CN113483734A - 一种用于监测路堤沉降的装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于监测路堤沉降的装置，包括沉降盒、保护管、透明弯管和敞口的容器，透明弯管和容器分别带有刻度，保护管包裹在透明弯管的外侧，透明弯管包括水平段、第一垂直段和第二垂直段，第一垂直段和第二垂直段分别垂直设置在水平段的两端，第一垂直段伸入沉降盒内，第二垂直段伸入容器内。本发明用于监测路堤沉降的装置结构简单，取消了沉降杆的设计，通过沉降盒、保护管、透明弯管和容器等简单结构即可实现对路堤沉降的连续监测。采用本发明装置监测路堤沉降时，在沉降监测点周边一定范围内的施工无需采用人工填筑，且由于无沉降杆，无需担心中大型碾压机械对装置的碰撞，在提高沉降监测准确率的同时，可确保施工效率。

Description

一种用于监测路堤沉降的装置及方法

技术领域

本发明涉及路堤沉降监测技术领域，具体是一种用于监测路堤沉降的装置及方法。

背景技术

路堤在填筑期间和填筑完成后，需进行路基沉降变形连续监测。施工中，通常在路基顶层埋设焊接了沉降杆的沉降板，利用测量仪器测量沉降杆的标高变化，来反映沉降板的标高变化，从而得到路基的沉降数值。但是利用这种监测方式来监测路堤沉降时，为了保护沉降杆，在沉降板附近1米范围内只能利用人工或者小型机具碾压，操作比较繁琐，施工效率低，而且在现场施工中大型碾压机械易误触沉降杆，导致沉降监测失去准确度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种可提高沉降监测准确率并确保施工效率的用于监测路堤沉降的装置及方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种用于监测路堤沉降的装置，包括沉降盒、保护管、透明弯管和敞口的容器，所述的透明弯管和所述的容器分别带有刻度，所述的保护管包裹在所述的透明弯管的外侧，所述的透明弯管包括水平段、第一垂直段和第二垂直段，所述的第一垂直段和所述的第二垂直段分别垂直设置在所述的水平段的两端，所述的第一垂直段伸入所述的沉降盒内，所述的第二垂直段伸入所述的容器内。

作为优选，所述的沉降盒的横截面为梯形，所述的沉降盒内设置有支撑架。横截面为梯形的沉降盒，可将其顶部压力分散至底部，结合支撑架，可起到更好的承压作用，保证监测结果的准确度。

作为优选，所述的沉降盒内固定有储液盒，所述的第一垂直段伸入所述的储液盒内。储液盒的设计，可进一步降低装置的制作难度。

作为优选，所述的沉降盒和所述的储液盒均为钢制铁盒，所述的沉降盒具有可打开的沉降盒顶盖，所述的沉降盒的一侧侧板开设有孔洞，所述的水平段穿设于所述的孔洞，所述的储液盒焊接在所述的沉降盒内，所述的储液盒具有可打开的储液盒顶盖，所述的储液盒顶盖上开设有出液口，所述的第一垂直段穿过所述的出液口伸入所述的沉降盒内。

一种利用上述装置实施的用于监测路堤沉降的方法，包括以下步骤：

1）将容器置于路堤以外的无施工处；

2）将沉降盒连同包裹有保护管的部分透明弯管埋入路基顶部，使沉降盒的顶面位于路基顶面以下10cm；

3）将液体从透明弯管的第二垂直段的端口注入沉降盒内，直到液体充满透明弯管时，将第二垂直段的端口用管塞封堵；

4）将埋入路基顶部的沉降盒及包裹有保护管的部分透明弯管上方的路基回填，使路基顶面整体齐平；

5）再在容器中装入同样的液体，并使第二垂直段的端口没入容器内的液体中；

6）在容器内的液体中将第二垂直段的端口处的管塞去除，此时沉降盒、透明弯管以及容器形成虹吸体系，由于虹吸作用，液体会在沉降盒与容器之间发生流动，最终沉降盒和容器内的液面高度相同；

