CN115652981A - 一种杆塔基础地基内部塌陷超前监测和回填的装置及方法 - Google Patents

Abstract

一种杆塔基础地基内部塌陷超前监测和回填的装置及方法，装置包括杆塔基础、超前监测机构与回填机构；超前监测机构包括保护管、弹簧、钢绞线与混凝土试块，地表面上沿平台板四周均匀开设有多个孔洞，保护管插装在孔洞内，保护管下部插装有钢绞线，钢绞线一端与弹簧一端相连接，弹簧另一端与保护管顶部相连接，弹簧上设置有位移传感器，钢绞线另一端穿过保护管后与混凝土试块相连接，钢绞线侧面上设置有应力传感器，位移传感器、应力传感器均与计算机信号连接；回填机构包括输浆管、立杆与监测器，输浆管与立杆并列布置，且输浆管安装在立杆上，立杆底面设置有监测器。本设计不仅能超前监测杆塔基础的稳定性，而且监测精度高。

Description

一种杆塔基础地基内部塌陷超前监测和回填的装置及方法

技术领域

本发明涉及岩土工程技术领域，尤其涉及一种杆塔基础地基内部塌陷超前监测和回填的装置及方法。

背景技术

近年来，输电杆塔逐渐向山区扩建，但随着杆塔基础的运营，发现部分杆塔基础受土层内部塌陷而发生失稳破坏，造成重大的社会影响和经济损失，若能提前监测和处理地基土层塌陷造成的土洞，将大大减少此类事故产生的危害。

目前，现有技术只能实时监测杆塔基础的稳定性，其主要通过技术人员测量杆塔基础的沉降量来反映杆塔基础是否稳定，该方法主观性较强，且外界影响因素较多，监测精度低，存在较大的误差。因此，超前监测杆塔基础地基土内部是否发生塌陷对输电杆塔的运营非常重要，可在土层塌陷对杆塔基础的稳定性产生影响前将其处理。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的监测精度低且只能实时监测的缺陷与问题，提供一种超前监测且监测精度高的杆塔基础地基内部塌陷超前监测和回填的装置及方法。

为实现以上目的，本发明的技术解决方案是：一种杆塔基础地基内部塌陷超前监测和回填的装置，该装置包括杆塔基础、超前监测机构与回填机构；

所述杆塔基础包括平台板与多个桩基，多个所述桩基都位于地下，桩基的顶面与平台板的底面相连接，平台板的底面与地表面相贴合，平台板的顶面设置有杆塔；

所述超前监测机构的数量为多个，多个超前监测机构沿平台板的四周均匀布置，所述超前监测机构包括保护管、弹簧、钢绞线与混凝土试块，所述地表面上沿平台板的四周均匀开设有多个孔洞，所述保护管插装在孔洞内，所述弹簧位于保护管内且位于地表面的上方，弹簧上设置有位移传感器，所述保护管的下部插装有钢绞线，所述钢绞线的一端与弹簧的一端相连接，弹簧的另一端与保护管的顶部相连接，所述钢绞线的另一端穿过保护管后与混凝土试块相连接，所述混凝土试块位于保护管的正下方，混凝土试块的顶面与保护管的底面相贴合，混凝土试块的底面与孔洞的底面相贴合，所述钢绞线的侧面上设置有应力传感器，应力传感器位于保护管内，所述位移传感器、应力传感器均与计算机信号连接；

