采用的測斜管件都存在強(qiáng)度不夠、測量結(jié)構(gòu)不合理的弊端，從而造成測斜管在使用的過程當(dāng)中產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)、彎折、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性差，使深部位移的測量精度大幅降低。
[0022]針對目前測斜管件的不足，本發(fā)明公開了一種用于傾斜位移測量的高強(qiáng)雙壁測斜管。在不改變現(xiàn)有滑動式測斜儀的測量量程、測量原理、測量方式的前提下，本發(fā)明的高強(qiáng)雙壁測斜管采用雙壁多孔洞結(jié)構(gòu)，增加了測斜管的抗扭強(qiáng)度，增強(qiáng)了測斜管與巖土的耦合程度，該測斜管還預(yù)留有其他測量類型傳感器安裝傳輸通道。
[0023]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的用于傾斜位移測量的高強(qiáng)雙壁測斜管包括多個(gè)測量管件，管件連接件及軸向壓力觸發(fā)自張式錨鉤底座。測量管件為本發(fā)明的測斜管的主體，管件連接件用于將多節(jié)測量管件連接在一起，軸向壓力觸發(fā)自張式錨鉤底座與第一節(jié)(首先沉孔的)連接管件相連接，用于將測斜管與鉆孔底部的基巖進(jìn)行固定連接。
[0024]圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的高強(qiáng)度雙壁測斜管的測量管件的截面圖。
[0025]圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的高強(qiáng)度雙壁測斜管的立體圖。[0026]下面，結(jié)合圖1和圖2對本發(fā)明的高強(qiáng)度雙壁測斜管進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0027]該測量管件為本發(fā)明的主體，從其截面上觀察，其內(nèi)外雙管壁的構(gòu)造使得其界面呈古幣狀。優(yōu)選地，該測量管件采用韌塑性優(yōu)越的ABS工程塑料作為主要材料。優(yōu)選地，管件外徑為80mm，適用于管徑以上尺寸的所有規(guī)格的開孔鉆機(jī)。
[0028]測量管件具有內(nèi)壁和外壁，其內(nèi)壁和所述外壁通過四個(gè)連接格柵連接在一起，每個(gè)格柵與所述內(nèi)壁形成測斜儀滑行導(dǎo)槽，每個(gè)格柵與所述外壁形成管件安裝限位槽。該測量管件的內(nèi)管壁留有互成90°的四個(gè)導(dǎo)向槽，該導(dǎo)向槽為滑動式測斜儀的滑行導(dǎo)槽，用于進(jìn)行傾斜位移測量/滑動測量時(shí)的定位。管件內(nèi)壁與管件外壁之間留有4個(gè)類似眼睛狀的混泥土填充腔，該腔體的外層管壁/管件外管壁上留有多個(gè)孔洞。當(dāng)混泥土回填時(shí)，水泥漿可通過外管壁上的多個(gè)孔洞進(jìn)入混泥土填充腔。這種設(shè)計(jì)不僅提高了測斜管與周圍巖土層協(xié)調(diào)變形能力，而且降低了漿液對測斜管的上浮力。另外，其中的一個(gè)或多個(gè)混泥土填充腔還可以作為其他類型傳感器的通道，由于不是本發(fā)明的重點(diǎn)，因此不再贅述。
[0029]本發(fā)明的雙壁設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了測斜管的高強(qiáng)度功能。優(yōu)選地，本發(fā)明的測斜管的外壁壁厚為3mm，內(nèi)壁厚度為2mm，這種內(nèi)外對弧的結(jié)構(gòu)使得測量管件的合成壁厚的力學(xué)強(qiáng)度是現(xiàn)有的5_壁厚的測斜管的力學(xué)強(qiáng)度的4-5倍，因此，該管件具有很強(qiáng)的抗拉壓、抗彎折、抗扭轉(zhuǎn)能力。整個(gè)管件的制作采用擠壓磨具生產(chǎn)，成本可以大幅度降低。