7）待容器内的液面高度不发生变化时，记录此时容器内的液面高度值，并将该液面高度值作为基准高度，再开始逐层填筑路堤；

8）每层路堤填筑完成时，监测容器内的液面在填筑前后的液面高度变化值Δh，此时路基的沉降值即为液面高度变化值Δh的2倍，即此时路基的沉降值为2Δh。

或者，一种利用上述装置实施的用于监测路堤沉降的方法，包括以下步骤：

1）将容器置于路堤以外的无施工处；

2）将沉降盒连同包裹有保护管的部分透明弯管埋入路基顶部，使沉降盒的顶面位于路基顶面以下10cm；

3）将液体从透明弯管的第二垂直段的端口注入储液盒内，直到液体充满透明弯管时，将第二垂直段的端口用管塞封堵；

4）将埋入路基顶部的沉降盒及包裹有保护管的部分透明弯管上方的路基回填，使路基顶面整体齐平；

5）再在容器中装入同样的液体，并使第二垂直段的端口没入容器内的液体中；

6）在容器内的液体中将第二垂直段的端口处的管塞去除，此时储液盒、透明弯管以及容器形成虹吸体系，由于虹吸作用，液体会在储液盒与容器之间发生流动，最终储液盒和容器内的液面高度相同；

7）待容器内的液面高度不发生变化时，记录此时容器内的液面高度值，并将该液面高度值作为基准高度，再开始逐层填筑路堤；

8）每层路堤填筑完成时，监测容器内的液面在填筑前后的液面高度变化值Δh，此时路基的沉降值即为液面高度变化值Δh的2倍，即此时路基的沉降值为2Δh。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：本发明用于监测路堤沉降的装置结构简单，取消了沉降杆的设计，通过沉降盒、保护管、透明弯管和容器等简单结构即可实现对路堤沉降的连续监测。采用本发明装置监测路堤沉降时，在沉降监测点周边一定范围内的施工无需采用人工填筑，且由于无沉降杆，无需担心中大型碾压机械对装置的碰撞，在提高沉降监测准确率的同时，可确保施工效率。

附图说明

图1为实施例1中沉降盒的内部结构示意图；

图2为实施例1中储液盒与透明弯管的连接示意图；

图3为实施例2中沉降盒及包裹有保护管的部分透明弯管埋入路基且路基回填后的效果示意图；

图4为实施例2中路堤填筑后的效果示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例1：一种用于监测路堤沉降的装置，如图1和图2所示，包括沉降盒1、保护管3、透明弯管4和敞口的容器5，沉降盒1的横截面为梯形，沉降盒1内设置有支撑架11，沉降盒1内固定有储液盒2，透明弯管4和容器5分别带有刻度，保护管3包裹在透明弯管4的外侧，透明弯管4包括水平段41、第一垂直段42和第二垂直段43，第一垂直段42和第二垂直段43分别垂直设置在水平段41的两端，第一垂直段42伸入储液盒2内，第二垂直段43伸入容器5内。

实施例1中，沉降盒1和储液盒2均为钢制铁盒，沉降盒1具有可打开的沉降盒顶盖12，沉降盒1的一侧侧板开设有孔洞13，水平段41穿设于孔洞13，支撑架11采用钢材，支撑架11焊接在沉降盒1内，储液盒2焊接在沉降盒1内，储液盒2具有可打开的储液盒顶盖21，储液盒顶盖21上开设有出液口22，第一垂直段42穿过出液口22伸入沉降盒1内。

实施例2：一种利用实施例1的装置实施的用于监测路堤沉降的方法，包括以下步骤：

1）将容器5置于路堤6以外的无施工处；

2）将沉降盒1连同包裹有保护管3的部分透明弯管4埋入路基7顶部，使沉降盒1的顶面位于路基7顶面以下10cm；

3）将液体从透明弯管4的第二垂直段43的端口注入储液盒2内，直到液体充满透明弯管4时，将第二垂直段43的端口用管塞44封堵；

4）将埋入路基7顶部的沉降盒1及包裹有保护管3的部分透明弯管4上方的路基7回填，使路基7顶面整体齐平，如图3所示；

5）再在容器5中装入同样的液体，并使第二垂直段43的端口没入容器5内的液体中；

6）在容器5内的液体中将第二垂直段43的端口处的管塞44去除，此时储液盒2、透明弯管4以及容器5形成虹吸体系，由于虹吸作用，液体会在储液盒2与容器5之间发生流动，最终储液盒2和容器5内的液面高度相同；

