CN210603281U - 土体沉降循环监测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及土体监测的技术领域，具体涉及土体沉降循环监测装置。沉降管由两根以上PVC矩管依次连接形成，所述每根PVC矩管外均套设有一个沉降环；测位移装置包括电机和两个以上盒体机构，盒本体上方通过绳索连接着电机，盒体下方通过绳索连接着磁性探头；盒本体内设有一对角位移传感机构，盒本体的相对两侧的侧面上分别设有一对测距导轮和固定导轮；一对测距导轮对应着沉降管一侧的轨道，固定导轮对应着沉降管另一侧的轨道，使得盒体机构沿着沉降管内壁的轨道上下滚动；一对测距导轮机构和对应一对角位移传感器连接，一对角位移传感器连接着信号接收器。可以连续时间内对土体沉降进行监测，同时避免电磁信号传输过程的对测量的干扰。
Description
技术领域
本实用新型涉及土体监测的技术领域，具体涉及土体沉降循环监测装置。
背景技术
目前在工程施工中的沉降监测大多使用电磁式沉降仪和静力水准仪监测，电磁式沉降仪的工作原理是在待监测地基中埋设沉降管，根据土层情况在沉降管外安装有沉降磁环，沉降磁环随被测土层发生沉降，软尺一端连有探头，另一端则连接接收器；测量时将带有探头一端的软尺放入沉降管内，使探头缓慢向下移动，当探头到达磁环所在位置时，探头会发送信号至接收器，接收器便发出声音，此时根据软尺上刻度进行读数，随着土体沉降需不断移动探头，进行读数记数。此方式需人工全程操作、读数、记数，测量精度不高且不能实时监测。
静力水准仪虽然可以实现实时监测，不过静力水准仪需要使用连通器，导致整个测量装置较大，各监测点之间需要管道连接，安装不便。传统静力水准仪采用电磁监测，当地面有电磁信号干扰时对测量结果产生较大误差。
实用新型内容
本实用新型解决背景技术中的问题，提供土体沉降循环监测装置及监测方法，可以在连续时间内对土体沉降进行监测，同时避免电磁信号传输过程的对测量的干扰，具体技术方案为：
土体沉降循环监测装置，包括沉降管5和测位移机构，沉降管5由两根以上PVC管首尾依次贯通连接形成，每根PVC管的横截面均为矩形，
所述测位移机构包括电机1和两个以上盒体机构2，电机1位于沉降管5的上方，且通过绳索依次连接着每个盒体机构2，使得盒体机构2和PVC管一一对应设置，且对应位于PVC管的管腔内；
所述沉降管5的相对两内侧壁分别设有垂直滑道，每个盒体机构2的两侧和对应的垂直滑道滚动连接；
所述每个盒体机构2的下方均连接着磁性探头6，对应着磁性探头6的每根PVC管外均套设有沉降环3；
所述每个盒体机构2均包括一对角位移传感器23，且每对角位移传感器均连接着信号接收器7；
测量土体沉降时，每对角位移传感器测得对应盒体机构2的滚动角度，并传输至信号接收器7，结合对应盒体机构2的滚动半径，得到对应土体的沉降量。
进一步，所述每个盒体机构2均包括长方体形的盒本体，盒本体的两侧对应着沉降管5的两侧滑道分别设有一对测距导轮22和固定导轮21，所述一对角位移传感器23固定安装在盒本体内，且和对应的一对测距导轮22连接，用于测量一对导轮的转动角度。
进一步，所述一对测距导轮22中每个测距导轮均为弹性外伸轮，且半径和固定导轮21的半径相同。
进一步，所述沉降环3为环形管状，且沉降环3外套设有耐腐蚀的薄膜层32，薄膜层32的外缘四周均匀布设有两个以上的锚固钢片31，每个锚固钢片31的一端和耐腐蚀薄膜层32铰接，测量土体沉降时，每个锚固钢片31的另一端插设在待测土体内。
本实用新型有益技术效果：
