CN109443310A - 一种路基沉降自动监测装置及施工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种路基沉降自动监测装置及施工工艺，其主要包括电测位移传感器（1），测杆（2），外套管（3），锚固端（4），沉降环（7），沉降板（9），角位移传感器（11）；本发明首先将角位移传感器（11）通过定位圈（10）固定在沉降板（9）底面，然后将电测位移传感器（1）使用螺栓固定于测杆（2）上，通过钢丝绳（5）将定滑轮（6）与沉降环（7）进行连接，电缆（8）连接角位移传感器（11）穿过沉降板（9）与电测读数器（12）相连，最后进行孔内回填中粗砂；本发明可实现对路基各分层的精确测量，不用重复标定和定期维护，施工结束后可将核心部件进行回收，大大降低施工造价，不仅可进行单点测量也可进行多点测量。

Description

一种路基沉降自动监测装置及施工工艺

技术领域

本发明涉及到公路路基施工和地基沉降监测技术领域，尤其涉及到路基沉降自动监测装置。

背景技术

路基是道路的一个重要组成部分，是承受行车荷载的基础，也是线路工程中最不稳定、最难检修的环节；在工程施工中及施工结束以后，路基在荷载及其自重的作用下不可避免会发生变形，产生均匀或不均匀沉降；其中不均匀沉降极可能引起路面的开裂、歪斜等不同程度的病害，同时还有可能对道路周围的建筑物及地下管线产生了一定的影响，因此从道路工程质量安全方面来考虑，对路基沉降进行监测和控制是很有必要的。

目前路基沉降监测的常用方法有：1、沉降板法：沉降板底座随着路基沉降，通过与底座相连的测杆，随着路基不断填高，连接杆和护管也需要逐渐接长来测底座埋设处的路基沉降值，需要进行重复标定与测量，难以实现自动化观测，且一个沉降板只能测量路基中一点的沉降；2、沉降观测桩法：采用测桩作为观测对象，往往只能测试路堤或地基表面的沉降，同样易受到施工的干扰和破坏，其施工过程对测试结果有一定影响；3、磁环沉降仪：通过钻机成孔后，将分层沉降管和磁环分层沉降标放入孔内，用电磁感应信号反应沉降环的深度；但安装过程与施工会有交叉，必然会受到施工机械损害、弯折、压碎等破坏，进而导致监测结果受到影响，在针对路基的沉降测量时，以上方法均为传统的土木测量法，存在测量精度不高，需要人工操作、重复工作量大、只能测量单个地点的沉降量、安装和使用不方便等缺点，不利于应用于大范围路基沉降的实时监测。

发明内容

针对以上问题，本发明公开一种路基沉降自动监测装置及施工工艺；采用以下技术方案：一种路基沉降自动监测装置及施工工艺，包括：电测位移传感器（1）、测杆（2）、外套管（3）、锚固端（4）、钢丝绳（5）、定滑轮（6）、沉降环（7）、电缆（8）、沉降板（9）、定位圈（10）、角位移传感器（11）、电测读数器（12）、连接板（13）、滑动环（14），传感器导线（15）其特征是：所述的角位移传感器（11）通过定位圈（10）固定在沉降板（9）上，角位移传感器（11）一端设有定滑轮（6），另一端与电缆（8）连接，钢丝绳（5）上端与定滑轮（6）连接，下端与沉降环（7）上沿径向设置的连接板（13）连接。

2．所述测杆（2）使用直径为15mm的圆钢，沉降环（7）套装在测杆（2）上，所述沉降环（7）径内设有滑动环（14），其中心轴线对应位置设有4个连接板（13）。

3.所述沉降板（9）为650mm×650mm，厚为40mm的混凝土板，钢丝绳（5）直径为3.5mm且外部涂有环氧树脂做防水层。

本发明的有益效果：将角位移传感器和电测位移传感器结合使用，不但可实现对路基各分层的精确测量，弥补了现有沉降板在进行测量时需要进行重复标定和定期检查，也可以进行单点测量，达到减小工作量、降低劳动强度的目的，该测量方式既可以长期的对路基进行沉降测量，又能在施工结束之后将核心部件进行回收；可以实现远程自动实时监控且施工便利、适用范围广，也能够有效的解决填筑过程中施工对测量装置的扰动，节约工期，保证高速公路的建设施工质量。

