CN110359506A - 简易式高压灌浆抬动变形监测装置及其安装方法 - Google Patents
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Abstract
简易式高压灌浆抬动变形监测装置及其安装方法，监测装置包括钢绞线、外套管、对中板，所述钢绞线与外套管之间填充有润滑体，外套管穿过对中板伸入安装孔底部，所述对中板固定在安装孔中间位置。穿过外套管外露的部分钢绞线散开，作为锚固段；钢绞线另一端高出安装孔孔口一定距离并通过架座连接位移检测装置。钢绞线与外套管端头部位包裹有防浆液渗透膜并箍紧，钢绞线穿过防浆液渗透膜。注浆管穿过对中板伸入安装孔底部进行注浆。本发明旨在充分利用施工中常见的材料及设备，制作简单可行的变形监测装置，从而实现准确地监测灌浆期间抬动变形，以避免因变形而造成建筑物破坏。
Description
技术领域
本发明涉及地基基础处理固结与防渗灌浆技术领域，具体涉及一种简易式高压灌浆抬动变形监测装置及其安装方法。
背景技术
在进行地基基础加固与防渗灌浆时，灌入地层孔隙或裂隙的浆液，随着灌入量与灌浆压力强度加大，极有可能产生灌浆抬动变形破坏。现有灌浆抬动变形观测装置，多采用钢管作为测量基准管，基准管外套保护管，在保护管与孔壁之间填充水泥浓浆或水泥砂浆。为避免灌浆期间浆液渗透到基准管与保护管之间空隙内，现有灌浆观测装置设置了专门的阻浆塞，安装方法较复杂，且材料成本也较高，不利于提高灌浆工程施工效率及降低成本。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种简易式高压灌浆抬动变形监测装置及其安装方法，本发明旨在充分利用施工中常见的材料及设备，制作简单可行的变形监测装置，从而实现准确地监测灌浆期间抬动变形，以避免因变形而造成建筑物破坏。
本发明采取的技术方案为：
简易式高压灌浆抬动变形监测装置，包括钢绞线、外套管、对中板，所述钢绞线与外套管之间填充有润滑体，外套管穿过对中板伸入安装孔底部，所述对中板固定在安装孔中间位置。
穿过外套管外露的部分钢绞线散开，作为锚固段；钢绞线另一端高出安装孔孔口一定距离并通过架座连接位移检测装置。
钢绞线与外套管端头部位包裹有防浆液渗透膜并箍紧，钢绞线穿过防浆液渗透膜。
注浆管穿过对中板伸入安装孔底部进行注浆。
所述钢绞线为5～7股钢丝结构的钢绞线，钢绞线与外套管之间采用黄油填充。
沿着对中板四周等间距布置3～5个连接件，连接件与对中板通过连接螺栓固定连接，连接件外边沿尺寸大于安装孔的孔径，用于将对中板卡在安装孔中间位置。
所述对中板为橡胶塑料对中板，其外形为圆形，橡胶塑料对中板中心设有中心孔洞，外套管穿过所述中心孔洞；橡胶塑料对中板一侧设有侧孔洞，注浆管穿过所述侧孔洞伸入安装孔底部进行注浆，注浆完成后拔出。
所述防浆液渗透膜采用土工布和土工膜组合而成，包裹在钢绞线与外套管端头部位，防浆液渗透膜中部有一孔洞，钢绞线从该孔洞穿过，所述端头部位、防浆液渗透膜通过钢扎带箍住。
所述外套管为PE管，穿过外套管外露的部分设有单孔锚具，钢绞线另一端露出安装孔部分端头架座连接位移检测装置。
所述架座包括钢板、连接杆架，所述位移检测装置包括千分表；钢板上部设有磁性表座，磁性表座连接连接杆架一端，连接杆架另一端连接千分表；所述千分表下方设置玻璃板，玻璃板固定在垫块正上方，玻璃板为千分表提供监测平面，垫块与被测地面固定连接。
简易式高压灌浆抬动变形监测装置安装方法，包括以下步骤：
步骤1：钻安装孔。
