水下堆載預(yù)壓沉降監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及巖土工程監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種水下堆載預(yù)壓沉降監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]水下軟土地基處理常采用堆載預(yù)壓法，在堆載預(yù)壓過(guò)程中地基土的沉降情況對(duì)堆載預(yù)壓卸載時(shí)間的確定及預(yù)壓處理后地基土加固效果評(píng)價(jià)有著重要作用。目前，堆載預(yù)壓的地表沉降觀測(cè)大都先在加固區(qū)內(nèi)埋設(shè)沉降盤，通過(guò)水準(zhǔn)儀定期觀測(cè)來(lái)掌握地表的沉降情況；土體分層沉降是通過(guò)土體分層沉降儀觀測(cè)，在土體埋設(shè)PVC管，在PVC管上分層設(shè)置磁環(huán)，將分層沉降儀的探頭放入PVC管中，探頭通過(guò)電磁感應(yīng)原理測(cè)定磁環(huán)位置，進(jìn)而可以確定磁環(huán)位置土層的沉降變化情況。
[0003]上述沉降觀測(cè)方法已大規(guī)模應(yīng)用于陸上預(yù)壓法地基處理中，但在水下堆載施工中地表沉降盤和分層沉降儀均需露出水面方可觀測(cè)，但若都露出水面，必定影響水上船舶施工、通行，且在水深浪急的海洋環(huán)境中，監(jiān)測(cè)儀器很容易受損，另外測(cè)量精度也很難保證。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004](一 )要解決的技術(shù)問(wèn)題
[0005]本實(shí)用新型的目的是如何提供一種對(duì)水面船舶的施工和通行沒(méi)有影響，安全、穩(wěn)定性高的水下堆載預(yù)壓沉降監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
[0006]( 二 )技術(shù)方案
[0007]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種水下堆載預(yù)壓沉降監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，設(shè)置于待測(cè)地基土層，包括:測(cè)試孔、固定桿、信號(hào)電纜、沉降盤、儲(chǔ)液罐、振弦式壓力傳感器及數(shù)據(jù)接收終端，所述測(cè)試孔設(shè)于所述待測(cè)地基土層，且其下端深入穩(wěn)定土層；所述固定桿放置在所述測(cè)試孔中，其下端與所述穩(wěn)定土層相連接；所述振弦式壓力傳感器設(shè)于所述固定桿，所述沉降盤設(shè)于所述測(cè)試孔的上端孔口，所述儲(chǔ)液罐安裝于所述沉降盤的下表面，所述儲(chǔ)液罐連接一個(gè)壓力管，所述壓力管的末端連接所述振弦式壓力傳感器；所述數(shù)據(jù)接收終端與所述振弦式壓力傳感器通信連接，用于獲取所述振弦式壓力傳感器的電信號(hào)。
[0008]其中，所述固定桿沿高度方向依次設(shè)有多個(gè)單點(diǎn)位移計(jì)，每個(gè)所述單點(diǎn)位移計(jì)的伸縮桿通過(guò)錨頭與所述待測(cè)地基土層相錨接；所述數(shù)據(jù)接收終端分別與所述單點(diǎn)位移計(jì)通信連接，用于獲取每個(gè)所述單點(diǎn)位移計(jì)檢測(cè)到的位移量。
[0009]其中，該水下堆載預(yù)壓沉降監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還包括基粧，所述基粧設(shè)置于施工區(qū)域外的地基中，其頂端伸出水平面，所述數(shù)據(jù)接收終端安裝在所述基粧的頂端；所述數(shù)據(jù)接收終端通過(guò)信號(hào)電纜與振弦式壓力傳感器及所述單點(diǎn)位移計(jì)連接。
[0010]其中，所述固定桿的下端與所述穩(wěn)定土層通過(guò)現(xiàn)澆混凝土相連接。
[0011]其中，所述振弦式壓力傳感器固定于所述固定桿的上端。
[0012]其中，所述儲(chǔ)液罐通過(guò)連接法蘭安裝于所述沉降盤的下表面。
[0013](三)有益效果
