CN103196423B - 用于分层沉降监测系统精确自定位的沉降环及其使用方法 - Google Patents

Abstract

用于分层沉降监测系统精确自定位的沉降环及其使用方法，由磁性沉降环、安装位置自释放螺栓、钢板弹性叉簧片等组成，特征是，沉降管的外部套有可移动的精确自定位沉降环，精确自定位沉降环上设有弹簧片，精确自定位沉降环用安装位置自释放螺栓固定在沉降管上；同时，用专用链条和外部牵引钢丝拴住所述弹簧片。本发明对精确自定位沉降环结构的改变，精确自定位沉降环磁性增大，新增了安装位置自释放螺栓、外部牵引钢丝和链条等。安装位置自释放螺栓能够将精确自定位沉降环精确的定位在要求测量的土体中，外部牵引线很容易从链条中拔出，释放的钢板弹性叉簧片弹性很大能很好的嵌入土体中，使得沉降环的位移能与量测土体的位移保持一致。

Description

用于分层沉降监测系统精确自定位的沉降环及其使用方法

技术领域

本发明属于岩土工程安全监测技术领域；具体涉及一种监测地基基础及土工建筑物内部不同部位沉降大小，用于分层沉降监测系统具有精确自定位功能的沉降环，本发明还涉及这种具有精确自定位沉降环的使用方法。

背景技术

岩土工程安全监测规范要求在施工期或运行期，对地基基础及土工建筑物内部不同部位沉降进行定期监测、分析判断，并采取相应措施。通常采用的是安装埋设沉降管，在沉降管外部套上普通磁环，用分层沉降仪来监测土体分层沉降的大小。

目前采用分层沉降监测系统测量土体分层沉降广泛应用于土木、水利、电力、交通等工程的测量工作中，现在普遍采用的分层沉降监测系统都是由分层沉降读数仪、沉降管、普通磁环（也称为磁性环）和定位环组成的。定位环的外径比普通磁环的内径要大，而普通磁环的内径要比沉降管的外径略大，以保证普通磁环能够沿着沉降管自由的移动。安装普通磁环的方法如下：先将底盖安装到沉降管底部，再将普通磁环套在沉降管上，将普通磁环移动到测量位置后，在该普通磁环上方在套一个定位环，用水绳等临时捆扎物将普通磁环弹簧片捆扎在沉降管上，这样既能保证普通磁环能够顺利进入钻孔内，又能防止普通磁环沿沉降管向上滑移。最后将装好普通磁环和定位环的沉降管逐段的放到钻好的孔内，采用浸水方法让水绳自动松开，从而释放弹簧片，让弹簧片卡入周围土体内，保证普通磁环能固定在钻孔的孔壁上，再用回填土料将孔壁和沉降管之间填满。这种普通磁环在埋设过程中水绳等临时捆扎物不能保证普通磁环在放入沉降孔时不发生移位，所以普通磁环埋设的初始位置很难准确的确定；由于定位环的外径比普通磁环的内径大，普通磁环向上移动时受定位环的限制，导致土层向上位移测量容易失真；另一方面普通磁环的弹簧片张力不大，在一些土体中不能很好的嵌入在钻孔的孔壁上，当土体变形时使得普通磁环的位移与土体位移不一致，引起较大的测量误差。

发明内容

本发明所需要解决的技术问题是克服现有的技术缺陷；目的是提供一种测量分层沉降的具有精确自定位功能的沉降环，这种精确自定位沉降环能精确定位在要求测量的位置，能自由控制钢板弹性叉簧片释放，并且能够牢固的嵌入在要测量位移的土层中，精确自定位。本发明还将提供这种具有精确自定位功能沉降环的使用方法。

本发明的技术方案是：用于分层沉降监测系统具有精确自定位的沉降环由磁性沉降环、安装位置自释放螺栓、钢板弹性叉簧片等组成。其特征在于：沉降管的外部套有可移动的精确自定位沉降环，所述的精确自定位沉降环上设有弹簧片，所述精确自定位沉降环用安装位置自释放螺栓固定在沉降管上；同时，设有拴住所述弹簧片的专用链条，该链条上连接有外部牵引钢丝。

优化方案是，所述的精确自定位沉降环的磁性部分是采用以下方式设置：在所述的精确自定位沉降环上设有环绕的软体磁条。

所述的弹簧片采用钢板弹性叉簧片。

本发明用精确自定位沉降环取代了传统分层沉降监测系统上的定位环和普通磁环；用拴住弹簧片的链条和该链条上的外部牵引钢丝取代了传统分层沉降监测系统中普通磁环上的水绳等临时捆绑物；同时本发明设置了能够自动脱落的安装位置自释放螺栓。

