CN202073083U - 一种岩土体表面位移实时监测装置 - Google Patents

一种岩土体表面位移实时监测装置 Download PDF

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姚爱军
杜修力
赵强
王强
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Abstract

本实用新型公开了一种岩土体表面位移实时监测装置及方法,用于基坑或边坡等岩土体的位移或变形监测,属于岩土工程测试技术领域,其包括:基准点锚固系统、测量系统和数据采集系统。其优点是可实现岩土体表面的实时监测,监测装置便于现场快速安装,施工材料成本低廉。

Description

一种岩土体表面位移实时监测装置
技术领域
[0001] 本实用新型公开了一种岩土体表面位移实时监测装置与方法,属于土木工程监测技术领域,主要用于各种岩土体工程的位移或变形监测。
背景技术
[0002] 各种岩土与地下工程建设中,经常对岩土体表面的位移或变形进行监测,一般常用的监测方法包括:(1)地面工程测量法,即在拟监测的岩土体部位设置监测标点,在远离监测点的稳定区域设置基准点,采用全站仪进行观测。(¾测斜仪法,即在岩土体或支护结构内安装测斜管,使用测斜仪分段测量岩土体或结构体的位移变形情况。其中,地面工程测量法测量精度受地面工程影响较大,对于基坑侧壁深部的测点无法实施测量,测量工作量大,不能实时监测。测斜仪法的测斜管安装需紧密配合施工,测斜管的日常保护十分困难, 测量工作量大,做到实时监测比较困难。
[0003] 其它的一些监测方法,如滑坡监测用的埋桩法、标尺法、贴片法,仅是一种宏观的粗略观测,而测缝计、倾斜计等岩土体表面变形监测仪器,仅能定量地测量岩土体表面的相对位移。
实用新型内容
[0004] 一种岩土体表面位移实时监测装置,包括:基准点锚固系统、测量系统和数据采集系统。
[0005] 基准点锚固系统,包括导向球1、滑槽2、PVC套管3、;支臂4、内管5、挡片6、销钉 7、牵引钢丝8、螺丝9,其特征在于:导向球1与内管5连接,PVC套管3套于内管5外,支臂 4 一端通过匝箍固定于内管5上,另一端通过匝箍固定于PVC套管3上。内管5靠近导向球的一端开有滑槽2,PVC套管3可在内管滑槽2处滑动。挡片6位于PVC套管3上,挡片 6上沿PVC套管3的轴向开槽,两个螺丝9将其径向固定在PVC套管上,纵向可滑动,挡片6 远离导向球1 一端系有牵引钢丝8。牵引钢丝8通过滑槽2穿过,进入内管5,并引出钻孔口用于牵拉。销钉7位于挡片6下靠近导向球1侧,插入PVC套管3和内管5重合的孔中将PVC套管3固定于内管5上,销钉底垫有弹簧。测量孔口进行封堵,封堵11的材料可采用强度C15的混凝土,封堵11的长度30〜40cm,并与孔口岩土体表面抹平。
[0006] 测量系统:基准点锚固系统通过钢丝拉线8与测量系统连接;测量系统位于岩土体表面,由固定螺栓13、精密位移传感器14和角钢支架15组成,角钢支架固定于岩土体表面,使用固定螺栓将传感器固定于角钢支架上。
[0007] 数据采集系统:由数据线17和读数仪18组成,测量系统的精密位移传感器与读数仪通过数据线17相连。
[0008] 岩土体表面位移实时监测装置的监测方法如下:
[0009] 在拟监测的岩土体部位,采用洛阳铲或钻机成孔,在钻孔内安装基准点锚固系统, 牵拉钢丝引出孔口 ;拉紧牵拉钢丝,挡片沿PVC套管的轴向滑动,销钉弹出,PVC套管沿着内管沿着远离导向球端滑动,牵引带动支臂撑开,使基准点锚固系统在孔内锚固。在孔口安装测量系统支架,将传感器固定,并与牵拉钢丝连接。传感器的数据线与读数仪相连,通过读数仪读取拟测点岩土体位移值。
[0010] 本实 用新型的主要技术关键是在岩土体深部设置基准点,在岩土体表面设置位移传感器,通过数据采集仪实现实时监测。
[0011] 与现有测量方法相比,本实用新型可以取得如下有益效果:
[0012] (1)可实现岩土体表面的实时监测;
[0013] (2)位移监测的量程可以达到500mm,测量分辨率为0. 1mm,测量精度较高;
[0014] (3)便于在基坑深部实施侧向位移监测。
附图说明
[0015] 图1为岩土体表面位移实时监测装置组成示意图;
[0016] 图2为岩土体表面位移实时监测装置基准点锚固系统的结构示意图;
[0017] 图3为岩土体表面位移实时监测装置局部放大示意图;
[0018] 图4为北京中关村某基坑侧壁变形监测曲线。
[0019] 图中:1.导向球;2.滑槽;3. PVC套管;4.支臂;5.内管;6.挡片;7.销钉;8.牵引钢丝;9.螺丝;10.水泥浆液;11.测量孔封堵;12.测量孔;13.固定螺栓;14.传感器; 15.角钢支架;16.岩土体侧壁;17.数据线;18.读数仪
具体实施方式
[0020] 下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步地说明。
[0021] 本专利已经应用于多个工程实例,现以北京中关村某基坑工程变形监测为例,说明该方法的使用步骤和效果。
[0022] 本监测方法依托一整套自动监测系统,包括:基准点锚固系统、测量系统和数据采集系统。其中,基准点锚固系统位于具有一定深度的钻孔内;测量系统位于岩土体表面,由精密位移传感器和支架组成;数据采集系统由读数仪和数据线组成。如图1所示。
[0023] 其中基准点锚固系统包括导向球1、滑槽2、PVC套管3、支臂4、内管5、挡片6、销钉7、牵引钢丝8、螺丝9,其特征在于:导向球1与内管5连接,PVC套管3套于内管5外, 支臂4 一端通过匝箍固定于内管5上,另一端通过匝箍固定于PVC套管3上。内管5靠近导向球的一端开有滑槽2,PVC套管3可在内管滑槽2处滑动。挡片6位于PVC套管3上, 挡片6上沿PVC套管3的轴向开槽,两个螺丝9将其径向固定在PVC套管上,纵向可滑动, 挡片6远离导向球1 一端系有牵引钢丝8。牵引钢丝8通过滑槽2穿过,进入内管5,并引出钻孔口用于牵拉。销钉Ί位于挡片6下靠近导向球1侧,插入PVC套管3和内管5重合的孔中将PVC套管3固定于内管5上。销钉底垫有弹簧。测量孔口进行封堵,封堵11的材料可采用强度C15的混凝土,封堵11的长度30〜40cm,并与孔口岩土体表面抹平。如图2 和图3所示。
[0024] 测量系统:基准点锚固系统通过钢丝拉线8与测量系统连接;测量系统位于岩土体表面,由固定螺栓13、精密位移传感器14和角钢支架15组成,角钢支架固定于岩土体表面,使用固定螺栓将传感器固定于角钢支架上。[0025] 数据采集系统:由数据线17和读数仪18组成,测量系统的精密位移传感器与读数仪通过数据线17相连。
[0026] 本实用新型的岩土体表面位移实时监测方法的具体步骤如下:
[0027] (1)首先,等待基坑开挖至1.5米深,在拟监测部位采用洛阳铲成孔,钻孔角度 10。,钻孔直径140mm,孔深15m。
[0028] (2)在钻孔内安装基准点锚固系统,牵拉钢丝引出孔口。
[0029] (3)在孔口安装测量系统支架,将传感器固定,并与牵拉钢丝连接。使用塑料袋等防雨水材料保护好传感器,并将数据线引导基坑地表边缘,以便测量。
[0030] (4)使用数据采集系统(读数仪),读取拟测点岩土体位移初值。以后,根据工程要求,每隔一定时间(间隔可采用:1天、1小时、几小时、1分钟、几分钟等)读取数据,并形成监测曲线,实现实时监测的目的。
[0031] (5)如图4所示,为该基坑工程在2009年12月10日至2010年1月24日施工阶段的位移监测曲线,该曲线以天(日期)为单位,十分精确地反映了该测点的位移变化规律。

