CN111455964A - 一种测斜管安装结构及安装方法 - Google Patents

一种测斜管安装结构及安装方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种测斜管安装结构及安装方法，涉及基坑周围土体位移监测技术领域，旨在解决难以保持测斜管外壁与测斜孔内壁间隙处的密实的技术问题，其技术方案要点是测斜管外壁与测斜孔内壁间隙处设有内含膨润土及硅酸盐水泥的泥浆层，泥浆层呈管状，泥浆层外壁与测斜孔内壁固定连接，泥浆层内壁与测斜管外壁固定连接。实际安装时，由硅酸盐水泥与膨润土组成的泥浆层，一方面由于硅酸盐水泥的物理性质，其硬化时间缩短，另一方面，由于膨润土的物理性质，其遇水膨胀后可有效填充泥浆层内的孔隙，从而可使得泥浆浇筑完成后，硬化效率更高，且密实程度更高。从而最终使得测斜管与测斜孔的间隙处填充的更为密实。

Description

一种测斜管安装结构及安装方法
技术领域
本发明涉及基坑周围土体位移监测技术领域，更具体地说，它涉及一种测斜管安装结构及安装方法。
背景技术
测斜管是埋入基坑周围土体内，以辅助监测土体位移情况的一种管体。
现有技术中的测斜管安装方式参照图4所示，其包括通过钻机预先钻出的测斜孔10，测斜管1间隙配合的插设至测斜孔10内，此后人工向测斜管1外壁与测斜孔10内壁的间隙处倾倒黄砂11，以填满测斜管1外壁与测斜孔10内壁的间隙处，使得测斜管1与土体保持相对稳定。测斜管1为中空且顶部开口的圆柱状管体，以便于后续将测斜设备自测斜管1顶部开口处放置于测斜管1内部，以进行位移监测。
但是，在实际施工过程中，由于黄砂11内部的孔隙较多，因此在黄砂11填充完毕后，仍然难以保持测斜管1外壁与测斜孔10内壁间隙处的密实，故有待改善。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种测斜管安装结构，其具有测斜管与测斜孔内壁的间隙处较为密实的优势。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种测斜管安装结构，包括测斜孔，所述测斜孔内间隙配合的插设有测斜管，所述测斜管外壁与测斜孔内壁间隙处设有内含膨润土及硅酸盐水泥的泥浆层，所述泥浆层呈管状，所述泥浆层外壁与测斜孔内壁固定连接，所述泥浆层内壁与测斜管外壁固定连接。
通过采用上述技术方案，实际安装时，先将测斜管整体插设至测斜孔内，此后将混合好的泥浆灌注至测斜管与注浆导管的间隙内，以形成泥浆层。由硅酸盐水泥与膨润土组成的泥浆层，一方面由于硅酸盐水泥的物理性质，其硬化时间缩短，另一方面，由于膨润土的物理性质，其遇水膨胀后可有效填充泥浆层内的孔隙，从而可使得泥浆浇筑完成后，硬化效率更高，且密实程度更高。从而最终使得测斜管与测斜孔的间隙处填充的更为密实。
进一步地，所述测斜管外壁与测斜孔内壁间隙处设有注浆导管，所述注浆导管中空且两端开口，所述注浆导管底部开口处的一端位于测斜孔底部。
通过采用上述技术方案，在测斜管插设至测斜孔内的同时，将注浆导管一并插设至测斜孔内部，此后在灌注泥浆时，即可将泥浆自注浆导管顶部开口处进行灌注，且使得泥浆自注浆导管底部开口处留出，即可实现自下而上的对测斜孔内部的灌注，相较于自测斜孔顶部开口处进行灌注，不易产生飞溅也因此不易产生气泡，且自下而上的灌注过程中，即使产生气泡亦可便于及时排出，因此可使得最终灌注完毕后的泥浆形成的泥浆层更密实。
进一步地，所述注浆导管外侧壁沿其长度方向均布有若干注浆孔。
通过采用上述技术方案，泥浆在注浆导管内下行的过程中，可同时自若干注浆孔内留出，从而使得注浆导管内壁承受的压力更小，另一方面，在位于下方的注浆孔被泥浆淹没后，位于上方未被淹没的注浆孔可增大泥浆的流速，并对各层高度处的注浆孔内进行灌注，相较于仅仅通过注浆导管的底部开口进行灌注，大大提升了泥浆灌注过程的效率。
进一步地，所述注浆导管呈螺旋状绕设至测斜管外侧，两相邻所述注浆孔在竖直方向上的投影以测斜管轴心为中心对称设置。