[0014]本實(shí)用新型提供的水下堆載預(yù)壓沉降監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，采用振弦式壓力傳感器，測(cè)量精度高，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)位于水面以下，對(duì)水面船舶的施工和通行沒(méi)有影響，安全、穩(wěn)定性高；在固定桿的高度方向上設(shè)置多個(gè)單點(diǎn)位移計(jì)，能夠測(cè)試不同土層的沉降量，能夠完整獲得不同深度處的沉降數(shù)據(jù)。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的剖視圖。
[0016]圖中，1:測(cè)試孔；2:固定桿；3:單點(diǎn)位移計(jì)；4:基座；5:伸縮桿；6:錨頭；7:壓力管；8:儲(chǔ)液罐；9:信號(hào)電纜；10:振弦式壓力傳感器；11:沉降盤；12:穩(wěn)定土層；13:固定卡；14:混凝土 ；15:連接法蘭；16:基粧；17:數(shù)據(jù)接收終端；18:水平面；19:待測(cè)地基土層O
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)例用于說(shuō)明本實(shí)用新型，但不用來(lái)限制本實(shí)用新型的范圍。
[0018]參照?qǐng)D1所示，本實(shí)用新型的水下堆載預(yù)壓沉降監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，設(shè)置于待測(cè)地基19，用于監(jiān)測(cè)待測(cè)地基土層19的表層和不同深度處的沉降；其包括:測(cè)試孔1、固定桿2、信號(hào)電纜9、沉降盤11、儲(chǔ)液罐8、振弦式壓力傳感器10及數(shù)據(jù)接收終端17。測(cè)試孔I設(shè)于待測(cè)地基土層19，且測(cè)試孔I的下端深入穩(wěn)定土層12。固定桿2放置在測(cè)試孔I中，固定桿2的下端與穩(wěn)定土層12相連接，具體的，固定桿2的下端與穩(wěn)定土層12通過(guò)現(xiàn)澆混凝土 14相連接。振弦式壓力傳感器10設(shè)于固定桿2，具體的，振弦式壓力傳感器10設(shè)于固定桿2的上端，固定桿2的上端與測(cè)試孔I的上端孔口留有足夠的沉降量。沉降盤11設(shè)于測(cè)試孔I的上端孔口，即將沉降盤11設(shè)于待測(cè)地基土層19的上表面，位于測(cè)試孔I的上端孔口處。儲(chǔ)液罐8通過(guò)連接法蘭15安裝于沉降盤11的下表面，儲(chǔ)液罐8中裝有工作液，工作液可以為水或者其他液體。儲(chǔ)液罐8連接一個(gè)壓力管7，壓力管7的末端連接振弦式壓力傳感器10。數(shù)據(jù)接收終端17與振弦式壓力傳感器10通信連接，用于獲取振弦式壓力傳感器10的電信號(hào)，并根據(jù)電信號(hào)的變化計(jì)算出待測(cè)地基土層19的沉降高度。
[0019]使用時(shí)，在監(jiān)測(cè)開(kāi)始時(shí)，振弦式壓力傳感器10測(cè)得初始?jí)毫π盘?hào)值，并發(fā)送給數(shù)據(jù)接收終端17，數(shù)據(jù)接收終端17記錄下初始?jí)毫π盘?hào)值，待測(cè)地基土層19發(fā)生沉降時(shí)，沉降盤11下降，儲(chǔ)液罐8也下降，由于固定桿2設(shè)于穩(wěn)定土層12，因此，壓力管7末端的末端高度不變，但壓力發(fā)生變化，此時(shí)，數(shù)據(jù)接收終端17獲取振弦式壓力傳感器10的實(shí)時(shí)壓力信號(hào)值，將實(shí)時(shí)壓力信號(hào)值減去初始?jí)毫π盘?hào)值，通過(guò)液體壓力計(jì)算公式計(jì)算出沉降高度，該計(jì)算過(guò)程可以由數(shù)據(jù)接收終端計(jì)算獲得。
