CN208309553U - 软基深水筑堤深层水平位移监测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种软基深水筑堤深层水平位移监测装置。本实用新型装置是通过设置定位槽实现测斜管水下安装方向的精确定位，通过安装堵盖避免筑堤填料进入测斜管损坏测斜仪；利用测杆内倾斜传感器直接测量出测点处的位移变形量，通过在测斜管内不同高程上串联多支测斜仪，实现对土体深层水平位移的监测。本实用新型具有结构简单、安装方便、定位可靠、测试精度高等优点，且可实现实时自动监测，大大降低人工成本，提高工作效率，具有广泛的应用价值。
Description
技术领域
本实用新型属于岩土监测技术领域，特别涉及一种软基深水筑堤深层水平位移监测装置。
背景技术
在路堤填筑、土方开挖、地基处理等工程中，需进行土体深层水平位移监测，以了解工程施工过程中土体不同深度处的位移变形量，确保施工安全。目前土体深层水平位移监测主要是测斜管法，即在测点土体中埋设测斜管，当土体发生位移变形时，将带动测斜管轴线与铅垂线夹角的变化，通过人工在测斜管内牵引测斜仪测量土体不同深度处的倾角变化，进而换算得到土体深层水平位移。但该方法存在使用局限性和诸多缺点：(1)测斜管管口必须露出水面难以固定，对施工干扰很大，且极易受施工船只破坏，保护非常困难；(2)测斜管一旦损坏，修复非常困难甚至无法修复，因此，无法保证数据的连续性，监测安全控制更是无法实现；(3)无法实现自动监测，只能人工牵引测读，观测精度差，工作效率低，且难以在水下实施。
实用新型内容
为解决土体深层水平位移监测现有技术在深水区使用、仪器保护及数据采集等存在的诸多问题，本实用新型提供了一种软基深水筑堤深层水平位移监测装置，本实用新型的技术方案如下：
软基深水筑堤深层水平位移监测装置，包括测斜管、测斜仪组件，其特征在于：所述测斜管包括管体、接头管、堵盖；所述测斜仪组件包括测杆、连接钢丝绳、安装支架、传输电缆；所述管体分节通过所述接头管连接；所述测杆置于所述管体内，并悬挂于所述安装支架上，测杆内设置有倾斜传感器，所述传输电缆一端连接测杆内的倾斜传感器，另一端穿过所述堵盖连接外部数据采集设备；所述测杆根据土体水平位移监测的预设深度要求，通过连接钢丝绳多支串联固定于所述安装支架上；所述堵盖置于所述测斜管的上部，与所述管体固接。
所述管体包括管体导向凹槽、管体定位凹槽，管体导向凹槽每间隔90°均匀布置于管体内表面，管体定位凹槽布置于所述管体管口的内表面；所述接头管包括接头管导向凹槽、接头管定位凸槽，所述接头管外径与所述管体内径一致，接头管导向凹槽每间隔90°均匀布置于所述接头管内表面，接头管导向凹槽与管体导向凹槽的槽口方位相一致，接头管定位凸槽布置于所述接头管外表面，接头管定位凸槽与管体定位凹槽相适配；所述管体和所述接头管通过相互垂直的4个铆钉固接；所述堵盖包括堵盖导向凸槽、电缆预留孔，堵盖导向凸槽每间隔90°均匀布置于所述堵盖外表面，对应于所述管体导向凹槽；电缆预留孔位于所述堵盖中心，其孔径与所述传输电缆相适应；所述堵盖通过相互垂直的4个铆钉与所述管体固接。
