CN108571947A - 一种近岸围堤多点沉降监测系统 - Google Patents

一种近岸围堤多点沉降监测系统 Download PDF

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焦志斌
童西良
牟清
焦雅
高歌
陈佳
谭慧明
张彦龙
牟永春
张书红
熊梦婕
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    • G01C5/00—Measuring height; Measuring distances transverse to line of sight; Levelling between separated points; Surveyors' levels

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Abstract

本发明公开了一种近岸围堤多点沉降监测系统，包括横向管路、纵向管路、液位传感器、数据采集装置、终端和储液箱；横向管路包括依次连通的若干沉降管，相邻沉降管之间通过柔性管连通，每个沉降管内均设置有压力传感器，横向管路沿海床宽度设置，横向管路的一端封闭，横向管路的另一端与纵向管路的底端连通，纵向管路沿围堤中心线设置，纵向管路的顶端伸出围堤，并且与围堤上储液箱底部的进液口连通，储液箱内设置有液位传感器，储液箱、横向管路和纵向管路的空间内注有导压液，所有压力传感器均与数据采集装置连接，数据采集装置与终端连接。本发明不受施工及环境荷载的影响，同时结构简单，使用方便。

Description

一种近岸围堤多点沉降监测系统
技术领域
本发明涉及一种近岸围堤多点沉降监测系统，属于近岸围堤沉降监测领域。
背景技术
随着国家经济建设步伐的加快，港口码头、堤防工程、围海造地等近岸工程建设日益增加，这些工程的安全监测需求也与之俱增，其中地基总沉降监测必不可少。目前，近海工程的沉降监测主要采取埋设沉降板和沉降磁环或埋设沉降仪传感器进行沉降监测。前者只能进行人工监测，不便实现自动化监测，且不适合抛石结构的初期沉降监测；后者在沉降总量大于1m、填筑高度大于10m时传感器测试精度受到限制，同时采用的尼龙导液管受上部荷载压缩变形，以及水流、波浪和风的影响，监测过程中，造成很大误差甚至数据失真。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种近岸围堤多点沉降监测系统。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种近岸围堤多点沉降监测系统，包括横向管路、纵向管路、液位传感器、数据采集装置、终端和储液箱；
横向管路包括依次连通的若干沉降管，相邻沉降管之间通过柔性管连通，每个沉降管内均设置有压力传感器，横向管路沿海床宽度设置，横向管路的一端封闭，横向管路的另一端与纵向管路的底端连通，纵向管路沿围堤中心线设置，纵向管路的顶端伸出围堤，并且与围堤上储液箱底部的进液口连通，储液箱内设置有液位传感器，储液箱、横向管路和纵向管路的空间内注有导压液，所有压力传感器均与数据采集装置连接，数据采集装置与终端连接。
围堤的水下抛石层与横向管路之间设置有保护层。
保护层为覆盖在横向管路上的沙袋。
液位传感器为液位计。
储液箱顶部开口连通大气。
岸上基准桩沿围堤中心线设置，数据采集装置和储液箱均设置在岸上基准桩的顶部。
本发明所达到的有益效果：本发明在沉降管内设置压力传感器，通过压力传感器感知受力面与水箱液面高度差的变化，不受施工及环境荷载的影响，同时结构简单，使用方便。
附图说明
图1为本发明的结果示意图；
图2为相邻沉降管的连接图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1所示，一种近岸围堤多点沉降监测系统，包括横向管路1、纵向管路2、液位传感器、数据采集装置7、终端和储液箱5。
横向管路1如图2所示包括依次连通的若干沉降管8，沉降管8为不锈钢沉降管8，内径为60mm，相邻沉降管8之间通过柔性管连通，柔性管为不锈钢波纹管9，两者之间通过法兰连接，每个沉降管8内均设置有压力传感器，横向管路1沿海床102宽度设置，横向管路1的一端封闭，横向管路1的另一端与纵向管路2的底端连通，纵向管路2沿围堤中心线设置，纵向管路2的顶端伸出围堤，并且与围堤上储液箱5底部的进液口连通，储液箱5顶部开口连通大气，储液箱5内设置有液位传感器6，液位传感器6采用液位计，这里采用高精度磁致伸缩液位计，储液箱5、横向管路1和纵向管路2的空间内注有导压液，导压液使用低蒸发、低温膨系数、低冰点的SG溶液，所有压力传感器均通过传输电缆与数据采集装置7连接，数据采集装置7与终端无线连接，终端可采用常见的PC，其内部安装现有的沉降量计算软件。
围堤的水下抛石层101与横向管路1之间设置有保护层4，保护层4为覆盖在横向管路1上的沙袋，以降低抛石对横向管路1带来的危害。
为了便于固定系统，数据采集装置7和储液箱5可固定在沿围堤中心线设置的岸上基准桩3顶部，岸上基准桩3可采用500mm钢管桩，需要打至理论沉降为零处或不动岩，纵向管路2可固定在岸上基准桩3侧壁上。
上述系统的施工过程如下：
铺设管路；将内置压力传感器的横向管路1沿海床宽度铺设，纵向管路2可固定在岸上基准桩3侧壁上；
水下抛石层101下方的横向管路1上覆盖沙袋；
在岸上基准桩3顶部固定数据采集装置7和储液箱5；
储液箱5内设置高精度磁致伸缩液位计，纵向管路2的顶端与储液箱5底部的进液口连通；
将所有压力传感器均通过传输电缆与数据采集装置7连接；
将数据采集装置7与终端无线连接；
往储液箱5内注导压液，使导压液注满储液箱5、横向管路1和纵向管路2的空间。
海底地基在施工过程中，因受抛石等荷载的压力产生沉降，而沉降管8及其内部的压力传感器伴随海底基础一同沉降，而导压液体积不变，储液箱5液面高度不变，压力传感器受力面高度与水箱液面高度差发生改变，压力传感器精确获知这种高度差的改变量，并将其转成电信号传输至数据采集装置7，数据采集装置7再发送至管理者的PC上，通过沉降量计算软件，计算各测点沉降量。
上述系统在沉降管8内设置压力传感器，通过压力传感器感知受力面与水箱液面高度差的变化，不受施工及环境荷载的影响，同时结构简单，使用方便。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种近岸围堤多点沉降监测系统，其特征在于：包括横向管路、纵向管路、液位传感器、数据采集装置、终端和储液箱；
横向管路包括依次连通的若干沉降管，相邻沉降管之间通过柔性管连通，每个沉降管内均设置有压力传感器，横向管路沿海床宽度设置，横向管路的一端封闭，横向管路的另一端与纵向管路的底端连通，纵向管路沿围堤中心线设置，纵向管路的顶端伸出围堤，并且与围堤上储液箱底部的进液口连通，储液箱内设置有液位传感器，储液箱、横向管路和纵向管路的空间内注有导压液，所有压力传感器均与数据采集装置连接，数据采集装置与终端连接。
2.根据权利要求1所述的一种近岸围堤多点沉降监测系统，其特征在于：围堤的水下抛石层与横向管路之间设置有保护层。
3.根据权利要求2所述的一种近岸围堤多点沉降监测系统，其特征在于：保护层为覆盖在横向管路上的沙袋。
4.根据权利要求1所述的一种近岸围堤多点沉降监测系统，其特征在于：液位传感器为液位计。
5.根据权利要求1所述的一种近岸围堤多点沉降监测系统，其特征在于：储液箱顶部开口连通大气。
6.根据权利要求1所述的一种近岸围堤多点沉降监测系统，其特征在于：岸上基准桩沿围堤中心线设置，数据采集装置和储液箱均设置在岸上基准桩的顶部。
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