所述回填机构包括输浆管、立杆与监测器，所述输浆管与立杆并列布置，且输浆管安装在立杆上，所述立杆的底面设置有监测器。

所述位移传感器设置在弹簧的上部；所述应力传感器设置在钢绞线位于保护管底部部位的侧面上。

所述位移传感器监测到弹簧的竖向位移大于混凝土试块的高度或者应力传感器监测到钢绞线承受的拉应力大于混凝土试块的重力时，计算机发出报警信号。

所述弹簧的顶部通过卡扣与保护管的顶部相连接。

所述保护管的制造材料为钢化玻璃，保护管的壁厚为5～10mm。

所述保护管的底面与桩基的底面之间的距离D1为0.5～1m。

所述混凝土试块为圆柱形结构，所述钢绞线伸入混凝土试块内部后固定。

所述桩基的数量为四个，四个桩基呈矩形状布置，桩基的侧面与平台板的侧面之间的距离D2为1.5～2m。

一种杆塔基础地基内部塌陷超前监测和回填的方法，该方法应用于上述所述装置，所述方法包括以下步骤：

S1、先进行地基开挖，再进行桩基的灌注施工，然后进行回填夯实，再进行平台板的施工，然后将杆塔安装在平台板上；

S2、先将弹簧、钢绞线、混凝土试块依次进行连接，再将位移传感器、应力传感器分别安装在弹簧、钢绞线上，然后将弹簧和钢绞线安装在保护管中，以组装成超前监测机构；

同时，将输浆管与监测器安装在立杆上，以组装成回填机构；

S3、先沿平台板的四周等间距进行钻孔形成孔洞，再将超前监测机构放入孔洞内，并开启位移传感器与应力传感器，此时，保护管的顶部伸出地表面，保护管的底面与混凝土试块的顶面相贴合，混凝土试块的底面与孔洞的底面相贴合，计算机读取位移传感器、应力传感器的数值均为0，然后分层回填土体，以使超前监测机构与土体接触紧密；

S4、当某一混凝土试块附近发生土体塌陷时，混凝土试块承受的力发生变化，随着塌陷的不断扩张，导致混凝土试块在重力大于支撑力的作用下产生向下移动的趋势，此时，钢绞线承受的拉应力和弹簧产生的竖向位移不断增大，当弹簧产生的竖向位移大于混凝土试块的高度或者钢绞线承受的拉应力大于混凝土试块的重力时，计算机发出报警信号；

S5、先对发生报警的超前监测机构处的土体进行开挖，开挖形成探井，再将超前监测机构从探井中取出，然后将回填机构放入探井中，通过监测器对探井底部塌陷区的所在位置进行搜寻，确定塌陷区的位置后，将输浆管伸入塌陷区，对塌陷区进行灌浆处理，当监测器监测到浆体溢出塌陷区时停止注浆，再将回填机构从探井中取出，然后将超前监测机构放入探井并回填土体。

步骤S5中，所述探井的深度与孔洞的深度相同。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1、本发明一种杆塔基础地基内部塌陷超前监测和回填的装置及方法中，当某一混凝土试块附近发生土体塌陷时，混凝土试块承受的力发生变化，随着塌陷的不断扩张，导致混凝土试块在重力大于支撑力的作用下产生向下移动的趋势，此时，钢绞线承受的拉应力和弹簧产生的竖向位移不断增大，当弹簧产生的竖向位移大于混凝土试块的高度或者钢绞线承受的拉应力大于混凝土试块的重力时，计算机发出报警信号，然后对发生报警的超前监测机构处的土体进行开挖形成探井，再将超前监测机构从探井中取出，然后将回填机构放入探井中，通过监测器对探井底部塌陷区的所在位置进行搜寻，确定塌陷区的位置后，将输浆管伸入塌陷区，对塌陷区进行灌浆处理，当监测器监测到浆体溢出塌陷区时停止注浆，再将回填机构从探井中取出，然后将超前监测机构放入探井并回填土体；上述设计可超前监测杆塔基础地基内部是否发生塌陷，并在塌陷区未对杆塔基础稳定性产生影响前及时进行回填处理；同时，通过混凝土试块的受力及位移来反映混凝土试块附近塌陷处的土层情况，提高了监测精度。因此，本发明不仅能超前监测杆塔基础的稳定性，而且监测精度高。

2、本发明一种杆塔基础地基内部塌陷超前监测和回填的装置及方法中，位移传感器设置在弹簧的上部；应力传感器设置在钢绞线位于保护管底部部位的侧面上，在保护位移传感器与压力传感器的同时，进一步提高位移传感器、应力传感器的监测精度；弹簧的顶部通过卡扣与保护管的顶部相连接，不仅方便弹簧的安装与拆卸，而且提高对弹簧竖向位移的监测精度。因此，本发明可靠性高、安装与拆卸简便、监测精度高。