完成本申请第二个发明任务的技术方案是：上述设有精确自定位沉降环的分层沉降仪的使用方法，其特征在于，步骤如下：

⑴    . 埋设安装前用专用链条临时捆住精确自定位沉降环上的钢板弹性叉簧片；精确自定位沉降环的钢板弹性叉簧片保持收缩状态；

⑵    . 用外部牵引钢丝把上述专用链条拴住；

⑶    . 用安装位置自释放螺栓将精确自定位沉降环固定在要埋设安装的沉降管上；

⑷    . 在需要进行分层变形量测的部位上钻孔；

⑸. 将已安装好精确自定位沉降环的沉降管按预先制定的方案逐段放入钻孔中；

⑹. 当沉降管在钻孔中到达预定的位置后，在钻孔外用临时夹具固定好沉降管，使沉降管不能在钻孔中自由移动；

⑺.用外部牵引线拉掉链条，释放钢板弹性叉簧片，钢板弹性叉簧片张开，并嵌入到孔壁的土体中；

⑻.安装位置自释放固定螺栓在较短的一段时间后会自行脱离沉降管，保证沉降环在需要测量的土体位置精确定位。

本发明在埋设安装前用链条和外部牵引钢丝临时捆住精确自定位沉降环的钢板弹性叉簧片，使其保持收缩状态；把要埋设安装的精确自定位沉降环用安装位置自释放螺栓固定在沉降管上，待需要进行分层变形量测的部位钻孔准备就绪后，将已安装好精确自定位沉降环的沉降管按预先制定的方案逐段放入钻孔中。当沉降管在钻孔中到达预定的位置后，在钻孔外用临时夹具固定好沉降管，使沉降管不能在孔洞中自由移动，用外部牵引钢丝拉掉链条释放钢板弹性叉簧片，钢板弹性叉簧片嵌入孔壁的土体中，安装的自释放固定螺栓在较短的一段时间后会自行脱离沉降管，保证沉降环在需要测量的土体位置精确定位，使得精确自定位沉降环可以很好的反映量测部位土体的沉降变化。

本发明的优化方案，加大了钢板弹性叉簧片的弹性，当外部牵引钢丝拉掉链条释放钢板弹性叉簧片后，钢板弹性叉簧片能牢固的嵌入土体中，从而实现了沉降环能与周围土体一起相对运动，临时固定的自释放螺栓能很快的和沉降管分开从而保证沉降环能准确的定位于埋设的初始位置，提高了测量精度。

本发明在于：精确自定位沉降环结构的改变，精确自定位沉降环磁性增大，新增了安装位置自释放螺栓、外部牵引钢丝和链条等。安装位置自释放螺栓能够将精确自定位沉降环准确定位在要求测量的土体中，外部牵引钢丝很容易从链条中拔出，自释放的钢板弹性叉簧片弹性很大能很好的嵌入土体中，使得沉降环的位移能与量测土体的位移保持一致。

附图说明

图1是本发明精确自定位沉降环安装示意图；

图2是本发明精确自定位沉降环的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明晰，以下结合附图及实施案例，对本发明作进一步详细说明。此处所描述的具体实施案例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在沉降管1埋设之前，先将要安装的精确自定位沉降环2用安装位置自释放螺栓3固定在沉降管上，用链条和外部牵引钢丝4临时捆住精确自定位沉降环的钢板弹性叉簧片，使其保持收缩状态。待需要进行分层变形量测的部位钻孔准备就绪后，将已安装好精确自定位沉降环2的沉降管1按预先制定的方案逐段放入钻孔中，当沉降管1在钻孔中到达预定的位置后，在钻孔外将沉降管1采用临时夹具固定好，使沉降管1不能在孔洞中自由上下移动，然后通过外部牵引钢丝4将链条5拉掉，释放钢板弹性叉簧片6，钢板弹性叉簧片6嵌入孔壁的土体中，安装位置自释放螺栓3脱离沉降管1，这样保证了精确自定位沉降环2初始位置精确的定位；在沉降管1和孔壁之间回填土料，由于钢板弹性叉簧片6已经张开嵌入土体中，回填材料的过程就不会对精确自定位沉降环2在土体中的初始位置造成影响。封孔结束后，即可用配套的分层沉降仪测定精确自定位沉降环2与沉降管1管口初始相对位置，由此检验并获得精确自定位沉降环2在土层的精确位置，为后期的测量提供初始值。

本发明精确自定位沉降环装置由于采用了安装位置自释放螺栓，更大弹性的自释放钢板弹性叉簧片，一方面可以精确定位安装的初始位置，另一方面又可以紧紧的嵌入土体中，随着土体一起移动，使测量结果更加精确。本沉降环装置带有链条拉索，钢板弹性叉簧片很容易自释放，使安装埋设变的更简单更高效。

Claims (3)

1.用于分层沉降监测系统具有精确自定位沉降环，由磁性沉降环、安装位置自释放螺栓、弹性叉簧片组成，其特征在于，沉降管的外部套有可移动的精确自定位沉降环，所述的精确自定位沉降环上设有弹性叉簧片，所述精确自定位沉降环用安装位置自释放螺栓固定在沉降管上；同时，设有拴住所述弹性叉簧片用的链条，该链条上连接有外部牵引钢丝；

所述的精确自定位沉降环的磁性部分，是采用以下方式设置：在所述的精确自定位沉降环上设有环绕的软体磁条。

2.根据权利要求1所述的用于分层沉降监测系统具有精确自定位沉降环，其特征在于，所述的弹性叉簧片采用高弹性钢板弹性叉簧片。

3.权利要求2所述的用于分层沉降监测系统具有精确自定位沉降环的使用方法，其特征在于，步骤如下：

⑴. 埋设安装前用链条临时捆住精确自定位沉降环上钢板弹性叉簧片；精确自定位沉降环的钢板弹性叉簧片保持收缩状态；

⑵. 用外部牵引钢丝把上述链条拴住；

⑶. 用安装位置自释放螺栓将精确自定位沉降环固定在要埋设安装的沉降管上；

⑷. 在需要进行分层变形量测的部位上钻孔；

⑸. 将已安装好精确自定位沉降环的沉降管按预先制定的方案逐段放入钻孔中；

⑹. 当沉降管在钻孔中到达预定的位置后，在钻孔外用临时夹具固定好沉降管，使沉降管不能在孔洞中自由移动；

⑺. 用外部牵引钢丝拉掉链条，释放钢板弹性叉簧片，钢板弹性叉簧片张开，并嵌入到孔壁的土体中；

⑻. 安装位置自释放固定螺栓在较短的一段时间后会自行脱离沉降管，保证沉降环在需要测量的土体位置精确定位。