通过采用上述技术方案，可使得若干注浆孔在测斜孔内呈规则性的分布，即可使得泥浆在灌注过程中不易集中堆积在局部，即可使得各处的密实度相当，此外，螺旋状的注浆导管可在测斜管下放至测斜孔内的过程中，充当“螺纹”作用，利用注浆导管的螺旋结构，在测斜管下方遇到钻机钻孔过程中积留的泥土时，可转动测斜管及注浆导管整体，即可类同自攻螺丝一样更顺利的实现测斜管底部插设至土体内部。
进一步地，所述注浆孔内壁设有用于封盖注浆孔的橡胶板，所述橡胶板侧壁的任一一处与注浆孔内壁固定连接。
通过采用上述技术方案，橡胶板可在下方注浆孔未被淹没时保持封盖当前注浆孔的状态，当下方灌满泥浆后，注浆导管内部压强逐渐增加，从而自下而上依次撑开若干橡胶板，从而实现依次对测斜孔内各层高度处的灌注，以使得灌注的泥浆更密实。相较于若干注浆孔同时开放的灌注方式，其填充泥浆的方式更有序，不易出现位于最顶部的注浆孔处过早进行灌注泥浆的情况，从而进一步减少泥浆自高处自然落体后产生飞溅的情况，即可减少因泥浆高速下落、飞溅从而产生气泡的情况，因此进一步使得泥浆填充完成后的密实程度更高。
进一步地，所述注浆孔内侧壁设有限位孔，所述橡胶板侧壁固定设置有限位块，所述限位块适配插设至限位孔内。
通过采用上述技术方案，橡胶板封盖注浆孔的状态下，限位块适配插设至限位孔内，从而可使得橡胶板封盖注浆孔的状态更稳定，在泥浆仅通过重力作用在注浆导管内流动或压力不足以撑开橡胶板时，橡胶板可一直保持封盖注浆孔的状态，从而可使得橡胶板封盖注浆孔的状态更稳定。当注浆导管内压力足以撑开橡胶板时，限位块在泥浆作用下抽离限位孔，此后即可实现注浆孔的打开。
进一步地，所述限位块侧壁固定设置有限位棱，所述限位孔内壁设有供限位棱适配插设的限位槽。
通过采用上述技术方案，限位块完全插设至限位孔内时，限位棱适配插设至限位槽内，以使得限位块插设至限位孔内后的状态更稳定，降低了限位块在泥浆作用下提前抽离限位孔的概率，稳定性更高。
进一步地，所述测斜孔顶部设有窨井，所述窨井上方设有用于封盖窨井顶部开口处的窨井盖。
通过采用上述技术方案，在测斜管安装完毕后，进行窨井的挖设，并通过窨井盖实现窨井顶部开口处的封盖，以避免外部灰尘或其他杂物自测斜管顶部开口处掉入测斜管内部，维持测斜管内部的整洁。
本发明的另一目的在于提供一种测斜管安装方法，其具有可使得测斜管与测斜孔间隙处更密实的优势。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种测斜管安装方法，包括以下步骤：
S1、通过钻机在土体内沿竖直方向钻出测斜孔；
S2、选取测斜管及注浆导管，将测斜管及注浆导管插设至测斜孔内，保持测斜管竖直放置；
S3、现场配置内含膨润土及硅酸盐水泥的泥浆，将内含膨润土及硅酸盐水泥的泥浆通过注浆导管注入测斜孔内，直至灌满测斜孔，待内含膨润土及硅酸盐水泥的泥浆自然养护硬化后即可完成测斜管的安装。
通过采用上述技术方案，安装过程中，先将测斜管整体插设至测斜孔内，并通过注浆导管对测斜管内部进行灌注泥浆，以最终形成泥浆层，泥浆层自下而上进行灌注，灌注过程中，泥浆可逐渐填满测斜孔，且产生的孔隙或气泡可及时排出，因此最终灌注完毕后，结构更密实。
进一步地，在步骤S2中，在测斜管插设至测斜孔内的过程中，向测斜管内灌满清水；并在步骤S3中测斜管安装完毕后，将清水抽出。
钻机在钻孔过程中需要持续通水，因此在钻孔完毕后，测斜孔内易残留部分积水。通过采用上述技术方案，向测斜管内灌注清水，以增加测斜管整体重量。以防止测斜管在残留积水作用下上浮，从而提升测斜管插设至测斜孔内后的状态稳定性。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1、采用了测斜管外壁与测斜孔内壁间隙处设有内含膨润土及硅酸盐水泥的泥浆层，泥浆层呈管状，泥浆层外壁与测斜孔内壁固定连接，泥浆层内壁与测斜管外壁固定连接。实际安装时，先将测斜管整体插设至测斜孔内，此后将混合好的泥浆灌注至测斜管与注浆导管的间隙内，以形成泥浆层。由硅酸盐水泥与膨润土组成的泥浆层，一方面由于硅酸盐水泥的物理性质，其硬化时间缩短，另一方面，由于膨润土的物理性质，其遇水膨胀后可有效填充泥浆层内的孔隙，从而可使得泥浆浇筑完成后，硬化效率更高，且密实程度更高。从而最终使得测斜管与测斜孔的间隙处填充的更为密实。