[0020]進(jìn)一步的，固定桿2沿高度方向依次設(shè)有多個(gè)單點(diǎn)位移計(jì)3，每個(gè)單點(diǎn)位移計(jì)3的伸縮桿5通過(guò)錨頭6與待測(cè)地基土層19相錨接；數(shù)據(jù)接收終端17分別與單點(diǎn)位移計(jì)3通信連接，用于獲取每個(gè)單點(diǎn)位移計(jì)3檢測(cè)到的位移量。具體的，在固定桿2的高度方向上每隔2?3米設(shè)定一個(gè)單點(diǎn)位移計(jì)3，單點(diǎn)位移計(jì)3的伸縮桿5具有錨頭6，錨頭6伸出插入測(cè)試孔I的側(cè)壁，當(dāng)待測(cè)地基土層19沉降時(shí)，帶動(dòng)伸縮桿5移動(dòng)，從而使單點(diǎn)位移計(jì)3測(cè)得待測(cè)地基土層19的分層沉降量。
[0021]進(jìn)一步的，該水下堆載預(yù)壓沉降監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還包括基粧16，基粧16設(shè)置于施工區(qū)域外的地基中，打入一定深度保證其穩(wěn)定，基粧16的頂端伸出水平面18，數(shù)據(jù)接收終端17安裝在基粧16的頂端；數(shù)據(jù)接收終端17通過(guò)信號(hào)電纜9與振弦式壓力傳感器10及單點(diǎn)位移計(jì)3連接。方便于觀測(cè)人員觀察數(shù)據(jù)接收終端17的數(shù)據(jù)。需要說(shuō)明的是，數(shù)據(jù)接收終端17也可以通過(guò)無(wú)線通訊設(shè)備將數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程發(fā)送到觀測(cè)人員的通信終端上。
[0022]本實(shí)用新型的水下堆載預(yù)壓沉降監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，具體施工方法如下:在監(jiān)測(cè)位置用鉆機(jī)鉆出測(cè)試孔1，測(cè)試孔I的底部鉆至不壓縮的穩(wěn)定土層12，將裝有單點(diǎn)位移計(jì)的固定桿2放入測(cè)試孔I中，單點(diǎn)位移計(jì)3的基座4通過(guò)固定卡13固定在固定桿2上，單點(diǎn)位移計(jì)3布置的數(shù)量或間距可根據(jù)土層厚度設(shè)置，一般為2?3米的距離布置一個(gè)；固定桿2下端放到穩(wěn)定土層12后，在固定桿2的下端澆筑少量混凝土 14，然后打開(kāi)單點(diǎn)位移計(jì)的伸縮桿5前端的錨頭6，使錨頭6嵌入測(cè)試孔I的孔壁中，待測(cè)地基土層19的土體發(fā)生沉降時(shí)會(huì)帶動(dòng)錨頭6和伸縮桿5滑動(dòng)，根據(jù)各個(gè)單點(diǎn)位移計(jì)3的錨頭6的位移便可得到土體的分層沉降量。測(cè)試孔I的上端孔口的上端設(shè)有一個(gè)沉降盤11，沉降盤11的下表面通過(guò)連接法蘭15固定一個(gè)儲(chǔ)液罐8，其中儲(chǔ)液罐密封，且儲(chǔ)液罐中裝有工作液。儲(chǔ)液罐8連接一個(gè)壓力管，壓力管的末端與固定在固定桿2上的振弦式壓力傳感器10相連，振弦式壓力傳感器10用于測(cè)試壓力管末端的壓力。地表發(fā)生沉降時(shí)，儲(chǔ)液罐相對(duì)于振弦式壓力傳感器的高度發(fā)生變化，振弦式壓力傳感器感應(yīng)的液體壓力也發(fā)生變化，通過(guò)測(cè)定頻率信號(hào)，并經(jīng)相應(yīng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換便可得到地表沉降量。單點(diǎn)位移計(jì)及振弦式壓力傳感器均通過(guò)信號(hào)電纜9匯集到施工區(qū)外的基粧16上，并引出水面18連接到數(shù)據(jù)接收終端17上。
[0023]本實(shí)用新型的振弦式壓力傳感器和單點(diǎn)位移計(jì)均為電子測(cè)量裝置，測(cè)量精度高。整個(gè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)大都位于水底，數(shù)據(jù)采集終端位于施工區(qū)域外，對(duì)水面船舶的施工和通行沒(méi)有影響，安全、穩(wěn)定性高。