3、本发明一种杆塔基础地基内部塌陷超前监测和回填的装置及方法中，保护管的制造材料为钢化玻璃，保护管的壁厚为5～10mm，上述设计的保护管，不仅能很好的保护其内各部件，而且便于监测弹簧的变化；保护管的底面与桩基的底面之间的距离D1为0.5～1m，在提前监测地基内部是否发生塌陷的同时，降低对杆塔基础稳定性的影响；混凝土试块为圆柱形结构，钢绞线伸入混凝土试块内部后固定，增强钢绞线与混凝土试块的整体性，以提高监测精度；桩基的数量为四个，四个桩基呈矩形状布置，桩基的侧面与平台板的侧面之间的距离D2为1.5～2m，使得桩基承受载荷均匀，提高杆塔基础结构的稳定性，从而提高监测精度。因此，本发明监测精度高、操作简便、可靠性高。

4、本发明一种杆塔基础地基内部塌陷超前监测和回填的装置及方法中，探井的深度与孔洞的深度相同，不仅便于取出超前监测机构，而且塌陷区回填后，超前监测机构可直接放入，使得操作更为简便。因此，本发明可靠性高、操作简便。

附图说明

图1是本发明中超前监测机构监测杆塔基础地基内部塌陷的示意图。

图2是图1沿A-A方向的剖视图。

图3是本发明中超前监测机构的结构示意图。

图4是图3沿B-B方向的剖视图。

图5是图3沿C-C方向的剖视图。

图6是本发明中回填机构探寻塌陷区的示意图。

图7是本发明中回填机构的结构示意图。

图8是本发明中回填机构回填塌陷区的示意图。

图中：平台板1、桩基2、地表面3、杆塔4、超前监测机构5、保护管51、弹簧52、钢绞线53、混凝土试块54、位移传感器55、应力传感器56、卡扣57、回填机构6、输浆管61、立杆62、监测器63、计算机7、探井8、塌陷区9。

具体实施方式

以下结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参见图1至图8，一种杆塔基础地基内部塌陷超前监测和回填的装置，该装置包括杆塔基础、超前监测机构5与回填机构6；

所述杆塔基础包括平台板1与多个桩基2，多个所述桩基2都位于地下，桩基2的顶面与平台板1的底面相连接，平台板1的底面与地表面3相贴合，平台板1的顶面设置有杆塔4；

所述超前监测机构5的数量为多个，多个超前监测机构5沿平台板1的四周均匀布置，所述超前监测机构5包括保护管51、弹簧52、钢绞线53与混凝土试块54，所述地表面3上沿平台板1的四周均匀开设有多个孔洞，所述保护管51插装在孔洞内，所述弹簧52位于保护管51内且位于地表面3的上方，弹簧52上设置有位移传感器55，所述保护管51的下部插装有钢绞线53，所述钢绞线53的一端与弹簧52的一端相连接，弹簧52的另一端与保护管51的顶部相连接，所述钢绞线53的另一端穿过保护管51后与混凝土试块54相连接，所述混凝土试块54位于保护管51的正下方，混凝土试块54的顶面与保护管51的底面相贴合，混凝土试块54的底面与孔洞的底面相贴合，所述钢绞线53的侧面上设置有应力传感器56，应力传感器56位于保护管51内，所述位移传感器55、应力传感器56均与计算机7信号连接；

所述回填机构6包括输浆管61、立杆62与监测器63，所述输浆管61与立杆62并列布置，且输浆管61安装在立杆62上，所述立杆62的底面设置有监测器63。

所述位移传感器55设置在弹簧52的上部；所述应力传感器56设置在钢绞线53位于保护管51底部部位的侧面上。

所述位移传感器55监测到弹簧52的竖向位移大于混凝土试块54的高度或者应力传感器56监测到钢绞线53承受的拉应力大于混凝土试块54的重力时，计算机7发出报警信号。

