CN204555955U - 一种磁环式分层沉降监测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及岩土工程建设中地基沉降变形监测技术领域，尤其是一种磁环式分层沉降监测装置，其特征在于：所述分层沉降管的管孔内配合连接有一支撑架，所述支撑架支撑所述分层沉降管的管孔内壁。本实用新型的优点是：可通过安装在管帽内的微型GPS定位器准确地探测到前一截沉降管的埋设位置，从而减少对周围土体的扰动，提高监测精度。微型GPS安装结构简便，便于定期更换电池。沉降管具有结构简单、强度高、便于使用及携带、拼装方便等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及岩土工程建设中地基沉降变形监测技术领域，尤其是一种适用于测量地基，特别是针对高填方地基的分层沉降量的磁环式分层沉降监测装置。
背景技术
在当前的高填方场地形成等其他岩土工程中，地基基础的沉降控制成为保证工程质量的重要问题。研究高填方场地沉降的重要手段是埋设原位沉降观测装置，磁环式分层沉降仪是目前常用的观测装置。
公知的磁环式分层沉降仪主要由一根PVC沉降管、多个沉降磁环、测头、测试仪，以及连接测头和测试仪之间的钢尺电缆组成。采用磁环式分层沉降仪观测高填方场地地基沉降的工作过程是先在地基基岩上用钻机钻孔，然后清孔，将PVC沉降管按照在孔的中心部位，按设计要求在每节管子上套上磁环和定位环，并用螺丝固定定位环，把管子插入外接头内，拧紧螺丝，放到设计深度止，最后盖上盖子将地基土回填密实。埋设完成后，沉降磁环将会沿着沉降管随土体同步沉降。测量时，将测头放入导管内，手拿钢尺电缆，让测头缓慢地向下移动，当测头接触到磁环时，接收系统会发出蜂鸣声，这时测试人员从电缆上读出沉降管口对应的刻度，得到沉降磁环的沉降结果。
但是采用上述沉降观测装置观测高填方场地地基沉降时，存在下列问题：由于高填方场地填土厚度往往大于20米，对沉降管自身强度要求较高，而现有的PVC沉降管无法满足该强度要求，随着填土高度的增加会出现弯折现象，使地基沉降监测失效。高填方场地施工期沉降监测通常是填筑一定厚度土体后，确定沉降管位置，用洛阳铲成孔后，将该层土体沉降管与前一截沉降管相连，并完成埋设工作。但目前的施工手段无法准确确定前一截沉降管的埋设位置，成孔时容易对已完成填土造成较大扰动，对沉降监测效果有较大影响。
发明内容
本实用新型的目的是根据上述现有技术的不足，提供了一种磁环式分层沉降监测装置，通过在沉降管内设置支撑来提高沉降管的强度，同时可利用内支撑进行多段沉降管之间的拼装，方便沉降管的埋设。
本实用新型目的实现由以下技术方案完成：
一种磁环式分层沉降监测装置，包括一分层沉降管和若干沉降磁环，若干所述沉降磁环互相间隔的套装于所述分层沉降管外围，其特征在于：所述分层沉降管的管孔内配合连接有一支撑架，所述支撑架支撑所述分层沉降管的管孔内壁。
所述分层沉降管的管孔内部配合连接有一支撑架是指，所述分层沉降管的管孔内壁开设有至少两个沿其管体轴向延伸的凹槽，所述支撑架表面具有至少两块分别与所述凹槽槽口大小、形状吻合配比的支撑板，所述支撑板的板头支撑于所述凹槽槽底，所述支撑架通过所述支撑板与所述凹槽之间的凸凹适配插装于所述分层沉降管内。
所述分层沉降管由若干沉降管拼接而成，若干所述沉降管内分别插装有所述支撑架。
所述分层沉降管由若干沉降管拼接而成是指，将一沉降管内的支撑架的支撑板插装于另一沉降管内壁上的凹槽内，使所述两沉降管之间通过所述支撑板与所述凹槽之间的凸凹适配构成拼接。