当土体发生位移变形时，将带动测斜管轴线与铅垂线夹角的变化，测杆内倾斜传感器将同步感受到变形，通过外部采集设备即可测读测点的位移变形量。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型软基深水筑堤深层水平位移监测装置，利用测杆内倾斜传感器直接测量出测点处的位移变形量，通过在测斜管内不同高程上串联多支测斜仪，实现对土体深层水平位移的监测；通过设置定位槽实现测斜管水下安装方向的精确定位，通过安装堵盖避免筑堤填料进入测斜管损坏测斜仪，有效保证了观测数据的准确性和完整性；监测装置整体位于土层钻孔内，只有传输电缆引出钻孔，减少仪器对施工的干扰，易于保护，且不受潮汐、风浪、施工机械等外部环境影响，提高测试可靠性，能够适用现有技术无法使用的工况；本实用新型具有结构简单、安装方便，定位可靠、测试精度高，适应能力强等优点。另外，通过数据采集模块，还可实现实时自动监测，大大降低人工成本，具有工作效率高、稳定性好等优点。本实用新型有效克服了现有技术中存在的诸多缺点，可适用于各种复杂工况的地基处理工程，具有广泛的应用价值。
附图说明
图1是本实用新型的监测装置结构示意图；
图2是本实用新型的测斜管的管体细部结构图；
图3是本实用新型的测斜管的接头管细部结构图；
图4是本实用新型的测斜管的堵盖细部结构图。
图中：1-测斜管；11-管体；111-管体导向凹槽；112-管体定位凹槽；12-接头管；121-接头管导向凹槽；122-接头管定位凸槽；13-堵盖；131-堵盖导向凸槽；132-电缆预留孔；2-测斜仪组件；21-测杆；22-连接钢丝绳；23-安装支架；24-传输电缆。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型进行详细说明。
如图1～图4所示，本实用新型软基深水筑堤深层水平位移监测装置，包括测斜管1、测斜仪组件2，所述测斜管1包括管体11、接头管12、堵盖13；所述测斜仪组件2包括测杆21、连接钢丝绳22、安装支架23、传输电缆24；所述管体11分节通过所述接头管12连接；所述测杆21置于所述管体11内，并悬挂于所述安装支架23上，测杆21内设置有倾斜传感器，所述传输电缆24一端连接测杆21内的倾斜传感器，另一端穿过所述堵盖13连接外部数据采集设备；所述测杆21根据土体水平位移监测的预设深度要求，通过连接钢丝绳22多支串联固定于所述安装支架23上；所述堵盖13置于所述测斜管1的上部，与所述管体11固接。所述管体11包括管体导向凹槽111、管体定位凹槽112，管体导向凹槽111每间隔90°均匀布置于管体11内表面，管体定位凹槽112布置于所述管体11管口的内表面；所述接头管12包括接头管导向凹槽121、接头管定位凸槽122，所述接头管12外径与所述管体11内径一致，接头管导向凹槽121每间隔90°均匀布置于所述接头管12内表面，接头管导向凹槽121与管体导向凹槽111的槽口方位相一致，接头管定位凸槽122布置于所述接头管12外表面，接头管定位凸槽122与管体定位凹槽112相适配；所述管体11和所述接头管12通过相互垂直的4个铆钉固接；所述堵盖13包括堵盖导向凸槽131、电缆预留孔132，堵盖导向凸槽131每间隔90°均匀布置于所述堵盖13外表面，对应于所述管体导向凹槽111；电缆预留孔132位于所述堵盖13中心，其孔径与所述传输电缆24相适应；所述堵盖13通过相互垂直的4个铆钉与所述管体11固接。
当土体发生位移变形时，将带动测斜管1轴线与铅垂线夹角的变化，测杆21内倾斜传感器将同步感受到变形，通过外部采集设备即可测读测点的位移变形量。
本实施例提供的软基深水筑堤深层水平位移监测方法，包括以下步骤：
(a)将钻探平台孔口对准预设位置坐标，固定锚绳开始钻孔，钻至预定土层，清净孔底；
(b)根据设计深度将相应数量的管体11一端与接头管12连接，并将多支测杆21按预设深度通过连接钢丝绳22首尾相连；