7）待容器5内的液面高度不发生变化时，记录此时容器5内的液面高度值，并将该液面高度值作为基准高度，再开始逐层填筑路堤6；

8）每层路堤6填筑完成时（参见图4），监测容器5内的液面在填筑前后的液面高度变化值Δh，此时路基7的沉降值即为液面高度变化值Δh的2倍，即此时路基7的沉降值为2Δh。

实施例2中，液体可采用油等阻尼系数小的液体。

Claims (6)

1.一种用于监测路堤沉降的装置，其特征在于，包括沉降盒、保护管、透明弯管和敞口的容器，所述的透明弯管和所述的容器分别带有刻度，所述的保护管包裹在所述的透明弯管的外侧，所述的透明弯管包括水平段、第一垂直段和第二垂直段，所述的第一垂直段和所述的第二垂直段分别垂直设置在所述的水平段的两端，所述的第一垂直段伸入所述的沉降盒内，所述的第二垂直段伸入所述的容器内。

2.根据权利要求1所述的一种用于监测路堤沉降的装置，其特征在于，所述的沉降盒的横截面为梯形，所述的沉降盒内设置有支撑架。

3.根据权利要求1或2所述的一种用于监测路堤沉降的装置，其特征在于，所述的沉降盒内固定有储液盒，所述的第一垂直段伸入所述的储液盒内。

4.根据权利要求3所述的一种用于监测路堤沉降的装置，其特征在于，所述的沉降盒和所述的储液盒均为钢制铁盒，所述的沉降盒具有可打开的沉降盒顶盖，所述的沉降盒的一侧侧板开设有孔洞，所述的水平段穿设于所述的孔洞，所述的储液盒焊接在所述的沉降盒内，所述的储液盒具有可打开的储液盒顶盖，所述的储液盒顶盖上开设有出液口，所述的第一垂直段穿过所述的出液口伸入所述的沉降盒内。

5.一种利用权利要求1或2所述的装置实施的用于监测路堤沉降的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）将容器置于路堤以外的无施工处；

2）将沉降盒连同包裹有保护管的部分透明弯管埋入路基顶部，使沉降盒的顶面位于路基顶面以下10cm；

3）将液体从透明弯管的第二垂直段的端口注入沉降盒内，直到液体充满透明弯管时，将第二垂直段的端口用管塞封堵；

4）将埋入路基顶部的沉降盒及包裹有保护管的部分透明弯管上方的路基回填，使路基顶面整体齐平；

5）再在容器中装入同样的液体，并使第二垂直段的端口没入容器内的液体中；

6）在容器内的液体中将第二垂直段的端口处的管塞去除，此时沉降盒、透明弯管以及容器形成虹吸体系，由于虹吸作用，液体会在沉降盒与容器之间发生流动，最终沉降盒和容器内的液面高度相同；

7）待容器内的液面高度不发生变化时，记录此时容器内的液面高度值，并将该液面高度值作为基准高度，再开始逐层填筑路堤；

8）每层路堤填筑完成时，监测容器内的液面在填筑前后的液面高度变化值Δh，此时路基的沉降值即为液面高度变化值Δh的2倍，即此时路基的沉降值为2Δh。

6.一种利用权利要求3或4所述的装置实施的用于监测路堤沉降的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）将容器置于路堤以外的无施工处；

2）将沉降盒连同包裹有保护管的部分透明弯管埋入路基顶部，使沉降盒的顶面位于路基顶面以下10cm；

3）将液体从透明弯管的第二垂直段的端口注入储液盒内，直到液体充满透明弯管时，将第二垂直段的端口用管塞封堵；

4）将埋入路基顶部的沉降盒及包裹有保护管的部分透明弯管上方的路基回填，使路基顶面整体齐平；

5）再在容器中装入同样的液体，并使第二垂直段的端口没入容器内的液体中；

6）在容器内的液体中将第二垂直段的端口处的管塞去除，此时储液盒、透明弯管以及容器形成虹吸体系，由于虹吸作用，液体会在储液盒与容器之间发生流动，最终储液盒和容器内的液面高度相同；

7）待容器内的液面高度不发生变化时，记录此时容器内的液面高度值，并将该液面高度值作为基准高度，再开始逐层填筑路堤；

8）每层路堤填筑完成时，监测容器内的液面在填筑前后的液面高度变化值Δh，此时路基的沉降值即为液面高度变化值Δh的2倍，即此时路基的沉降值为2Δh。

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