所述分层沉降管顶端配合连接有一沉降管帽，所述沉降管帽具有一中孔，所述中孔内壁开设有至少两个所述凹槽，所述沉降管帽通过所述凹槽与所述支撑板之间的凸凹适配与所述分层沉降管构成配合连接。
所述沉降管帽内部固设有一GPS定位器。
所述沉降管帽内壁具有内螺纹，所述GPS定位器固定设置于一薄板之上，所述薄板与所述沉降管帽之间通过螺纹构成配合连接。
本实用新型的优点是：可通过安装在管帽内的微型GPS定位器准确地探测到前一截沉降管的埋设位置，从而减少对周围土体的扰动，提高监测精度。微型GPS安装结构简便，便于定期更换电池。沉降管具有结构简单、强度高、便于使用及携带、拼装方便等优点。
附图说明
图1为本实用新型的磁环式分层沉降监测装置结构示意图；
图2为沿图1中A-A线的剖面示意图；
图3 为本实用新型沉降管连接示意图；
图4为本实用新型的沉降管帽结构示意图；
图5为本实用新型的沉降管帽仰视图。
具体实施方式
以下结合附图通过实施例对本实用新型特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：
如图1-5所示，图中标记1-20分别为：分层沉降管1、沉降管帽2、沉降磁环3、弹片4、箍圈5、螺丝6、外壁7、内壁8、支撑架9、锚板10、沉降管11、沉降管12、GPS定位器13、薄板14、螺纹内壁15、外壳16、凹槽17、支撑板18、手柄19、凹槽20。
实施例：如图1所示，本实施例中的磁环式分层沉降监测装置，由分层沉降管1、锚板10、沉降磁环3、箍圈5和沉降管帽2构成。分层沉降管1通过固定在其底部外围的锚板10固定在基岩上，锚板15为圆环形钢板，其圆环内径与分层沉降管1的外径一致。若干沉降磁环3相互间隔的套装在分层沉降管1的外围，沉降磁环3为中空圆柱体结构，其中空圆柱体的内径与分层沉降管1外径相同。沉降磁环3沿分层沉降1埋设方向的下方通过螺丝对称固定有六个材质为弹性钢条的弹片4，保证分层沉降管1在插入土体时沉降磁环3具有一定强度而避免移位或变形。沉降磁环3下方由弹片定位，上方通过箍圈5进行定位，箍圈5位于的下表面与沉降磁环3的上表面相紧贴，箍圈5由四个对称的螺丝6固定在分层沉降管1的管壁上，使得沉降磁环3限位于箍圈5和弹片4之间。
如图2所示，分层沉降管1的管孔内部配合连接有一支撑架9，支撑架9支撑分层沉降管1的内壁7表面，以提高分层沉降管1的强度避免其在埋设过程中弯折损坏。分层沉降管1与支撑架9之间的配合连接是指，分层沉降管1的内壁7上开设有四条径向十字交叉的凹槽17，凹槽17沿分层沉降管11的轴向延伸，支撑架9上设置有与四条凹槽17槽口形状、大小相吻合配比的四块支撑板18；支撑板18的板头分别支撑于凹槽17的槽底，支撑架9通过支撑板18与凹槽17之间的凸凹适配插装于分层沉降管1的内部。
如图3所示，对于高填方场地，分层沉降管1可由两段或多段沉降管拼接而成，每一段沉降管内分别配合连接有长度与其管长相同的支撑架9。在每一沉降管的顶端，使支撑架9略高沉降管；此时，支撑架9的底端位于沉降管的管孔内部。安装时，将待安装沉降管底端的凹槽，与已分层沉降管顶端的凹槽对齐，使已安装沉降管内的支撑架9上的支撑板18，沿待安装的沉降管的凹槽插入，使两段沉降管通过支撑板18与凹槽之间的插装构成拼接。以图3中的沉降管11和沉降管12为例，沉降管12位于沿埋设方向上沉降管11的下方。使沉降管12内的支撑架9的顶端伸出于沉降管12外，此时支撑架9的底端也就相应缩进于沉降管12内。以相同的方法处理沉降管11，则沉降管11的管孔底部形成一用于与沉降管12拼接的连接位，该连接位处开设有凹槽。将伸出于沉降管12的支撑架9部分插入沉降管11底端连接位处的凹槽内，即完成沉降管12与沉降管11之间的拼接。以此往复，可拼接若干段沉降管直至其拼接后的整体长度与对分层沉降管11的设计长度相同为止。