步骤2：取一定长度的钢绞线、外套管，将钢绞线穿过外套管，钢绞线与外套管之间采用黄油填充；钢绞线与外套管端头部位采用防浆液渗透膜包裹，并用钢扎带箍紧；在安装孔底部的钢绞线锚固段一端用单孔锚具锚紧，将外露外套管钢绞线部分散开。
步骤3：将穿有钢绞线的外套管穿过对中板中心孔洞，采用胶水将外套管与对中板固定连接，对中板四周用连接螺栓将连接铁片固定，在对中板一侧的侧孔洞中插入注浆管。
步骤4：将组装好的钢绞线、外套管、注浆管、对中板吊装下入安装孔内，直至钢绞线下至安装孔孔底。
步骤5：调整好安装孔孔口外套管的位置，使外套管位于安装孔口中心，通过注浆管向安装孔内注浆水泥净浆或水泥砂浆，随着灌浆液面上升逐渐拔出注浆管，直至外套管与安装孔孔壁之间填满浆液。
步骤6：待水泥净浆或水泥砂浆凝固，达到要求强度后，将钢绞线拉直，安装弹簧撑机构，保持钢绞线处于绷直状态。
步骤7：在钢绞线端头安装磁性表座、连接杆架，在待测地面浇筑混凝土垫块，在垫块上固定玻璃板，将连接杆架上的千分表对准玻璃板面，调整好千分表的位置后进行固定。
本发明一种简易式高压灌浆抬动变形监测装置及其安装方法，技术效果如下：
1：本发明以钢绞线作为测量杆件，缩小了测量杆件的外径尺寸，便于选取较钢绞线外径稍大的25mmPE管作为保护外套管，将锚固段钢绞线散开，灌浆后可以增加了钢绞线的锚固效果，操作方便的同时也大大节省了材料成本。
2：本发明25mmPE保护套管与钢绞线之间采用黄油填充，其端头用土工布及土工膜包裹，该方法操作简单，防止水泥浆液渗透效果好；还可以减小套管与钢绞线之间的摩擦阻力，避免对监测成果精度的影响。
3：本发明采用橡胶塑料板作为保护套管及灌浆管定位装置，安装方法简便、安装效率高且成本低廉，可有效保证保护套管及钢绞线位于安装孔的中心位置，提高灌浆效果及测量精度。
附图说明
图1为本发明监测装置的安装示意图；
图2为本发明监测装置的钢绞线、外套管、对中板安装示意图；
图3为本发明监测装置的对中板安装主视示意图；
图4为本发明监测装置的对中板安装俯视示意图；
图5为本发明监测装置的钢绞线与外套管端头部位安装示意图；
其中：1-安装孔；2-注浆管；3-外套管；4-钢绞线；5-对中板；6-连接件；7-连接螺栓；8-防浆液渗透膜；9-钢扎带；10-单孔锚具；11-磁性表座；12-钢板；13-连接杆架；14-千分表；15-玻璃板；16-垫块。
具体实施方式
如图1~图5所示，简易式高压灌浆抬动变形监测装置，包括钢绞线4、外套管3、对中板5。所述钢绞线4与外套管3之间填充有润滑体，外套管3穿过对中板5伸入安装孔1底部，所述对中板5固定在安装孔1中间位置。穿过外套管3外露的部分钢绞线散开，作为锚固段；钢绞线另一端高出安装孔1孔口一定距离并通过架座连接位移检测装置。
钢绞线4与外套管3端头部位包裹有防浆液渗透膜8并箍紧，钢绞线4穿过防浆液渗透膜8。
注浆管2穿过对中板5伸入安装孔1底部进行注浆。
安装孔1钻孔深度要求进入灌浆所要求进行抬动观测地层深度以下较完整岩体，孔径不小于75mm。
注浆管2采用外径25mm、壁厚1～3mm的PE管，水泥浆液通过注浆管灌入安装孔1底部，直至浆液灌满安装孔1后，将注浆管2拔出。
外套管3采用外径25mm、壁厚1～3mm的PE管。
钢绞线4为5～7股钢丝结构的钢绞线，钢绞线外径12～15mm，钢绞线4与外套管3之间采用黄油填充，外套管3穿过对中板5伸入安装孔1孔底，将穿过外套管3外露的部分钢绞线散开，作为锚固段；钢绞线4另一端高出安装孔1孔口一定距离，具体如图2所示。
对中板5为橡胶塑料对中板，其外形为圆形，外径50～70mm，厚3～5mm。对中板5中心为直径25mm的中心孔洞，外套管3穿过中心孔洞；对中板5一侧有另开一个侧孔洞，该侧孔洞直径大于25mm，注浆管2穿过该侧孔洞伸入安装孔1孔底进行注浆，注浆完成后拔出。