所述弹簧52的顶部通过卡扣57与保护管51的顶部相连接。

所述保护管51的制造材料为钢化玻璃，保护管51的壁厚为5～10mm。

所述保护管51的底面与桩基2的底面之间的距离D1为0.5～1m。

所述混凝土试块54为圆柱形结构，所述钢绞线53伸入混凝土试块54内部后固定。

所述桩基2的数量为四个，四个桩基2呈矩形状布置，桩基2的侧面与平台板1的侧面之间的距离D2为1.5～2m。

一种杆塔基础地基内部塌陷超前监测和回填的方法，该方法应用于上述所述装置，所述方法包括以下步骤：

S1、先进行地基开挖，再进行桩基2的灌注施工，然后进行回填夯实，再进行平台板1的施工，然后将杆塔4安装在平台板1上；

S2、先将弹簧52、钢绞线53、混凝土试块54依次进行连接，再将位移传感器55、应力传感器56分别安装在弹簧52、钢绞线53上，然后将弹簧52和钢绞线53安装在保护管51中，以组装成超前监测机构5；

同时，将输浆管61与监测器63安装在立杆62上，以组装成回填机构6；

S3、先沿平台板1的四周等间距进行钻孔形成孔洞，再将超前监测机构5放入孔洞内，并开启位移传感器55与应力传感器56，此时，保护管51的顶部伸出地表面3，保护管51的底面与混凝土试块54的顶面相贴合，混凝土试块54的底面与孔洞的底面相贴合，计算机7读取位移传感器55、应力传感器56的数值均为0，然后分层回填土体，以使超前监测机构5与土体接触紧密；

S4、当某一混凝土试块54附近发生土体塌陷时，混凝土试块54承受的力发生变化，随着塌陷的不断扩张，导致混凝土试块54在重力大于支撑力的作用下产生向下移动的趋势，此时，钢绞线53承受的拉应力和弹簧52产生的竖向位移不断增大，当弹簧52产生的竖向位移大于混凝土试块54的高度或者钢绞线53承受的拉应力大于混凝土试块54的重力时，计算机7发出报警信号；

S5、先对发生报警的超前监测机构5处的土体进行开挖，开挖形成探井8，再将超前监测机构5从探井8中取出，然后将回填机构6放入探井8中，通过监测器63对探井8底部塌陷区9的所在位置进行搜寻，确定塌陷区9的位置后，将输浆管61伸入塌陷区9，对塌陷区9进行灌浆处理，当监测器63监测到浆体溢出塌陷区9时停止注浆，再将回填机构6从探井8中取出，然后将超前监测机构5放入探井8并回填土体。

步骤S5中，所述探井8的深度与孔洞的深度相同。

本发明的原理说明如下：

本设计通过在平台板四周均匀布置超前监测机构，对杆塔基础四周的地基进行全方位超前监测。本设计可超前监测杆塔基础地基是否发生塌陷，并在塌陷处未对杆塔基础稳定性产生影响前及时进行回填处理，而传统方法大多数是在杆塔基础附近产生塌陷或形成土洞后才进行补救，此时产生了明显的地层塌陷，在进行补救后不仅降低了杆塔的运营期，还增加了补救施工成本，更加严重的会在补救处理前就导致杆塔丧失使用功能，比如发生倾覆。

保护管采用钢化玻璃制作而成，钢化玻璃强度高，且属于无色透明材料，在工作过程中对内部弹簧、钢绞线、监测设备起到较好的保护作用，且无色透明材料有利于监测地表面弹簧的变化。

钢绞线伸入混凝土试块内部，增强两者间的整体性，确保土层塌陷时，混凝土试块和钢绞线同幅度下降，进而牵动弹簧产生竖向位移，提高监测精度。

通过混凝土试块的受力及位移来反映混凝土试块附近塌陷处的土层情况，而混凝土试块的受力通过钢绞线承受的拉应力来反映，混凝土试块的位移通过保护管上部弹簧的竖向位移来反映，最终弹簧的竖向位移数据通过位移传感器来收集，钢绞线的拉受力数据通过应力传感器来收集，通过监测位移和应力变化提高监测可靠度。