2、采用了以下步骤：S1、通过钻机在土体内沿竖直方向钻出测斜孔；S2、选取测斜管及注浆导管，将测斜管及注浆导管插设至测斜孔内，保持测斜管竖直放置；S3、现场配置内含膨润土及硅酸盐水泥的泥浆，将内含膨润土及硅酸盐水泥的泥浆通过注浆导管注入测斜孔内，直至灌满测斜孔，待内含膨润土及硅酸盐水泥的泥浆自然养护硬化后即可完成测斜管的安装。安装过程中，先将测斜管整体插设至测斜孔内，并通过注浆导管对测斜管内部进行灌注泥浆，以最终形成泥浆层，泥浆层自下而上进行灌注，灌注过程中，泥浆可逐渐填满测斜孔，且产生的孔隙或气泡可及时排出，因此最终灌注完毕后，结构更密实。
附图说明
图1为本实施例的结构示意图；
图2为本实施例中用于体现测斜管与注浆导管位置关系的结构示意图；
图3为本实施例中用于体现橡胶板与注浆孔连接关系的剖视图；
图4为背景技术中用于体现测斜管与测斜孔连接关系的结构示意图。
图中：1、测斜管；10、测斜孔；100、破土槽；11、黄砂；12、泥浆层；13、窨井；14、窨井盖；2、注浆导管；20、注浆孔；21、橡胶板；22、限位块；220、限位孔；23、限位棱；230、限位槽；3、清水。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
实施例1：
一种测斜管安装结构，参照图1，其包括竖直设置的测斜孔10，测斜孔10内间隙配合的插设有测斜管1，测斜管1竖直设置。测斜管1为底部封闭、顶部开口的管体。测斜孔10顶部设有窨井13，窨井13的內缘直径大于测斜孔10的內缘直径，窨井13上方放置有窨井盖14，窨井盖14用于封盖窨井13顶部开口处。
参照图1，测斜管1外壁与测斜孔10内壁间隙处固定连接有泥浆层12，泥浆层12呈管状。泥浆层12通过在测斜管1外壁与测斜孔10内部间隙处灌注内含膨润土及硅酸盐水泥的泥浆，待泥浆自然养护硬化得以形成。泥浆层12外壁与测斜孔10内壁通过泥浆硬化后实现固定连接，泥浆层12内壁与测斜管1外壁通过泥浆硬化后实现固定连接。
参照图1，测斜管1外壁与测斜孔10内壁间隙处设有注浆导管2，注浆导管2呈螺旋状绕设至测斜管1外侧，且注浆导管2外侧壁与测斜管1外侧壁通过熔接固定连接。注浆导管2中空且两端开口，注浆导管2底部开口处的一端位于测斜孔10底部。
参照图2，注浆导管2外侧壁沿其长度方向均布有若干注浆孔20，两相邻注浆孔20在竖直方向上的投影以测斜管1轴心为中心对称设置。注浆孔20内壁适配的插设有橡胶板21，橡胶板21用于封盖注浆孔20。橡胶板21侧壁的顶部与注浆孔20内壁的顶部通过胶粘固定连接。测斜管1底壁设有两破土槽100，两破土槽100均沿测斜管1的径向设置且互相垂直，以便于测斜管1底端插设至土体内时刺破土体。
参照图3，注浆孔20内侧壁的底部设有限位孔220，橡胶板21侧壁的底部一体成型有限位块22，限位块22适配插设至限位孔220内，以限制橡胶板21自行转出注浆孔20。限位块22侧壁一体成型有限位棱23，限位孔220内壁设有限位槽230，当限位块22完全插设至限位孔220内时，限位棱23适配插设至限位槽230内。
工作原理如下：实际安装时，先将测斜管1及注浆导管2整体插设至测斜孔10内，此后通过注浆导管2将混合好的泥浆灌注至测斜管1与注浆导管2的间隙内，以形成泥浆层12。且在泥浆灌注过程中，橡胶板21会先封堵注浆孔20，当下方灌满泥浆后，注浆导管2内部压强逐渐增加，从而自下而上依次撑开若干橡胶板21，从而实现依次对测斜孔10内各层高度处的灌注，以使得灌注的泥浆更密实，相较于仅从测斜孔10开口处自上而下倾倒的灌注方式，填充完成后的密实程度更高。
此外，由硅酸盐水泥与膨润土组成的泥浆层12，一方面由于硅酸盐水泥的物理性质，其硬化时间缩短，另一方面，由于膨润土的物理性质，其遇水膨胀后可有效填充泥浆层12内的孔隙，从而可使得泥浆浇筑完成后，硬化效率更高，且密实程度更高。从而最终使得测斜管1与测斜孔10的间隙处填充的更为密实。
实施例2：
一种测斜管安装方法，包括以下步骤：
S1、通过钻机在土体内沿竖直方向钻出测斜孔10。