连接件6采用铁片制作，具有一定的强度，沿着橡胶塑料对中板四周等间距布置3～5个，连接件6端部略向上翘起，与橡胶塑料对中板通过连接螺栓7固定连接，固定铁片连接件外边沿尺寸略大于安装孔1的孔径，以便将橡胶塑料对中板卡在安装孔1中间位置。如图3、图4所示。
防浆液渗透膜8采用土工布和土工膜组合而成，包裹钢绞线4与外套管3端头部位，其中部有一孔洞，钢绞线4从孔洞穿过，所述端头部位采用钢扎带9箍住，防止浆液进入外套管3内。如图5所示。
穿过外套管3外露的部分设有单孔锚具10，钢绞线4另一端露出安装孔1部分端头架座连接位移检测装置。
所述架座包括钢板12、连接杆架13，所述位移检测装置包括千分表14；钢板12上部设有磁性表座11，磁性表座11具有磁性，可贴附在铁件上。钢板12底部与钢绞线另一端端头焊接连接。
磁性表座11连接连接杆架13一端，连接杆架13另一端连接千分表14；所述千分表14下方设置玻璃板15，玻璃板15固定在垫块16正上方，玻璃板15为千分表14提供监测平面，垫块16与被测地面固定连接。
简易式高压灌浆抬动变形监测装置安装方法，包括以下步骤：
步骤1：钻安装孔1，安装孔1的孔径不小于75mm，钻孔深度应满足灌浆抬动观测地层深度要求。
步骤2：取一定长度的钢绞线4、外套管3，将钢绞线4穿过外套管3，钢绞线4与外套管3之间采用黄油填充；钢绞线4与外套管3端头部位采用防浆液渗透膜8包裹，并用钢扎带9箍紧；在安装孔1底部的钢绞线锚固段一端用单孔锚具10锚紧，将外露外套管3钢绞线部分散开。
步骤3：将穿有钢绞线4的外套管3穿过对中板5中心孔洞，采用胶水将外套管3与对中板5固定连接，对中板5四周用连接螺栓7将连接铁片固定，在对中板5一侧的侧孔洞中插入注浆管2。
步骤4：将组装好的钢绞线4、外套管3、注浆管2、对中板5吊装下入安装孔1内，直至钢绞线4下至安装孔1孔底。
步骤5：调整好安装孔1孔口外套管3的位置，使外套管3位于安装孔1口中心，通过注浆管2向安装孔1内注浆水泥净浆或水泥砂浆，随着灌浆液面上升逐渐拔出注浆管2，直至外套管3与安装孔1孔壁之间填满浆液。
步骤6：待水泥净浆或水泥砂浆凝固，达到要求强度后，将钢绞线4拉直，保持钢绞线4处于绷直状态。
步骤7：在钢绞线端头安装磁性表座11、连接杆架13，在待测地面浇筑混凝土垫块16，在垫块16上固定玻璃板15，将连接杆架13上的千分表14对准玻璃板面，调整好千分表14的位置后进行固定。
在灌浆施工过程中，可任意选取灌浆孔作为灌浆抬动变形的安装孔1，即监测孔。利用钢绞线、PE管、塑料橡胶板、土工膜及土工布等相对低廉的材料即可制作一套本发明监测装置，相对现有技术中的监测装置及方法有明显改进，实现准确监测灌浆抬动变形的同时，简化了安装方法，降低了材料成本，提高了工作效率。
Claims (10)
1.简易式高压灌浆抬动变形监测装置，包括钢绞线（4）、外套管（3）、对中板（5），其特征在于：外套管（3）穿过对中板（5）伸入安装孔（1）底部，所述对中板（5）固定在安装孔（1）中间位置；
穿过外套管（3）外露的部分钢绞线散开，作为锚固段；钢绞线另一端高出安装孔（1）孔口一定距离并通过架座连接位移检测装置；
钢绞线（4）与外套管（3）端头部位包裹有防浆液渗透膜（8）并箍紧，钢绞线（4）穿过防浆液渗透膜（8）；
注浆管（2）穿过对中板（5）伸入安装孔（1）底部进行注浆。
2.根据权利要求1所述简易式高压灌浆抬动变形监测装置，其特征在于：所述钢绞线（4）为5～7股钢丝结构的钢绞线，钢绞线（4）与外套管（3）之间采用黄油填充。