[0030]該測量管件的外壁留有管件安裝限位槽(滑移方向?qū)?zhǔn)槽)，該限位槽是使用管件連接件時(shí)將上下兩節(jié)測斜管連接限位(防止上下管件對接時(shí)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn))時(shí)使用的，其功能同于傳統(tǒng)測斜管上的限位槽。
[0031]綜上所述，由互成90°的四個(gè)導(dǎo)向槽、規(guī)則排布孔洞的外管壁、完全封閉的內(nèi)管壁以及連接兩層管壁的連接格柵共同構(gòu)成的新型測斜管。與傳統(tǒng)測斜管相比，這種新型測斜管在不增加重量及成本的情況下，大幅度地提高了測斜管的抗拉壓、抗彎折、抗扭轉(zhuǎn)能力。此外，水泥注漿可通過孔洞進(jìn)入兩層管壁之間區(qū)域，不僅提高了測斜管與周圍巖土層協(xié)調(diào)變形能力，而且降低了漿液對測斜管的上浮力。
[0032]該管件的總體尺寸大于傳統(tǒng)測斜管的尺寸，這種做法是在不減少滑動式測斜儀內(nèi)部運(yùn)動空間的情況下，增加了混泥土填充腔體及其他測量類型傳感器安裝傳輸通道。同時(shí)，該管件尺寸的增大也使得測斜管在測量過程中的穩(wěn)定性得到大幅度的提高，而尺寸的增大完全符合現(xiàn)場施工鉆孔尺寸的要求。
[0033]圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的高強(qiáng)度雙壁測斜管的軸向壓力觸發(fā)自張式錨鉤底座的結(jié)構(gòu)圖。
[0034]如圖3所示，軸向壓力觸發(fā)自張式錨鉤底座包括壓縮彈簧、滑移桿、限位裝置、測斜管連接件以及自張開錨鉤。
[0035]測斜管連接件用于與第一節(jié)測量管件(首先沉孔的測量管件)相連接，滑移桿的兩端分別與測斜管連接件和自張開錨鉤相連接，壓縮彈簧套在滑移桿上，限位裝置分為兩部分，第一部分位于滑移桿的外套上，第二部分位于自張開錨鉤上。
[0036]當(dāng)測斜管底座沿鉆孔下放至孔底后，通過向下擠壓測斜管，滑移桿受力向自張開錨鉤方向滑移，帶動第一部分的限位裝置向下擠壓第二部分的限位裝置，繼而使自張開錨鉤釋放，嵌入孔壁周邊基巖內(nèi)。通過這種方式，確保了測斜管在變形過程中，底座與基巖始終處于固定連接狀態(tài)。傳統(tǒng)的測斜管底部是通過混凝土澆筑進(jìn)行固定的，但是實(shí)際過程中，由于施工工藝的限制，地下水的影響，測斜管的底部不能進(jìn)行很好的固定，因此滑動式測斜儀由底部測量積分的過程中基準(zhǔn)點(diǎn)的選擇存在一定的誤差，該錨鉤裝置解決了該種問題。
[0037]下面，詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的用于傾斜位移測量的高強(qiáng)雙壁測斜管的安裝過程的示例
[0038]I)將軸向壓力觸發(fā)自張式錨鉤底座調(diào)整為錨鉤合攏的狀態(tài)；
[0039]2)將軸向壓力觸發(fā)自張式錨鉤底座，通過其測斜管連接件與第一節(jié)測量管件連接;
[0040]3)將位于測量管件外壁的管件安裝限位槽對準(zhǔn)主要偏移方向，通過管件連接件(同于傳統(tǒng)已有，不再贅述)將上下兩節(jié)測斜管進(jìn)行連接，連接過程中測斜管可以任意旋轉(zhuǎn)90度；
[0041]4)根據(jù)鉆孔深度將多個(gè)測量管件逐一安裝連接，當(dāng)測斜管安裝到達(dá)鉆孔深度時(shí)，在軸向上對整個(gè)測斜管施以合適的壓力，使自張式錨鉤底座的錨鉤觸發(fā)張開；
[0042]5)鉆孔回填混泥土。
[0043]專業(yè)人員應(yīng)該還可以進(jìn)一步意識到，結(jié)合本文中所公開的實(shí)施例描述的各示例的單元及算法步驟，能夠以電子硬件、計(jì)算機(jī)軟件或者二者的結(jié)合來實(shí)現(xiàn)，為了清楚地說明硬件和軟件的可互換性，在上述說明中已經(jīng)按照功能一般性地描述了各示例的組成及步驟。這些功能究竟以硬件還是軟件方式來執(zhí)行，取決于技術(shù)方案的特定應(yīng)用和設(shè)計(jì)約束條件。專業(yè)技術(shù)人員可以對每個(gè)特定的應(yīng)用來使用不同方法來實(shí)現(xiàn)所描述的功能，但是這種實(shí)現(xiàn)不應(yīng)認(rèn)為超出本發(fā)明的范圍。
