本發(fā)明涉及一種開挖面沉降變形監(jiān)測(cè)裝置，具體是涉及一種開挖面底部沉降變形監(jiān)測(cè)裝置。本發(fā)明還涉及一種該開挖面底部沉降變形監(jiān)測(cè)裝置的使用方法。

背景技術(shù)：

隨著國民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，城市天際線越來越高，建筑物越來越密，相應(yīng)的需要開挖更多更深的基坑。開挖會(huì)造成基坑底部的隆起，若不加以控制還會(huì)危及到支撐系統(tǒng)的安全并引起周邊地區(qū)地表下陷，甚至?xí)鸸こ淌鹿?。因此必須在施工過程中嚴(yán)格監(jiān)測(cè)開挖面處土體的沉降量?，F(xiàn)有測(cè)量立柱豎向高度來反映開挖面底部沉降變形時(shí)存在并不能準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)沉降量最大的位置、不能直接反映開挖面底部沉降，及無放坡轉(zhuǎn)站條件開挖面底部沉降精確測(cè)量的問題。本發(fā)明專利可廣泛運(yùn)用于基坑、壩體、高邊坡開挖面底部沉降變形監(jiān)測(cè)，特別適用于無放坡條件開挖面底部沉降變形監(jiān)測(cè)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的第一個(gè)技術(shù)問題是提供一種滿足開挖過程中對(duì)開挖面底部進(jìn)行具有高頻率、高精度性的沉降監(jiān)測(cè)且能準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)沉降量最大的位置、直接反映開挖面底部沉降、沉降精確測(cè)量高的開挖面底部沉降變形監(jiān)測(cè)裝置。

本發(fā)明所要解決的第二個(gè)技術(shù)問題是提供一種該開挖面底部沉降變形監(jiān)測(cè)裝置的使用方法。

為了解決上述第一個(gè)技術(shù)問題，本發(fā)明提供的開挖面底部沉降變形監(jiān)測(cè)裝置，套筒的上端設(shè)有保護(hù)蓋，下端內(nèi)填充有填充材料，所述的套筒內(nèi)設(shè)有多根通過鋁桿接頭連接成整體的鋁桿，所述的鋁桿的一端連接有監(jiān)測(cè)裝置頭部且所述的監(jiān)測(cè)裝置頭部穿過所述的填充材料延伸到所述的套筒外；水準(zhǔn)尺端頭設(shè)有接頭與所述的鋁桿的另一端連接，所述的水準(zhǔn)尺端頭連接有水準(zhǔn)尺，在靠近開挖面的所述的鋁桿上安裝有水準(zhǔn)氣泡裝置。

所述監(jiān)測(cè)裝置頭部為一個(gè)十字形交叉鐵片，所述的十字形交叉鐵片由兩片長25cm、寬6cm、厚2mm的鐵片中垂交叉拼接而成，所述的十字形交叉鐵片焊接于直徑大于所述的十字形交叉鐵片寬度的圓形鐵板上，所述的圓形鐵板另一頭焊接有頭部鋁桿接頭能與所述的鋁桿對(duì)接。

所述的鋁桿的直徑為26mm，有長度分別為0.5m、1m和2m的多種型號(hào)，兩端設(shè)有螺紋能與所述的鋁桿接頭的內(nèi)側(cè)螺紋對(duì)接，接好的所述的鋁桿能從開挖面底部延伸至地面。

所述的鋁桿接頭的內(nèi)徑大于所述的鋁桿的外徑，內(nèi)側(cè)設(shè)有與所述的鋁桿的端頭匹配的螺紋。

所述的套筒為直徑90mm的鍍鋅鐵質(zhì)套筒，所述的套筒與所述的套筒之間通過螺紋連接，所述的套筒插入開挖面底部一定深度以隔絕所述的鋁桿與周圍土體的接觸。

所述的水準(zhǔn)尺接頭一端為水準(zhǔn)尺鋁桿接頭，另一端為水準(zhǔn)尺卡槽，所述的水準(zhǔn)尺卡槽上四周設(shè)有加固螺栓，將所述的水準(zhǔn)尺卡入所述的水準(zhǔn)尺卡槽并擰緊四周的所述的加固螺栓加以穩(wěn)固。