在分层沉降管1的顶端配合连接有一沉降管帽2，如图4所示，沉降管帽4由外壳16、GPS定位器13和薄板14构成，其中GPS定位器13固定设置在薄板14上，两者均位于外壳16的内部。外壳16的下端与分层沉降管1的顶端配合连接。在本实施例，沉降管帽2呈圆柱体形状，管帽的外径和内径与分层沉降管1的外径和内径一致。外壳16具有螺纹内壁15，以便将薄板14旋入管帽，薄板14的直径与管帽内径一致，薄板的厚度略小于管帽内壁螺纹的间距。如图5所示，为了便于将薄板14旋入沉降管帽2，在薄板14底面设置有手柄19，操作人员可通过夹紧手柄19将薄板14旋入沉降管帽2之中。
沉降管帽2的外壳16内壁上还具有四条沿沉降管帽2径向十字交叉的凹槽20，凹槽20是以沉降管帽2的轴向延伸，安装时可按照两沉降管之间的拼装方法将其与分层沉降管1的顶端配合连接构成一整体，即将分层沉降管1内支撑架9上的支撑板18插装于凹槽20内构成沉降管帽2与分层沉降管1之间的拼接。
本实施例是以现有沉降观测技术为基础，采用分层沉降仪读取沉降监测数据，保证了监测数据的基本精度和可靠性，分层沉降管具有较高的强度，以及两段沉降管之间简便的搭接方式，使本实施例中的监测装置可以满足不同沉降观测深度的要求。总之，与现有技术相比，本实施例中的监测装置具有较高的观测精度和可靠度，且成本低廉，应用前景广泛。
以上所述，仅为本实用新型示意性的具体实施方式，不能以其限定本实用新型的范围。故其等同组件的放大、缩小、置换，或依本实用新型专利保护范围所作的等同变化与修改，仍然属于本实用新型权利要求书的涵盖范围。
Claims (7)
1.一种磁环式分层沉降监测装置，包括一分层沉降管和若干沉降磁环，若干所述沉降磁环互相间隔的套装于所述分层沉降管外围，其特征在于：所述分层沉降管的管孔内配合连接有一支撑架，所述支撑架支撑所述分层沉降管的管孔内壁。
2.根据权利要求1所述的一种磁环式分层沉降监测装置，其特征在于：所述分层沉降管的管孔内部配合连接有一支撑架是指，所述分层沉降管的管孔内壁开设有至少两个沿其管体轴向延伸的凹槽，所述支撑架表面具有至少两块分别与所述凹槽槽口大小、形状吻合配比的支撑板，所述支撑板的板头支撑于所述凹槽槽底，所述支撑架通过所述支撑板与所述凹槽之间的凸凹适配插装于所述分层沉降管内。
3.根据权利要求1或2所述的一种磁环式分层沉降监测装置，其特征在于：所述分层沉降管由若干沉降管拼接而成，若干所述沉降管内分别插装有所述支撑架。
4.根据权利要求3所述的一种磁环式分层沉降监测装置，其特征在于：所述分层沉降管由若干沉降管拼接而成是指，将一沉降管内的支撑架的支撑板插装于另一沉降管内壁上的凹槽内，使所述两沉降管之间通过所述支撑板与所述凹槽之间的凸凹适配构成拼接。
5.根据权利要求2所述的一种磁环式分层沉降监测装置，其特征在于：所述分层沉降管顶端配合连接有一沉降管帽，所述沉降管帽具有一中孔，所述中孔内壁开设有至少两个所述凹槽，所述沉降管帽通过所述凹槽与所述支撑板之间的凸凹适配与所述分层沉降管构成配合连接。
6.根据权利要求1所述的一种磁环式分层沉降监测装置，其特征在于：所述沉降管帽内部固设有一GPS定位器。
7.根据权利要求6所述的一种磁环式分层沉降监测装置，其特征在于：所述沉降管帽内壁具有内螺纹，所述GPS定位器固定设置于一薄板之上，所述薄板与所述沉降管帽之间通过螺纹构成配合连接。
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