[0044]結(jié)合本文中所公開的實(shí)施例描述的方法或算法的步驟可以用硬件、處理器執(zhí)行的軟件模塊，或者二者的結(jié)合來實(shí)施。軟件模塊可以置于隨機(jī)存儲器(RAM)、內(nèi)存、只讀存儲器(ROM)、電可編程ROM、電可擦除可編程ROM、寄存器、硬盤、可移動磁盤、CD-ROM、或【技術(shù)領(lǐng)域】內(nèi)所公知的任意其它形式的存儲介質(zhì)中。
[0045]以上所述的【具體實(shí)施方式】，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】而已，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于傾斜位移測量的高強(qiáng)度雙壁測斜管，包括多個(gè)測量管件、多個(gè)管件連接件以及軸向壓力觸發(fā)自張式錨鉤底座，其中: 所述多個(gè)測量管件通過所述管件連接件相連接，所述軸向壓力觸發(fā)自張式錨鉤底座與首先沉孔的測量管件相連接； 所述測量管件具有內(nèi)壁和外壁，所述內(nèi)壁和所述外壁形成具有內(nèi)外對弧結(jié)構(gòu)的四個(gè)混泥土填充腔，所述外壁上具有多個(gè)孔洞； 當(dāng)所述測斜管沉入鉆孔底部時(shí)，通過在其軸向上施壓，所述軸向壓力觸發(fā)自張式錨鉤底座張開與基巖錨固，當(dāng)混泥土回填時(shí)，水泥漿通過所述多個(gè)孔洞進(jìn)入所述混泥土填充腔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)度雙壁測斜管，還包括: 四個(gè)連接格柵，用于將所述內(nèi)壁和所述外壁連接在一起，四個(gè)連接格柵與所述內(nèi)壁形成四個(gè)測斜儀滑行導(dǎo)槽，每個(gè)格柵與所述外壁形成管件安裝限位槽； 所述測斜儀滑行導(dǎo)槽用于傾斜位移測量時(shí)的定位，所述管件安裝限位槽用于在使用所述管件連接件將兩節(jié)測量管件連接在一起時(shí)進(jìn)行連接限位。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)度雙壁測斜管，其中，所述軸向壓力觸發(fā)自張式錨鉤底座包括測斜管連接件、滑移桿、壓縮彈簧、限位裝置和自張開錨鉤，其中: 所述測斜管連接件與首先沉孔的一節(jié)測量管件相連接，所述滑移桿的兩端分別于所述測斜管連接件和自張開錨鉤相連接，所述壓縮彈簧套在所述滑移桿上，當(dāng)所述軸向壓力觸發(fā)自張式錨鉤底座受到來自測斜管的軸向壓力時(shí)，滑移桿向自張開錨鉤滑移，通過所述限位裝置的觸發(fā)使得所述自張開錨鉤釋放錨鉤嵌入孔壁的基巖以形成錨固。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高強(qiáng)度雙壁測斜管，其中，所述四個(gè)測斜儀滑行導(dǎo)槽互成九十度角。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)度雙壁測斜管，其中，所述連接管件采用丙烯一丁二烯一苯二烯ABS工程塑料為主要材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)度雙壁測斜管，其中，所述測量管件的外徑為80mm，所述內(nèi)壁厚度為2mm,所述外壁厚度為3mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)度雙壁測斜管，還包括:傳感器，所述傳感器位于所述混泥土填充腔內(nèi)。
【文檔編號】E02D33/00GK103882848SQ201410101726
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年3月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月19日
【發(fā)明者】劉曉宇, 丁志林, 侯岳峰, 陳猛 申請人:劉曉宇