输浆管与立杆并列布置，通过立杆确保灌浆过程中输浆管的稳定性，立杆底面设置监测器，输浆管底部超出监测器布置，使得灌浆时不影响监测器工作。

通过开挖探井，并用带监测器的立杆确定塌陷区位置，利用与立杆并列的输浆管对土体塌陷进行浆体填充，这样不仅可以精确找到塌陷区位置，而且大大降低了回填成本，还可以继续在该位置安置超前监测机构，大大增加了装置的使用周期。

实施例1：

参见图1至图8，一种杆塔基础地基内部塌陷超前监测和回填的装置，该装置包括杆塔基础、超前监测机构5与回填机构6；所述杆塔基础包括平台板1与多个桩基2，多个所述桩基2都位于地下，桩基2的顶面与平台板1的底面相连接，平台板1的底面与地表面3相贴合，平台板1的顶面设置有杆塔4；所述超前监测机构5的数量为多个，多个超前监测机构5沿平台板1的四周均匀布置，所述超前监测机构5包括保护管51、弹簧52、钢绞线53与混凝土试块54，所述地表面3上沿平台板1的四周均匀开设有多个孔洞，所述保护管51插装在孔洞内，所述弹簧52位于保护管51内且位于地表面3的上方，弹簧52上设置有位移传感器55，所述保护管51的下部插装有钢绞线53，所述钢绞线53的一端与弹簧52的一端相连接，弹簧52的另一端与保护管51的顶部相连接，所述钢绞线53的另一端穿过保护管51后与混凝土试块54相连接，所述混凝土试块54位于保护管51的正下方，混凝土试块54的顶面与保护管51的底面相贴合，混凝土试块54的底面与孔洞的底面相贴合，所述钢绞线53的侧面上设置有应力传感器56，应力传感器56位于保护管51内，所述位移传感器55、应力传感器56均与计算机7信号连接；所述回填机构6包括输浆管61、立杆62与监测器63，所述输浆管61与立杆62并列布置，且输浆管61安装在立杆62上，所述立杆62的底面设置有监测器63。

按上述方案，一种杆塔基础地基内部塌陷超前监测和回填的方法，所述方法包括以下步骤：

S1、先进行地基开挖，再进行桩基2的灌注施工，然后进行回填夯实，再进行平台板1的施工，然后将杆塔4安装在平台板1上；

S2、先将弹簧52、钢绞线53、混凝土试块54依次进行连接，再将位移传感器55、应力传感器56分别安装在弹簧52、钢绞线53上，然后将弹簧52和钢绞线53安装在保护管51中，以组装成超前监测机构5；

同时，将输浆管61与监测器63安装在立杆62上，以组装成回填机构6；

S3、先沿平台板1的四周等间距进行钻孔形成孔洞（孔洞的直径略大于混凝土试块54的直径），再将超前监测机构5放入孔洞内，并开启位移传感器55与应力传感器56，此时，保护管51的顶部伸出地表面3，保护管51的底面与混凝土试块54的顶面相贴合，混凝土试块54的底面与孔洞的底面相贴合，计算机7读取位移传感器55、应力传感器56的数值均为0，然后分层回填土体，以使超前监测机构5与土体接触紧密；

S4、当某一混凝土试块54附近发生土体塌陷时，混凝土试块54承受的力发生变化，随着塌陷的不断扩张，导致混凝土试块54在重力大于支撑力的作用下产生向下移动的趋势，此时，钢绞线53承受的拉应力和弹簧52产生的竖向位移不断增大，当弹簧52产生的竖向位移大于混凝土试块54的高度或者钢绞线53承受的拉应力大于混凝土试块54的重力时，计算机7发出报警信号；

S5、先对发生报警的超前监测机构5处的土体进行开挖，开挖形成探井8，探井8的深度与孔洞的深度相同，再将超前监测机构5从探井8中取出，然后将回填机构6放入探井8中，通过监测器63对探井8底部塌陷区9的所在位置进行搜寻，确定塌陷区9的位置后，将输浆管61伸入塌陷区9，对塌陷区9进行灌浆处理，当监测器63监测到浆体溢出塌陷区9时停止注浆，再将回填机构6从探井8中取出，然后将超前监测机构5放入探井8并回填土体。