[0024]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種水下堆載預(yù)壓沉降監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，設(shè)置于待測(cè)地基土層，其特征在于，包括:測(cè)試孔、固定桿、信號(hào)電纜、沉降盤、儲(chǔ)液罐、振弦式壓力傳感器及數(shù)據(jù)接收終端，所述測(cè)試孔設(shè)于所述待測(cè)地基土層，且其下端深入穩(wěn)定土層；所述固定桿放置在所述測(cè)試孔中，其下端與所述穩(wěn)定土層相連接；所述振弦式壓力傳感器設(shè)于所述固定桿，所述沉降盤設(shè)于所述測(cè)試孔的上端孔口，所述儲(chǔ)液罐安裝于所述沉降盤的下表面，所述儲(chǔ)液罐連接一個(gè)壓力管，所述壓力管的末端連接所述振弦式壓力傳感器；所述數(shù)據(jù)接收終端與所述振弦式壓力傳感器通信連接，用于獲取所述振弦式壓力傳感器的電信號(hào)。2.如權(quán)利要求1所述的水下堆載預(yù)壓沉降監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述固定桿沿高度方向依次設(shè)有多個(gè)單點(diǎn)位移計(jì)，每個(gè)所述單點(diǎn)位移計(jì)的伸縮桿通過(guò)錨頭與所述待測(cè)地基土層相錨接；所述數(shù)據(jù)接收終端分別與所述單點(diǎn)位移計(jì)通信連接，用于獲取每個(gè)所述單點(diǎn)位移計(jì)檢測(cè)到的位移量。3.如權(quán)利要求2所述的水下堆載預(yù)壓沉降監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，該水下堆載預(yù)壓沉降監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還包括基粧，所述基粧設(shè)置于施工區(qū)域外的地基中，其頂端伸出水平面，所述數(shù)據(jù)接收終端安裝在所述基粧的頂端；所述數(shù)據(jù)接收終端通過(guò)信號(hào)電纜與振弦式壓力傳感器及所述單點(diǎn)位移計(jì)連接。4.如權(quán)利要求1所述的水下堆載預(yù)壓沉降監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述固定桿的下端與所述穩(wěn)定土層通過(guò)現(xiàn)饒混凝土相連接。5.如權(quán)利要求1所述的水下堆載預(yù)壓沉降監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述振弦式壓力傳感器固定于所述固定桿的上端。6.如權(quán)利要求1所述的水下堆載預(yù)壓沉降監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述儲(chǔ)液罐通過(guò)連接法蘭安裝于所述沉降盤的下表面。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及巖土工程監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，公開(kāi)了一種水下堆載預(yù)壓沉降監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，設(shè)置于待測(cè)地基土層，包括：測(cè)試孔、固定桿、信號(hào)電纜、沉降盤、儲(chǔ)液罐、振弦式壓力傳感器及數(shù)據(jù)接收終端，測(cè)試孔設(shè)于待測(cè)地基土層，且其下端深入穩(wěn)定土層；固定桿放置在測(cè)試孔中，其下端與穩(wěn)定土層相連接；振弦式壓力傳感器設(shè)于固定桿，沉降盤設(shè)于測(cè)試孔的上端孔口，儲(chǔ)液罐安裝于沉降盤的下表面，儲(chǔ)液罐連接一個(gè)壓力管，壓力管的末端連接振弦式壓力傳感器；數(shù)據(jù)接收終端與振弦式壓力傳感器通信連接，用于獲取振弦式壓力傳感器的電信號(hào)。本實(shí)用新型對(duì)水面船舶的施工和通行沒(méi)有影響，安全、穩(wěn)定性高。
【IPC分類】G01C5/00
【公開(kāi)號(hào)】CN204666130
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520113248
【發(fā)明人】高潮, 于健, 陳云濤, 解林博, 黃泰, 劉愛(ài)民, 喻志發(fā)
【申請(qǐng)人】中交天津港灣工程研究院有限公司
【公開(kāi)日】2015年9月23日
【申請(qǐng)日】2015年2月16日