3.根据权利要求1所述简易式高压灌浆抬动变形监测装置，其特征在于：沿着对中板（5）四周等间距布置3～5个连接件（6），连接件（6）与对中板（5）通过连接螺栓（7）固定连接，连接件（6）外边沿尺寸大于安装孔（1）的孔径，用于将对中板（5）卡在安装孔（1）中间位置。
4.根据权利要求1所述简易式高压灌浆抬动变形监测装置，其特征在于：所述对中板（5）为橡胶塑料对中板，其外形为圆形，橡胶塑料对中板中心设有中心孔洞，外套管（3）穿过所述中心孔洞。
5.根据权利要求1所述简易式高压灌浆抬动变形监测装置，其特征在于：橡胶塑料对中板一侧设有侧孔洞，注浆管（2）穿过所述侧孔洞伸入安装孔（1）底部进行注浆，注浆完成后拔出。
6.根据权利要求1所述简易式高压灌浆抬动变形监测装置，其特征在于：所述防浆液渗透膜（8）采用土工布和土工膜组合而成，包裹在钢绞线（4）与外套管（3）端头部位，防浆液渗透膜（8）中部有一孔洞，钢绞线（4）从该孔洞穿过，所述端头部位、防浆液渗透膜（8）通过钢扎带（9）箍住。
7.根据权利要求1所述简易式高压灌浆抬动变形监测装置，其特征在于：所述外套管（3）为PE管，穿过外套管（3）外露的部分设有单孔锚具（10），钢绞线（4）另一端露出安装孔（1）部分端头架座连接位移检测装置。
8.根据权利要求1所述简易式高压灌浆抬动变形监测装置，其特征在于：所述架座包括钢板（12）、连接杆架（13），所述位移检测装置包括千分表（14）；
钢板（12）上部设有磁性表座（11），磁性表座（11）连接连接杆架（13）一端，连接杆架（13）另一端连接千分表（14）；所述千分表（14）下方设置玻璃板（16），玻璃板（15）固定在垫块（16）正上方，玻璃板（15）为千分表（14）提供监测平面，垫块（16）与被测地面固定连接。
9.简易式高压灌浆抬动变形监测装置安装方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤1：钻安装孔（1）；
步骤2：取一定长度的钢绞线（4）、外套管（3），将钢绞线（4）穿过外套管（3），钢绞线（4）与外套管（3）之间采用黄油填充；钢绞线（4）与外套管（3）端头部位采用防浆液渗透膜（8）包裹，并用钢扎带（9）箍紧；在安装孔（1）底部的钢绞线锚固段一端用单孔锚具（10）锚紧，将外露外套管（3）钢绞线部分散开；
步骤3：将穿有钢绞线（4）的外套管（3）穿过对中板（5）中心孔洞，采用胶水将外套管（3）与对中板（5）固定连接，对中板（5）四周用连接螺栓（7）将连接铁片固定，在对中板（5）一侧的侧孔洞中插入注浆管（2）；
步骤4：将组装好的钢绞线（4）、外套管（3）、注浆管（2）、对中板（5）吊装下入安装孔（1）内，直至钢绞线（4）下至安装孔（1）孔底。
10.根据权利要求9所述简易式高压灌浆抬动变形监测装置安装方法，其特征在于还包括以下步骤：
步骤5：调整好安装孔（1）孔口外套管（3）的位置，使外套管（3）位于安装孔（1）口中心，通过注浆管（2）向安装孔（1）内注浆水泥净浆或水泥砂浆，随着灌浆液面上升逐渐拔出注浆管（2），直至外套管（3）与安装孔（1）孔壁之间填满浆液；
步骤6：待水泥净浆或水泥砂浆凝固，达到要求强度后，将钢绞线（4）拉直，保持钢绞线（4）处于绷直状态；
步骤7：在钢绞线端头安装磁性表座（11）、连接杆架（13），在待测地面浇筑垫块（16），在垫块（16）上固定玻璃板（15），将连接杆架（13）上的千分表（14）对准玻璃板面，调整好千分表（14）的位置后进行固定。
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