实施例2：

基本内容同实施例1，不同之处在于：

所述位移传感器55设置在弹簧52的上部；所述应力传感器56设置在钢绞线53位于保护管51底部部位的侧面上；所述位移传感器55监测到弹簧52的竖向位移大于混凝土试块54的高度或者应力传感器56监测到钢绞线53承受的拉应力大于混凝土试块54的重力时，计算机7发出报警信号；所述弹簧52的顶部通过卡扣57与保护管51的顶部相连接。

实施例3：

基本内容同实施例1，不同之处在于：

所述保护管51的制造材料为钢化玻璃，保护管51的壁厚为5～10mm；所述保护管51的底面与桩基2的底面之间的距离D1为0.5～1m；所述混凝土试块54为圆柱形结构，所述钢绞线53伸入混凝土试块54内部后固定；所述桩基2的数量为四个，四个桩基2呈矩形状布置，桩基2的侧面与平台板1的侧面之间的距离D2为1.5～2m。

本实施例中，所述装置用于超前监测恩渔I回线#171杆塔基础附近地基土内部塌陷，但并不限于恩渔I回线#171杆塔基础，所述装置适合于各种类型的杆塔，利用所述装置及方法监测到所处地基土塌陷威胁到恩渔I回线#171稳定性，利用所述装置及方法对所处塌陷区进行打探井后灌浆填充。输电杆塔的运营过程中，若多处混凝土试块附近土体发生塌陷，可同时采用上述方法及时进行探井灌浆处理。

Claims (10)

1.一种杆塔基础地基内部塌陷超前监测和回填的装置，其特征在于，该装置包括杆塔基础、超前监测机构(5)与回填机构(6)；

所述杆塔基础包括平台板(1)与多个桩基(2)，多个所述桩基(2)都位于地下，桩基(2)的顶面与平台板(1)的底面相连接，平台板(1)的底面与地表面(3)相贴合，平台板(1)的顶面设置有杆塔(4)；

所述超前监测机构(5)的数量为多个，多个超前监测机构(5)沿平台板(1)的四周均匀布置，所述超前监测机构(5)包括保护管(51)、弹簧(52)、钢绞线(53)与混凝土试块(54)，所述地表面(3)上沿平台板(1)的四周均匀开设有多个孔洞，所述保护管(51)插装在孔洞内，所述弹簧(52)位于保护管(51)内且位于地表面(3)的上方，弹簧(52)上设置有位移传感器(55)，所述保护管(51)的下部插装有钢绞线(53)，所述钢绞线(53)的一端与弹簧(52)的一端相连接，弹簧(52)的另一端与保护管(51)的顶部相连接，所述钢绞线(53)的另一端穿过保护管(51)后与混凝土试块(54)相连接，所述混凝土试块(54)位于保护管(51)的正下方，混凝土试块(54)的顶面与保护管(51)的底面相贴合，混凝土试块(54)的底面与孔洞的底面相贴合，所述钢绞线(53)的侧面上设置有应力传感器(56)，应力传感器(56)位于保护管(51)内，所述位移传感器(55)、应力传感器(56)均与计算机(7)信号连接；

所述回填机构(6)包括输浆管(61)、立杆(62)与监测器(63)，所述输浆管(61)与立杆(62)并列布置，且输浆管(61)安装在立杆(62)上，所述立杆(62)的底面设置有监测器(63)。

2.根据权利要求1所述的一种杆塔基础地基内部塌陷超前监测和回填的装置，其特征在于：所述位移传感器(55)设置在弹簧(52)的上部；所述应力传感器(56)设置在钢绞线(53)位于保护管(51)底部部位的侧面上。