為了解決上述第二個(gè)技術(shù)問題，本發(fā)明提供的開挖面底部沉降變形監(jiān)測(cè)裝置的使用方法，包括監(jiān)測(cè)孔鉆取、開挖面底部沉降變形監(jiān)測(cè)裝置安裝、監(jiān)測(cè)孔保護(hù)和儀器測(cè)量，所述的監(jiān)測(cè)孔鉆取步驟為利用鉆孔機(jī)在設(shè)計(jì)測(cè)點(diǎn)上鉆孔并將套筒鉆洗至開挖面以下45cm～55cm，再將套筒擊入土中一定深度并回填適當(dāng)?shù)奶畛洳牧?、擊?shí)；所述的開挖面底部沉降變形監(jiān)測(cè)裝置安裝步驟包括將監(jiān)測(cè)裝置頭部與鋁桿對(duì)接，將若干根鋁桿通過鋁桿接頭連接，從開挖面底部一直延伸到地面，將連接好的鋁桿與監(jiān)測(cè)裝置頭部裝入套筒中并將監(jiān)測(cè)裝置頭部擊入回填材料一定深度，安裝保護(hù)蓋；開挖時(shí)，將套筒、鋁桿、鋁桿接頭、保護(hù)蓋拆卸至開挖面，重新安裝保護(hù)蓋，以便于施工；測(cè)量時(shí)，重新安裝所拆卸的鋁桿、鋁桿接頭、并安裝水準(zhǔn)氣泡裝置、水準(zhǔn)尺接頭及水準(zhǔn)尺進(jìn)行測(cè)量；所述的儀器測(cè)量，其步驟為：(1)測(cè)點(diǎn)接長：將鋁桿通過鋁桿接頭連接，長度為開挖面至地面的距離，隨開挖拆卸的鋁桿長度，在鋁桿端頭連接水準(zhǔn)尺接頭并接上水準(zhǔn)尺，在鋁桿另一端距端頭25cm～30cm安裝水準(zhǔn)氣泡裝置，打開開挖面底部沉降變形監(jiān)測(cè)裝置保護(hù)蓋并把接好的鋁桿接在上面；(2)水準(zhǔn)測(cè)量：利用水準(zhǔn)儀以一個(gè)已知高程的不動(dòng)點(diǎn)作為參照點(diǎn)，測(cè)量鋁桿上水準(zhǔn)尺，即可算得鋁桿接頭頂端高程；在正式開挖前進(jìn)行一次測(cè)量作為初始值；開挖時(shí)，將測(cè)量所得高程減去初始值可得到開挖面底部沉降變化量。

具體地，首先，利用鉆孔機(jī)在設(shè)計(jì)測(cè)點(diǎn)上鉆孔并將套筒鉆洗至開挖面以下，再將套筒擊入土中一定深度并回填適當(dāng)?shù)奶畛洳牧喜簩?shí)；然后安裝所述開挖面底部沉降變形監(jiān)測(cè)裝置，安裝步驟包括將監(jiān)測(cè)裝置頭部與鋁桿對(duì)接、將鋁桿通過鋁桿接頭連接、將連接好的鋁桿與監(jiān)測(cè)裝置頭部裝入套筒中并擊入填充材料中，安裝保護(hù)蓋；開挖一定深度后，可將高于開挖面的部分鋁桿及套筒卸下，重新安裝保護(hù)蓋；測(cè)量時(shí)，打開保護(hù)蓋，鋁桿一端通過水準(zhǔn)尺端頭與水準(zhǔn)尺相接，另一端通過鋁桿接頭與另一根鋁桿相接，在靠近開挖面鋁桿上安裝水準(zhǔn)氣泡裝置待前期拆卸的鋁桿組接完畢與監(jiān)測(cè)點(diǎn)位上的鋁桿通過鋁桿接頭對(duì)接，待水準(zhǔn)氣泡裝置調(diào)平之后，用水準(zhǔn)儀測(cè)量鋁桿頂部的水準(zhǔn)尺，開挖前測(cè)值作為初始高程；開挖時(shí)，將測(cè)量所得鋁桿高程減去初始高程即可得基坑底部沉降變形量。