(c)将装好接头管12的管体11依次逐节放入钻孔中，通过铆钉将管体11与接头管12固接，对接时将接头管导向凹槽121对准管体导向凹槽111，将接头管定位凸槽122对准管体定位凹槽112，并使管体定位凹槽112方位与预设方位基本一致，下管时往管体11内同步注满清水，直至测斜管1的全部管体11下放完毕；
(d)将连接好的多支测杆21按顺序依次放入管体11内，安装时所有测杆21导轮方向必须一致，当首支测杆21放到管底设计高程后把末支测杆21的顶端连接钢丝绳22固定于安装支架23上，检查仪器信号完好后将传输电缆24理顺穿过堵盖13，并将堵盖13固定于安装支架23上部的测斜管1上，堵盖13距测斜管1管口的距离应大于接头管12一半的长度；
(e)将管体11一端与接头管12通过铆钉固接，接头管12的另一端与测斜管1顶部对接但不固接，确保接头管12能从测斜管1中轻松拔出，并保持管体定位凹槽112方位与预设方位基本一致，然后通过吊装钢丝绳拉住安装支架23的两端缓缓下放，下放时保持管体11与测斜管1对接不脱离，直至将测斜管1放至孔底，然后借助罗盘微调管体定位凹槽112的方向，直至与预设方位完全一致，然后将管体11从测斜管1顶部拔出；
(f)当土体发生位移变形时，测杆21内的倾斜传感器将同步感受到变形，其i测点的位移变形量为Si，各测点位移值求和∑Si即为土体总的位移变形量。
上述实施例结合附图对本实用新型进行了描述，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些均属于本实用新型的保护范围。
Claims (2)
1.软基深水筑堤深层水平位移监测装置，包括测斜管(1)、测斜仪组件(2)，其特征在于：所述测斜管(1)包括管体(11)、接头管(12)、堵盖(13)；所述测斜仪组件(2)包括测杆(21)、连接钢丝绳(22)、安装支架(23)、传输电缆(24)；所述管体(11)分节通过所述接头管(12)连接；所述测杆(21)置于所述管体(11)内，并悬挂于所述安装支架(23)上，测杆(21)内设置有倾斜传感器；所述传输电缆(24)一端连接测杆(21)内的倾斜传感器，另一端穿过所述堵盖(13)连接外部数据采集设备；所述测杆(21)根据土体水平位移监测的预设深度要求，通过所述连接钢丝绳(22)多支串联固定于所述安装支架(23)上；所述堵盖(13)置于所述测斜管(1)的上部，与所述管体(11)固接。
2.根据权利要求1所述的软基深水筑堤深层水平位移监测装置，其特征在于：所述管体(11)包括管体导向凹槽(111)、管体定位凹槽(112)，管体导向凹槽(111)每间隔90°均匀布置于所述管体(11)内表面，管体定位凹槽(112)布置于所述管体(11)管口的内表面；所述接头管(12)包括接头管导向凹槽(121)、接头管定位凸槽(122)，所述接头管(12)外径与所述管体(11)内径一致，接头管导向凹槽(121)每间隔90°均匀布置于所述接头管(12)内表面，接头管导向凹槽(121)与管体导向凹槽(111)的槽口方位相一致，接头管定位凸槽(122)布置于所述接头管(12)外表面，接头管定位凸槽(122)与管体定位凹槽(112)相适配；所述管体(11)和所述接头管(12)通过相互垂直的4个铆钉固接；所述堵盖(13)包括堵盖导向凸槽(131)、电缆预留孔(132)，堵盖导向凸槽(131)每间隔90°均匀布置于所述堵盖(13)外表面，对应于所述管体导向凹槽(111)；电缆预留孔(132)位于所述堵盖(13)中心，其孔径与所述传输电缆(24)相适应；所述堵盖(13)通过相互垂直的4个铆钉与所述管体(11)固接。
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