CN105973460A - 一种在深厚松散土层上固定爆破测振传感器的装置 - Google Patents

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孔祥雷
刘峰
何晓光
张敢生
齐晓辉
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Abstract

本发明公开了一种在深厚松散土层上固定爆破测振传感器的装置，一种在深厚松散土层上固定爆破测振传感器的装置，包括基板，在基板本体上设置连接孔，所述连接孔呈三角形布置，在连接孔边缘设置卡座，在连接孔内竖直设置有桩管，桩管的上端通过卡座固定于连接孔内，在桩管的下端连接有锥头，在桩管的上端设置有盖帽。在基板上表面上设置有水准泡和指南针。本发明能够在现场深厚松散的土层介质中快速固定传感器，使传感器和测点处一定厚度的土层耦合为一体，可靠度高，结构简单，操作迅捷，成本低廉。

Description

一种在深厚松散土层上固定爆破测振传感器的装置
技术领域
本发明用于工程爆破中，在深厚松散土层上固定爆破振动监测传感器。
背景技术
在爆破工程中，出于对爆破设计方案的优化、对环境的影响评估、科学研究等目的，以及《爆破安全规程》GB6722-2014的要求，需要用测振仪对工程爆破产生的地振动进行监测，具体监测方法是利用传感器拾取测点振动信号，然后记录到测振仪存储器中。对传感器固定的要求是必须和测点处岩土持力层或一定厚度的土层耦合为一体，当振动波传播到测点时传感器能够与测点处岩土发生共同运动，这样才能监测到真实的振动数据。由于爆破周围环境对于监测人员往往都是初次接触，复杂而陌生，爆破前留给监测人员勘查、布点、安放测振仪的时间又非常紧迫，这就要求监测人员必须事先准备充分，测振仪和传感器的安放固定必须快速，保证在爆破清场前的几十分钟内完成所有准备工作。目前，对于爆破区域周围环境为软弱的覆土层时，包括城镇区域的草坪、绿化带、公园等，郊区乡村的林地、大地、房屋周围的平地等，利用测振仪监测爆破地振时固定传感器的方法一般有三种，第一种是使用安装在传感器上的驻脚插入岩土内，依靠驻脚表面与岩土的摩擦力F来固定传感器，目前这种方法现场应用的较多，测振仪厂商也都标配这种驻脚；第二种方法是使用中国专利ZL2015204550087的装置利用管内可伸缩的柱齿的横向阻力和摩擦力F来固定传感器；第三种方法是使用中国专利2015210595954的装置，利用现浇柱体固定传感器。对于第一种方法，能够固定传感器在x、y向的位置，但是，随着测点的振动，摩擦力F会越来越小，驻脚与土层脱离，即驻脚与岩土沿z向发生相对滑动，最终导致所监测的爆破地振数据不准确，在目前严谨的科学监测中这种方法不可取。对于第二种方法，当上覆土层介质较松散时，在测点振动的过程中，传感器和土层会发生一定程度的脱离现象，导致数据不准确，监测失败。对于第三种方法，当土层介质较深厚并且较松散时，如农村的大地等土层，会出现现浇柱体区域土体与下层土离孤的情况，同样会导致数据不准确监测失败。可见，上述方法在各自适用范围内都能够可靠地固定传感器，满足监测要求；但在深厚松散的土层介质中都达不到耦合固定测振传感器的要求，从而监测不到真实的振动数据。
发明内容
为了克服现有技术的不足，满足在爆破前快速安放固定测振仪的要求，本发明提供一种装置，能够在现场深厚松散的土层介质中快速固定传感器，使传感器和测点处岩土持力层耦合为一体。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种在深厚松散土层上固定爆破测振传感器的装置，包括基板，在基板本体上设置连接孔，所述连接孔呈三角形布置，在连接孔边缘设置卡座，在连接孔内竖直设置有桩管，桩管的上端通过卡座固定于连接孔内，在桩管的下端连接有锥头，在桩管的上端设置有盖帽。
作为进一步改进，在基板上表面上设置有水准泡和指南针。
作为进一步改进，所述桩管由多节桩管连接纵向连接而成。
作为进一步改进，在所述桩管的外表面纵向设置有凸楞。
采用上述技术方案，第一部分为基板，材料为铁板，用于粘贴传感器，基板上有水准泡、指南针和卡座，用于确定方向、水平度和卡紧固定桩管；