采用上述技術(shù)方案的開挖面底部沉降變形監(jiān)測(cè)裝置及其使用方法，監(jiān)測(cè)孔鉆取步驟為利用鉆孔機(jī)在設(shè)計(jì)測(cè)點(diǎn)上鉆孔并將直徑90mm的套筒鉆洗至開挖面以下50cm，再將套筒擊入土中一定深度并回填適當(dāng)?shù)奶畛洳牧?、擊?shí)。開挖面底部沉降變形監(jiān)測(cè)裝置安裝步驟包括將監(jiān)測(cè)裝置頭部與鋁桿對(duì)接，將若干根鋁桿通過鋁桿接頭連接，從開挖面底部一直延伸到地面，將連接好的鋁桿與監(jiān)測(cè)裝置頭部裝入套筒中并將監(jiān)測(cè)裝置頭部擊入回填材料一定深度，安裝保護(hù)蓋；開挖時(shí)，可將套筒、鋁桿、鋁桿接頭、保護(hù)蓋拆卸至開挖面，重新安裝保護(hù)蓋，以便于施工；測(cè)量時(shí)，重新安裝所拆卸的鋁桿、鋁桿接頭、并安裝水準(zhǔn)氣泡裝置、水準(zhǔn)尺接頭及水準(zhǔn)尺進(jìn)行測(cè)量。監(jiān)測(cè)裝置頭部使得監(jiān)測(cè)裝置與土體接觸更為緊密，使得所述開挖面底部沉降變形裝置能更精確反映開挖面底部的沉降變化。鋁桿從開挖面底部延伸至地面。鋁桿接頭內(nèi)徑略大于鋁桿外徑，內(nèi)側(cè)有與鋁桿端頭匹配的螺紋，保證兩端鋁管端頭緊貼相對(duì)、穩(wěn)固。套筒為直徑90mm的鍍鋅鐵質(zhì)套筒，套筒與套筒之間通過螺紋連接，套筒須插入開挖面底部一定深度以隔絕鋁桿與周圍土體的接觸。

本發(fā)明包括監(jiān)測(cè)孔鉆取、開挖面底部沉降變形監(jiān)測(cè)裝置安裝、監(jiān)測(cè)孔保護(hù)、儀器測(cè)量。所述的測(cè)試孔鉆取步驟為利用鉆孔機(jī)在設(shè)計(jì)測(cè)點(diǎn)上鉆孔并將套筒鉆洗至開挖面以下，再將套筒擊入土中一定深度并回填適當(dāng)?shù)奶畛洳牧?、擊?shí)；所述開挖面底部沉降變形監(jiān)測(cè)裝置安裝步驟包括將監(jiān)測(cè)裝置頭部與鋁桿對(duì)接、將鋁桿通過鋁桿接頭連接、將連接好的鋁桿與監(jiān)測(cè)裝置頭部裝入套筒中并擊入回填材料中一定深度、安裝保護(hù)蓋，套筒及鋁桿可隨開挖面下降進(jìn)行拆卸，測(cè)量時(shí)接上拆卸的套筒及鋁桿，并安裝水準(zhǔn)氣泡裝置、水準(zhǔn)尺接頭與水準(zhǔn)尺即可進(jìn)行測(cè)量；所述的儀器測(cè)量用水準(zhǔn)儀測(cè)量鋁桿頂部的高程，開挖前測(cè)量初始高程。本發(fā)明開挖面底部沉降變形監(jiān)測(cè)裝置可以極大地提高測(cè)試精度。

本發(fā)明克服現(xiàn)有測(cè)量立柱豎向高度來反映開挖面底部沉降變形時(shí)并不能準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)沉降量最大的位置、不能直接反映開挖面底部沉降，及無放坡轉(zhuǎn)站條件開挖面底部沉降精確測(cè)量的問題。

綜上所述，本發(fā)明是一種滿足開挖過程中對(duì)開挖面底部進(jìn)行具有高頻率、高精度性的沉降監(jiān)測(cè)且能準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)沉降量最大的位置、直接反映開挖面底部沉降、沉降精確測(cè)量高的開挖面底部沉降變形監(jiān)測(cè)裝置及其使用方法。

附圖說明

圖1為本發(fā)明沉降變形監(jiān)測(cè)裝置開挖前示意圖。

圖2為本發(fā)明沉降變形監(jiān)測(cè)裝置開挖一定深度后測(cè)量時(shí)示意圖。

圖3為本發(fā)明沉降監(jiān)測(cè)裝置頭部意圖。

圖4為本發(fā)明沉降監(jiān)測(cè)裝置水準(zhǔn)尺接頭意圖。

圖中：1、沉降監(jiān)測(cè)裝置頭部；2、填充材料；3、鋁桿接頭；4、鋁桿；5、套筒；6、保護(hù)蓋；7、水準(zhǔn)氣泡裝置；8、水準(zhǔn)尺接頭；9、水準(zhǔn)尺；1-1、十字形交叉鐵片；1-2、圓形鐵板；1-3、頭部鋁桿接頭；8-1、水準(zhǔn)尺卡槽；8-2、加固螺栓；8-3、水準(zhǔn)尺鋁桿接頭。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

