CN110284436B - 一种用于地下暗涵工程的沉降变形观测点及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及输水工程安全监测技术领域，具体涉及一种用于地下暗涵工程的沉降变形观测点及施工方法，包括：基墩，设置在暗涵结构的顶部；管体，一端固定安装在所述基墩内，另一端延伸至接近地面，且所述管体的另一端设有通过观测所述管体的高程变化，以观测所述暗涵结构的变形量的测量结构。本发明提供了一种可以准确监测暗涵沉降变形量值的用于地下暗涵工程的沉降变形观测点及施工方法。

Description

一种用于地下暗涵工程的沉降变形观测点及施工方法

技术领域

本发明涉及输水工程安全监测技术领域，具体涉及一种用于地下暗涵工程的沉降变形观测点及施工方法。

背景技术

由于水资源的分布不均，再加上不同的区域对水的需求不同，越来越多的国家或区域采用了调水输水的工程来解决对水的需求问题。为了保证输水工程的安全和正常运行，需要设置变形观测点，来监测输水工程的变形。

目前对于地下输水暗涵结构，因多采用暗挖或盾构法施工，且埋设深度大，难以在其表面安装测点直接进行观测，多采用在结构上方的土体中浇筑混凝土观测墩，通过测量土体变形间接测量暗涵结构的变形量。但采用这种方法观测到的沉降为暗涵上部土体沉降，由于土体本身的不稳定性，从而对暗涵沉降监测结果产生直接影响。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中暗涵沉降监测结果不准确的缺陷，从而提供一种可以准确监测暗涵沉降变形量值的用于地下暗涵工程的沉降变形观测点及施工方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用于地下暗涵工程的沉降变形观测点，包括：

基墩，设置在暗涵结构的顶部；

管体，一端固定安装在所述基墩内，另一端延伸至接近地面，且所述管体的另一端设有通过观测所述管体的高程变化，以观测所述暗涵结构的变形量的测量结构。

进一步，所述测量结构为水准标志。

进一步，所述管体包括安装在所述基墩内的芯管和套设在所述芯管外壁上的套管。

进一步，所述芯管的长度大于所述套管的长度。

进一步，在所述芯管的外周壁上沿轴向按预定间隔设有用于支撑所述套管的导环。

进一步，在所述管体与所述基墩安装的一端设有紧固件，所述紧固件设置在所述基墩中。

进一步，在接近所述地面的位置设有用于保护所述管体和所述测量结构的保护井。

进一步，在所述保护井上设有保护盖。

本发明还提供了一种用于地下暗涵工程的沉降变形观测点的施工方法，包括以下步骤：

在地面上钻孔直至到达暗涵结构上方，将预处理后的管体沿所述钻孔放置至与所述暗涵结构顶部接触，向所述钻孔中浇筑混凝土，形成用于固定所述管体和所述暗涵结构的基墩，其中，所述管体远离所述基墩的另一端设有通过观测所述管体的高程变化，以观测所述暗涵结构的变形量的测量结构。

进一步，所述钻孔的倾斜度小于1％。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供的一种用于地下暗涵工程的沉降变形观测点，包括：基墩，设置在暗涵结构的顶部；管体，一端固定安装在所述基墩内，另一端延伸至接近地面，且所述管体的另一端设有通过观测所述管体的高程变化，以观测所述暗涵结构的变形量的测量结构。基墩和管体直接作用于暗涵结构的顶部，与暗涵结构联接成一个整体，通过对管体的高程测量，进而监测地下暗涵结构的沉降变形的量值，充分保证观测沉降变形量值的准确性，相比于现有技术中监测暗涵结构上部的土体沉降，有效的提高了观测数据的准确性和可靠性。

2.本发明提供的一种用于地下暗涵工程的沉降变形观测点，所述管体包括安装在所述基墩内的芯管和套设在所述芯管外壁上的套管。套管起到了保护芯管的作用，避免了芯管与土体的直接接触，减小了芯管与土体之间的摩擦阻力，使得芯管可以随着暗涵结构的高程变化而变化，提高沉降变形的量值的准确性。