第二部分为桩管，一端与基板相接，另一端贯入到土体中，用于支撑固定基板，由长度不等的桩管单元连接而成，桩管单元由铁管做成，可适应不同深度的松散土，外表面还可以设置凸楞，增大与土体的摩擦，桩管长度依松散土层厚度而定，锤击夯入土层后依靠管壁与土的挤压、摩擦与土耦合；
第三部分为锥头，形状为圆锥形，安装在桩管端部；第四部分为盖帽，作用是套在桩管单元端部，在锤击时保护柱节。
第一部分解决了现场松散土上无法粘贴传感器、以及确定方向和水平度不便的问题，相当于基础工程中的摩擦桩，针对深厚松散的土介质起支撑和耦合作用，特别是其长度可根据土层厚度和锚固度不断续接；第三部分锥体起到导向、挤压、楔入的作用；第四部分盖帽用于保护桩管单元，减小桩管单元在使用中的损耗、变形，使桩管单元可多次循环使用。
本发明的有益效果是，能够在现场深厚松散的土层介质中快速固定传感器，使传感器和测点处一定厚度的土层耦合为一体，可靠度高，结构简单，操作迅捷，成本低廉。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2基板的结构示意图；
图3为锥头结构示意图；
图4盖帽结构示意图；
图中1基板，2桩管，3锥头，4连接孔，5卡座，6水准泡，7指南针，8盖帽
9凸楞。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明》
如图1、图2、图3、图4所示，一种在深厚松散土层上固定爆破测振传感器的装置，包括基板1，在基板1本体上设置连接孔4，所述连接孔4呈三角形布置，在连接孔4边缘设置卡座5，在连接孔4内竖直设置有桩管2，桩管2的上端通过卡座5固定于连接孔4内；所述卡座5为在连接孔4边缘设置定位板，在定位板上对准连接孔4圆心方向设置螺纹孔，在螺纹孔装配螺栓，这样通过转动螺栓来卡紧桩管2；
在桩管2的下端连接有锥头3，锥头3与桩管2的下端为螺纹连接，便于拆装，在桩管2的上端设置有盖帽8，盖帽8用于保护桩管2上端面，盖帽8头部厚实，可以承受较大冲击力。
作为进一步改进，在基板1上表面上设置有水准泡6和指南针7，这样便于定位基板1的方向及水平度。
作为进一步改进，所述桩管2由多节桩管单元连接纵向连接而成，桩管单元是一端为外螺纹，桩管单元的另一端为内螺纹，相邻桩管单元通过螺纹连接，这样可以根据松散土的深度，选择合适长度的桩管2匹配，桩管单元由长度为3cm、5cm、7cm……25cm。
作为进一步改进，在所述桩管2的外表面纵向设置有凸楞，这样增大桩管2与土体的摩擦，使桩管2与土结合更紧密。
使用操作步骤：用铁锹除去测点处的杂物等，第一步将锥头3拧固在较长的桩管单元下端部，并向下穿过基板1连接孔4，基板1水准泡6侧向上；
第二步将盖帽8插在桩管2上端，将桩管对准测点位置，用锤子夯打盖帽8；
第三步随着桩管2的下沉，卸下盖帽8，续接桩管单元，根据桩管2的下沉贯入量，桩管单元的选择由长到短，桩管2贯入到难以继续下降为止，三个桩管的操作同步进行；
第四步根据水准泡6调整基板1的水平度，同时将卡座5螺丝拧紧固定基板1上；
第五步参照指南针7的指向按照监测方向用黄甘油将传感器粘贴在基板1上。

Claims (4)

1.一种在深厚松散土层上固定爆破测振传感器的装置，包括基板（1），在基板（1）本体上设置连接孔（4），所述连接孔（4）呈三角形布置，在连接孔（4）边缘设置卡座（5），在连接孔（4）内竖直设置有桩管（2），桩管（2）的上端通过卡座（5）固定于连接孔（4）内，在桩管（2）的下端连接有锥头（3），在桩管（2）的上端设置有盖帽（8）。
2.根据权利要求1所述的一种在深厚松散土层上固定爆破测振传感器的装置，其特征在于：在基板（1）上表面上设置有水准泡（6）和指南针（7）。
3.根据权利要求1所述的一种在深厚松散土层上固定爆破测振传感器的装置，其特征在于：所述桩管（2）由多节桩管单元连接纵向连接而成。
4.根据权利要求1所述的一种在深厚松散土层上固定爆破测振传感器的装置，其特征在于：在所述桩管（2）的外表面纵向设置有凸楞（9）。
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