附图说明：图1是一种路基沉降自动监测装置的结构示意图。

图2是图1的A-A剖视图。

图3是图1中角位移传感器局部示意图。

图中标记为：电测位移传感器1、测杆2、外套管3、锚固端4、钢丝绳5、定滑轮6、沉降环7、电缆8、沉降板9、定位圈10、角位移传感器11、电测读数器12、连接板13、滑动环14，传感器导线15。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。

如图1、图2所示的一种路基沉降自动监测装置，包括电测位移传感器（1）、测杆（2）、外套管（3）、锚固端（4）、钢丝绳（5）、定滑轮（6）、沉降环（7）、电缆（8）、沉降板（9）、定位圈（10）、角位移传感器（11）、电测读数器（12）、连接板（13）、滑动环（14），传感器导线（15），在实际施工中，首先确定监测位置，应布设于明显且具有代表性的位置；钻孔时按设计的要求的孔径、孔深进行钻孔，采用108mm的钻头进行钻孔，钻孔轴线弯曲度应不大于钻孔半径，以避免测杆弯曲，影响传递效果；仪器孔应垂直地面，孔向偏差应小于3°。

钻孔结束后，进行电测位移传感器（1）、沉降环（7）、连接板（13）的安装准备工作，首先将角位移传感器（11）通过定位圈（10）固定在沉降板（9）的四周，再进行定滑轮（6）的安装及检查其是否可以自由旋转，然后将沉降环（7）与连接板（13）进行固定，钢丝绳（5）下端与连接板（13）连接，滑动沉降环（7），看其是否可以顺滑的上下移动；再通过螺纹接头将电测位移传感器（1）安装在测杆（2）上，电测位移传感器（1）一侧设有延伸至路基以外的传感器导线（15），导线可连接声光报警器，当电测位移传感器（1）中的磁环和传感器发生相对滑动时，声光报警器就会发出警报；角位移传感器（11）、测杆（2）、沉降环（7）和钢丝绳（5）组成沉降变形单元；将锚固端（4）及测杆（2）慢慢下放到孔底，测杆一节与一节之间采用螺栓连接，安装好后进行锚固端注浆，在没有排气管的情况下，需缓慢注浆，灌浆后等两个小时以上凝固时间，进行钢丝绳连接以前必须检查锚固端（4）是否已固定住，以保证锚固端牢固；将钢丝绳（5）上端与定滑轮（6）连接，进行拉紧、校准，安装时钢丝绳（5）外涂有环氧树脂防水层，防止钢丝绳（5）被水侵蚀，影响装置的正常使用。

最后，填沙时采用逐层回填的方法，回填材料采用中粗砂，回填速度要根据实际情况确定，不应太快，以免堵塞造成回填不密实，从而形成空隙，可采用清水沉淀法进行回填，将沉降板（9）安放其上，并回填原土进行压实，整个过程采用仪器校正连接管垂直;填料过程中，需对沉降板（9）进行保护，其周围填料采用人工处理和压实，连接管倾斜度不大于1°，最后设置保护架，并做好保护标志。

Claims (3)

1.一种路基沉降自动监测装置及施工工艺，包括：电测位移传感器（1）、测杆（2）、外套管（3）、锚固端（4）、钢丝绳（5）、定滑轮（6）、沉降环（7）、电缆（8）、沉降板（9）、定位圈（10）、角位移传感器（11）、电测读数器（12）、连接板（13）、滑动环（14），传感器导线（15），其特征是：所述的角位移传感器（11）通过定位圈（10）固定于沉降板（9）下底面，角位移传感器（11）一端设有定滑轮（6），另一端与电缆（8）连接，钢丝绳（5）上端与定滑轮（6）连接，下端与沉降环（7）上设置的连接板（13）连接。

2.如权利要求1所述的一种路基沉降自动监测装置及施工工艺，其特征在于：所述测杆（2）使用直径为15mm的圆钢，沉降环（7）套装在测杆（2）上，所述沉降环（7）径内设有滑动环（14），其中心轴线对应位置设有4个连接板（13）。

3.如权利要求1所述的一种路基沉降自动监测装置及施工工艺，其特征在于：所述沉降板（9）为650mm650mm，厚为40mm的混凝土板，钢丝绳（5）直径为3.5mm且外部涂有环氧树脂做防水层。