3.本发明提供的一种用于地下暗涵工程的沉降变形观测点，在所述管体与所述基墩安装的一端设有紧固件，所述紧固件设置在所述基墩中。将紧固件与管体的下端均浇筑在基墩内，实现了管体与暗涵结构之间可靠联接，提高了暗涵结构沉降观测的准确性与可靠性。

4.本发明提供的一种用于地下暗涵工程的沉降变形观测点，所述芯管的长度大于所述套管的长度。套管为芯管提供了活动空间，避免了妨碍芯管随着暗涵结构的高程而变化。

5.本发明提供的一种用于地下暗涵工程的沉降变形观测点的施工方法，所述钻孔的倾斜度小于1％。以使暗涵结构与基墩和管体基本保持垂直，使得测量沉降变化的量值更准确。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的一种用于地下暗涵工程的沉降变形观测点的纵向剖视图；

附图标记说明：

1-暗涵结构；2-基墩；3-管体；31-芯管；32-套管；33-钢筋根络；

34-导环；4-测量结构；5-保护井；6-保护盖；

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

如图1所示，本发明实施例提供的一种用于地下暗涵工程的沉降变形观测点，包括：基墩2，设置在暗涵结构1的顶部；管体3，一端固定安装在所述基墩2内，另一端延伸至接近地面，且所述管体3的另一端设有通过观测所述管体3的高程变化，以观测所述暗涵结构1的变形量的测量结构4。其中，所述测量结构4为水准标志。水准标志可以由不锈钢制成或者其他适当的材料制成，用于沉降观测。

基墩2为混凝土材质制作而成，设置在暗涵结构1的上表面，且不破坏暗涵结构1上表面的结构，管体3安装在基墩2的中心部分，在本实施例中，管体3采用DN50镀锌钢管，基墩2起到了固定管体3的作用，暗涵结构1与基墩2和管体3连接成为一个整体，通过管体3的顶端的测量结构4的高程，从而观测暗涵结构1的高程变化，充分保证观测沉降变形量值的准确性。

所述管体3包括安装在所述基墩2内的芯管31和套设在所述芯管31外壁上的套管32。在所述芯管31的外周壁上沿轴向按预定间隔设有用于支撑所述套管32的导环34。芯管31采用DN50镀锌钢管制作，套管32采用DN80镀锌钢管制作，芯管31与套管32之间通过导环34固定连接，导环34为橡胶材质，导环34的内径为55mm，外径为73mm，厚度为20mm，相邻两个导环34之间的距离为2m。

所述芯管31的长度大于所述套管32的长度。在本实施例中，芯管31的；两端均延伸出套管32设置，套管32为芯管31提供了活动空间，避免了妨碍芯管31随着暗涵结构1的高程而变化。

在所述管体3与所述基墩2安装的一端设有紧固件，所述紧固件设置在所述基墩2中。紧固件可以为钢筋根络33，钢筋根络33交叉的焊接在芯管31的底部，钢筋根络33为长为200mm，直径为φ12mm的钢筋，钢筋根络33需要进行除锈处理。

在接近所述地面的位置设有用于保护所述管体3和所述测量结构4的保护井5。保护井5可以为砖砌成的，也可以为混凝土浇筑形成，当然也可以为其他形式制作而成。保护井5的形状可以为方形或者圆形，当然也可以为其他形状。保护井5的厚度可以为100-140mm，保护井5的高度可以适当的高出地面100～200mm或高出300-400mm。

在所述保护井5上设有保护盖6。保护盖6设置在保护井5的上方，最后可以在保护盖6上设置锁具，防止非工作人员打开或者误入其中，造成不必要的伤害。保护盖6可以由不锈钢材料制成，当然也可以为其他材料。如果采用其他材料，例如普通钢则需要进行防腐处理。