S2、选取测斜管1及注浆导管2，将测斜管1及注浆导管2插设至测斜孔10内，保持测斜管1竖直放置。并在测斜管1插设至测斜孔10内的过程中，向测斜管1内灌注清水3，以增加测斜管1整体重量。以防止测斜管1在钻机钻孔过程中残留的积水作用下上浮。
S3、现场配置内含膨润土及硅酸盐水泥的泥浆，优选的，膨润土与硅酸盐水泥的比例为2:8（具体配比方式可参照期刊《武汉理工大学学报》2012年4期中《膨润土对硅酸盐水泥水化硬化的影响》并结合施工单位实际需求而定）。将内含膨润土及硅酸盐水泥的泥浆通过注浆导管2注入测斜孔10内，直至灌满测斜孔10。待内含膨润土及硅酸盐水泥的泥浆自然养护硬化后即可完成测斜管1的安装。并最终将测斜管1内的清水3抽出，以便于后续检测装置下放至测斜管1内部进行检测。
工作原理如下：安装过程中，先将测斜管1整体插设至测斜孔10内，并通过注浆导管2对测斜管1内部进行灌注泥浆，以最终形成泥浆层12，泥浆层12自下而上进行灌注，灌注过程中，泥浆可逐渐填满测斜孔10，且产生的孔隙或气泡可及时排出，因此最终灌注完毕后，结构更密实。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种测斜管安装结构，包括测斜孔(10)，所述测斜孔(10)内间隙配合的插设有测斜管(1)，其特征在于：所述测斜管(1)外壁与测斜孔(10)内壁间隙处设有内含膨润土及硅酸盐水泥的泥浆层(12)，所述泥浆层(12)呈管状，所述泥浆层(12)外壁与测斜孔(10)内壁固定连接，所述泥浆层(12)内壁与测斜管(1)外壁固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种测斜管安装结构，其特征在于：所述测斜管(1)外壁与测斜孔(10)内壁间隙处设有注浆导管(2)，所述注浆导管(2)中空且两端开口，所述注浆导管(2)底部开口处的一端位于测斜孔(10)底部。
3.根据权利要求2所述的一种测斜管安装结构，其特征在于：所述注浆导管(2)外侧壁沿其长度方向均布有若干注浆孔(20)。
4.根据权利要求3所述的一种测斜管安装结构，其特征在于：所述注浆导管(2)呈螺旋状绕设至测斜管(1)外侧，两相邻所述注浆孔(20)在竖直方向上的投影以测斜管(1)轴心为中心对称设置。
5.根据权利要求3所述的一种测斜管安装结构，其特征在于：所述注浆孔(20)内壁设有用于封盖注浆孔(20)的橡胶板(21)，所述橡胶板(21)侧壁的任一一处与注浆孔(20)内壁固定连接。
6.根据权利要求5所述的一种测斜管安装结构，其特征在于：所述注浆孔(20)内侧壁设有限位孔(220)，所述橡胶板(21)侧壁固定设置有限位块(22)，所述限位块(22)适配插设至限位孔(220)内。
7.根据权利要求6所述的一种测斜管安装结构，其特征在于：所述限位块(22)侧壁固定设置有限位棱(23)，所述限位孔(220)内壁设有供限位棱(23)适配插设的限位槽(230)。
8.根据权利要求1所述的一种测斜管安装结构，其特征在于：所述测斜孔(10)顶部设有窨井(13)，所述窨井(13)上方设有用于封盖窨井(13)顶部开口处的窨井盖(14)。
9.一种测斜管安装方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、通过钻机在土体内沿竖直方向钻出测斜孔(10)；
S2、选取测斜管(1)及注浆导管(2)，将测斜管(1)及注浆导管(2)插设至测斜孔(10)内，保持测斜管(1)竖直放置；
S3、现场配置内含膨润土及硅酸盐水泥的泥浆，将内含膨润土及硅酸盐水泥的泥浆通过注浆导管(2)注入测斜孔(10)内，直至灌满测斜孔(10)，待内含膨润土及硅酸盐水泥的泥浆自然养护硬化后即可完成测斜管(1)的安装。
10.根据权利要求9所述的一种测斜管安装方法，其特征在于：在步骤S2中，在测斜管(1)插设至测斜孔(10)内的过程中，向测斜管(1)内灌满清水(3)；并在步骤S3中测斜管(1)安装完毕后，将清水(3)抽出。
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