Claims (1)

1. 一种岩土体表面位移实时监测装置,包括:基准点锚固系统、测量系统和数据采集系统,其特征在于:基准点锚固系统,包括导向球⑴、滑槽(2)、PVC套管(3)、;支臂(4)、内管(5)、挡片 (6)、销钉(7)、牵引钢丝(8)、螺丝(9),其特征在于:导向球(1)与内管(5)连接,PVC套管 (3)套于内管(5)夕卜,支臂(4) 一端通过匝箍固定于内管(5)上,另一端通过匝箍固定于PVC 套管⑶上;内管5靠近导向球的一端开有滑槽⑵,PVC套管(3)可在内管滑槽(2)处滑动;挡片(6)位于PVC套管(3)上,挡片(6)上沿PVC套管3的轴向开槽,两个螺丝(9)将其径向固定在PVC套管上,纵向可滑动,挡片(6)远离导向球(1) 一端系有牵引钢丝(8); 牵引钢丝⑶通过滑槽(2)穿过,进入内管(5),并引出钻孔口用于牵拉;销钉(7)位于挡片(6)下靠近导向球(1)侧,插入PVC套管(3)和内管(5)重合的孔中将PVC套管(3)固定于内管(5)上,销钉底垫有弹簧;测量孔口进行封堵,封堵11的材料采用强度C15的混凝土,封堵(11)的长度30〜40cm,并与孔口岩土体表面抹平;测量系统:基准点锚固系统通过钢丝拉线8与测量系统连接;测量系统位于岩土体表面,由固定螺栓(13)、精密位移传感器(14)和角钢支架(15)组成,角钢支架固定于岩土体表面,使用固定螺栓将传感器固定于角钢支架上;数据采集系统:由数据线(17)和读数仪(18)组成,测量系统的精密位移传感器(14) 与读数仪(18)通过数据线(17)相连。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN102162234A (zh) * 2010-12-27 2011-08-24 北京工业大学 一种岩土体表面位移实时监测装置及监测方法
CN103046523A (zh) * 2012-12-25 2013-04-17 北京爱地地质勘察基础工程公司 一种基坑及边坡支护水平变形监测方法
CN103791805A (zh) * 2014-01-15 2014-05-14 重庆市高新工程勘察设计院有限公司 滑坡深部位移监测系统

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