本发明还提供了一种用于地下暗涵工程的沉降变形观测点的施工方法，包括以下步骤：

在地面上钻孔直至到达暗涵结构1上方，将预处理后的管体3沿所述钻孔放置至与所述暗涵结构1顶部接触，向所述钻孔中浇筑混凝土，形成用于固定所述管体3和所述暗涵结构1的基墩2，其中，所述管体3远离所述基墩2的另一端设有通过观测所述管体3的高程变化，以观测所述暗涵结构1的变形量的测量结构4。所述钻孔的倾斜度小于1％。

具体方法为：现场测量放样，依据暗涵工程设计资料确定地下暗涵结构1的平面位置及暗涵结构1顶部高程，进行现状高程测量，确定暗涵结构1埋深。芯管31及套管32加工长度根据施工设计图纸及监测断面控制高程确定。芯管31底部焊接有钢筋根络33，钢筋根络33需要进行除锈处理，芯管31埋入混凝土的部分仅作清洁处理即可，钻机采用工程钻机，钻孔孔径为250mm，孔位偏差需小于20cm，钻孔倾斜度控制在1％以内。采用无水作业，在钻进困难处可以采用清水钻进，在接近预定钻进深度时，根据暗涵结构1的埋深资料及实际钻进状态确定是否继续钻进或停钻。在钻孔完成后，将制备好的管体3沉入钻孔中并使管体3保持铅直，向孔中浇筑混凝土，形成30-40cm厚度的基墩2。采用原土回填的方式进行钻孔回填，并且回填至地面，回填时需要保持管体3顶部固定，并使管身保持竖直状态。采用紧固螺栓加焊接方式将测量结构4安装固定在管体3的顶部，使测量结构4总体保持水平状态。在管体3的外部用砖砌成方形的保护井5，保护井5外侧采用砂浆抹面并刷涂料，周边采用原土回填至原地面高程，并且加装钢制保护盖6，需要在保护盖6进行防腐处理并安装设施标志。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种用于地下暗涵工程的沉降变形观测点，其特征在于，包括：

基墩(2)，设置在暗涵结构(1)的顶部；

管体(3)，一端固定安装在所述基墩(2)内，另一端延伸至接近地面，且所述管体(3)的另一端设有通过观测所述管体(3)的高程变化，以观测所述暗涵结构(1)的变形量的测量结构(4)，所述管体(3)包括安装在所述基墩(2)内的芯管(31)和套设在所述芯管(31)外壁上的套管(32)；

其中，所述芯管(31)的长度大于所述套管(32)的长度，芯管(31)的两端均延伸出套管(32)设置。

2.根据权利要求1所述的用于地下暗涵工程的沉降变形观测点，其特征在于，所述测量结构(4)为水准标志。

3.根据权利要求1所述的用于地下暗涵工程的沉降变形观测点，其特征在于，在所述芯管(31)的外周壁上沿轴向按预定间隔设有用于支撑所述套管(32)的导环(34)。

4.根据权利要求1-3任一项所述的用于地下暗涵工程的沉降变形观测点，其特征在于，在所述管体(3)与所述基墩(2)安装的一端设有紧固件，所述紧固件设置在所述基墩(2)中。

5.根据权利要求1-3任一项所述的用于地下暗涵工程的沉降变形观测点，其特征在于，在接近所述地面的位置设有用于保护所述管体(3)和所述测量结构(4)的保护井(5)。

6.根据权利要求5所述的用于地下暗涵工程的沉降变形观测点，其特征在于，在所述保护井(5)上设有保护盖(6)。

7.一种用于地下暗涵工程的沉降变形观测点的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

在地面上钻孔直至到达暗涵结构(1)上方，将预处理后的管体(3)沿所述钻孔放置至与所述暗涵结构(1)顶部接触，向所述钻孔中浇筑混凝土，形成用于固定所述管体(3)和所述暗涵结构(1)的基墩(2)，其中，所述管体(3)远离所述基墩(2)的另一端设有通过观测所述管体(3)的高程变化，以观测所述暗涵结构(1)的变形量的测量结构(4)。

8.根据权利要求7所述的用于地下暗涵工程的沉降变形观测点的施工方法，其特征在于，所述钻孔的倾斜度小于1％。