參見圖1至圖4，一種開挖面底部沉降變形監(jiān)測(cè)裝置，套筒5的上端設(shè)有保護(hù)蓋6，下端內(nèi)填充有填充材料2，套筒5內(nèi)設(shè)有多根通過鋁桿接頭3連接成整體的鋁桿4，鋁桿4的一端連接有監(jiān)測(cè)裝置頭部1且監(jiān)測(cè)裝置頭部1穿過填充材料2延伸到套筒5外；水準(zhǔn)尺端頭8設(shè)有接頭與鋁桿4的另一端連接，水準(zhǔn)尺端頭8連接有水準(zhǔn)尺9，在靠近開挖面的鋁桿4上安裝有水準(zhǔn)氣泡裝置7。

監(jiān)測(cè)裝置頭部1為一個(gè)十字形交叉鐵片1-1，十字形交叉鐵片1-1由兩片鐵片中垂交叉拼接而成，十字形交叉鐵片1-1焊接于直徑大于十字形交叉鐵片1-1寬度的圓形鐵板1-2上，圓形鐵板1-2另一頭焊接有頭部鋁桿接頭1-3能與鋁桿4對(duì)接。十字形交叉鐵片1-1由兩片長25cm、寬6cm、厚2mm的鐵片中垂交叉拼接而成。

鋁桿4的兩端設(shè)有螺紋能與鋁桿接頭3的內(nèi)側(cè)螺紋對(duì)接，接好的鋁桿4能從開挖面底部延伸至地面。

鋁桿4的直徑為26mm，有長度分別為0.5m、1m和2m的多種型號(hào)。

鋁桿接頭3的內(nèi)徑大于鋁桿4的外徑，內(nèi)側(cè)設(shè)有與鋁桿4的端頭匹配的螺紋。

套筒5為直徑90mm的鍍鋅鐵質(zhì)套筒，套筒5與套筒5之間通過螺紋連接，套筒5插入開挖面底部一定深度以隔絕所述的鋁桿4與周圍土體的接觸。

水準(zhǔn)尺接頭8一端為水準(zhǔn)尺鋁桿接頭8-3，另一端為水準(zhǔn)尺卡槽8-1，所述的水準(zhǔn)尺卡槽8-1上四周設(shè)有加固螺栓8-2，將水準(zhǔn)尺9卡入水準(zhǔn)尺卡槽8-1并擰緊四周的加固螺栓8-2加以穩(wěn)固。

參見圖1至圖4，本發(fā)明的開挖面底部沉降變形監(jiān)測(cè)裝置的使用方法，包括監(jiān)測(cè)孔鉆取、開挖面底部沉降變形監(jiān)測(cè)裝置安裝、監(jiān)測(cè)孔保護(hù)、儀器測(cè)量。如圖1所示，首先，利用鉆孔機(jī)在設(shè)計(jì)測(cè)點(diǎn)上鉆孔并將套筒5鉆洗至開挖面以下，再將套筒5擊入土中一定深度并回填適當(dāng)?shù)奶畛洳牧?并壓實(shí)；然后安裝所述開挖面底部沉降變形監(jiān)測(cè)裝置，安裝步驟包括將監(jiān)測(cè)裝置頭部1與鋁桿4對(duì)接、將鋁桿4通過鋁桿接頭3連接、將連接好的鋁桿4與監(jiān)測(cè)裝置頭部1裝入套筒5中并擊入填充材料2中，安裝保護(hù)蓋6。開挖一定深度后，可將高于開挖面的部分鋁桿4及套筒5卸下，重新安裝保護(hù)蓋6，以便于施工及監(jiān)測(cè)點(diǎn)位保護(hù)。測(cè)量時(shí)，如圖2所示，打開保護(hù)蓋6，鋁桿4一端通過水準(zhǔn)尺端頭8與水準(zhǔn)尺9相接，另一端通過鋁桿接頭3與另一根鋁桿4相接，在靠近開挖面鋁桿上安裝水準(zhǔn)氣泡裝置7待前期拆卸的鋁桿4組接完畢與監(jiān)測(cè)點(diǎn)位上的鋁桿4通過鋁桿接頭3對(duì)接，待水準(zhǔn)氣泡裝置7調(diào)平之后，用水準(zhǔn)儀測(cè)量鋁桿頂部的水準(zhǔn)尺9，開挖前測(cè)值作為初始高程；開挖時(shí)，將測(cè)量所得鋁桿高程減去初始高程即可得基坑底部沉降變形量。

本發(fā)明開挖面底部沉降變形監(jiān)測(cè)裝置可以精確地測(cè)量開挖底面的沉降量以及開挖底面的沉降變化速率，特別適用于無放坡、轉(zhuǎn)站條件下開挖底面的沉降量，為判斷開挖安全狀況提供重要的參考依據(jù)。