3.根据权利要求1所述的一种杆塔基础地基内部塌陷超前监测和回填的装置，其特征在于：所述位移传感器(55)监测到弹簧(52)的竖向位移大于混凝土试块(54)的高度或者应力传感器(56)监测到钢绞线(53)承受的拉应力大于混凝土试块(54)的重力时，计算机(7)发出报警信号。

4.根据权利要求1所述的一种杆塔基础地基内部塌陷超前监测和回填的装置，其特征在于：所述弹簧(52)的顶部通过卡扣(57)与保护管(51)的顶部相连接。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的一种杆塔基础地基内部塌陷超前监测和回填的装置，其特征在于：所述保护管(51)的制造材料为钢化玻璃，保护管(51)的壁厚为5～10mm。

6.根据权利要求1-4中任意一项所述的一种杆塔基础地基内部塌陷超前监测和回填的装置，其特征在于：所述保护管(51)的底面与桩基(2)的底面之间的距离D1为0.5～1m。

7.根据权利要求1-4中任意一项所述的一种杆塔基础地基内部塌陷超前监测和回填的装置，其特征在于：所述混凝土试块(54)为圆柱形结构，所述钢绞线(53)伸入混凝土试块(54)内部后固定。

8.根据权利要求1-4中任意一项所述的一种杆塔基础地基内部塌陷超前监测和回填的装置，其特征在于：所述桩基(2)的数量为四个，四个桩基(2)呈矩形状布置，桩基(2)的侧面与平台板(1)的侧面之间的距离D2为1.5～2m。

9.一种杆塔基础地基内部塌陷超前监测和回填的方法，其特征在于，该方法应用于权利要求1-8中任意一项所述装置，所述方法包括以下步骤：

S1、先进行地基开挖，再进行桩基(2)的灌注施工，然后进行回填夯实，再进行平台板(1)的施工，然后将杆塔(4)安装在平台板(1)上；

S2、先将弹簧(52)、钢绞线(53)、混凝土试块(54)依次进行连接，再将位移传感器(55)、应力传感器(56)分别安装在弹簧(52)、钢绞线(53)上，然后将弹簧(52)和钢绞线(53)安装在保护管(51)中，以组装成超前监测机构(5)；

同时，将输浆管(61)与监测器(63)安装在立杆(62)上，以组装成回填机构(6)；

S3、先沿平台板(1)的四周等间距进行钻孔形成孔洞，再将超前监测机构(5)放入孔洞内，并开启位移传感器(55)与应力传感器(56)，此时，保护管(51)的顶部伸出地表面(3)，保护管(51)的底面与混凝土试块(54)的顶面相贴合，混凝土试块(54)的底面与孔洞的底面相贴合，计算机(7)读取位移传感器(55)、应力传感器(56)的数值均为0，然后分层回填土体，以使超前监测机构(5)与土体接触紧密；

S4、当某一混凝土试块(54)附近发生土体塌陷时，混凝土试块(54)承受的力发生变化，随着塌陷的不断扩张，导致混凝土试块(54)在重力大于支撑力的作用下产生向下移动的趋势，此时，钢绞线(53)承受的拉应力和弹簧(52)产生的竖向位移不断增大，当弹簧(52)产生的竖向位移大于混凝土试块(54)的高度或者钢绞线(53)承受的拉应力大于混凝土试块(54)的重力时，计算机(7)发出报警信号；

S5、先对发生报警的超前监测机构(5)处的土体进行开挖，开挖形成探井(8)，再将超前监测机构(5)从探井(8)中取出，然后将回填机构(6)放入探井(8)中，通过监测器(63)对探井(8)底部塌陷区(9)的所在位置进行搜寻，确定塌陷区(9)的位置后，将输浆管(61)伸入塌陷区(9)，对塌陷区(9)进行灌浆处理，当监测器(63)监测到浆体溢出塌陷区(9)时停止注浆，再将回填机构(6)从探井(8)中取出，然后将超前监测机构(5)放入探井(8)并回填土体。

10.根据权利要求9所述的一种杆塔基础地基内部塌陷超前监测和回填的方法，其特征在于：步骤S5中，所述探井(8)的深度与孔洞的深度相同。

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