（1）沉降环埋设在土层中，随土体的沉降而沉降；磁性探头和沉降环一一对应设置，实现相互感应，沉降环向下沉降使得对应磁性探头随之向下移动；磁性探头通过绳索带动对应的盒体机构沿着沉降管内壁的滑道向下滚动；一对角位移传感器测得对应一对测距导轮的转动角度，并传输至地面的信号接收器，根据一对测距导轮的半径，计算得到土体的沉降量，可有效避免电磁信号传输过程的干扰误差，提高了数据传递的准确性；电机吊起两个以上盒体机构，避免人工操作，可以实现连续时间内土体沉降的自动循环监测。
（2）每对角位移传感机构包括两个角位移传感器，取两个角位移传感器测得的平均值，可有效减少测量误差；同时每个锚固钢片插设在土层中保证了沉降环与土体一同沉降，更保证了测量结果的准确性。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为本实用新型的盒本体的结构示意图。
图3为沉降环的结构示意图。
图中：1-电机；2-盒体机构；3-沉降环；31-锚固钢片；32-薄膜层；5-沉降管；6-磁性探头；7-信号接收器；21-固定导轮；22-一对测距导轮；23-一对角位移传感器。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
实施例1
土体沉降循环监测装置，包括沉降管5和测位移机构，沉降管5由两根PVC管首尾依次贯通连接形成，每根PVC管的横截面均为矩形，
所述测位移机构包括电机1和两个盒体机构2，电机1位于沉降管5的上方，且通过绳索依次连接着两个盒体机构2，使得盒体机构2和PVC管一一对应设置，且对应位于PVC管的管腔内；
所述沉降管5的相对两内侧壁分别设有垂直滑道，每个盒体机构2的两侧和对应的垂直滑道滚动连接；
所述每个盒体机构2的下方均连接着磁性探头6，对应着磁性探头6的每根PVC管外均套设有沉降环3；
所述每个盒体机构2均包括一对角位移传感器23，且每对角位移传感器均连接着信号接收器7；
测量土体沉降时，每对角位移传感器测得对应盒体机构2的滚动角度，并传输至信号接收器7，结合对应盒体机构2的滚动半径，得到对应土体的沉降量。
所述每个盒体机构2均包括长方体形的盒本体，盒本体的两侧对应着沉降管5的两侧滑道分别设有一对测距导轮22和固定导轮21，所述一对角位移传感器23固定安装在盒本体内，且和对应的一对测距导轮22连接，用于测量一对测距导轮22的转动角度，即为对应盒体机构的滚动角度。
每个测距导轮均为弹性外伸轮，且半径和固定导轮21的半径相同。
所述沉降环3为环形管状，且沉降环3外套设有耐腐蚀的薄膜层32，薄膜层32的外缘四周均匀布设有两个以上的锚固钢片31，每个锚固钢片31的一端和耐腐蚀薄膜层32铰接，测量土体沉降时，每个锚固钢片31的另一端插设在待测土体内。
测量土体沉降时，每个沉降环3均埋设在土层中，随土体的沉降而沉降；磁性探头6和沉降环3一一对应设置实现感应效应，使得沉降环3向下移动带动磁性探头6向下移动，进而带动着盒本体沿着沉降管5内侧壁的滑道向下滚动；
一对角位移传感器24测得对应一对测距导轮22的转动角度，数据通过导线传输至地面的信号接收器7，根据一对测距导轮22的半径，计算得到土体的沉降量，可有效避免电磁信号传输过程的干扰误差，提高了数据传递的准确性；
同时电机1通过绳索悬吊着两个盒体机构2，每个盒体机构2随着下方磁性探头6的下移而移动，避免人工操作，可以实现连续时间内土体沉降的自动循环监测。
实施例2
实施例1土体沉降循环监测装置的监测方法，包括以下步骤：
步骤（1）：在地面打监测孔，监测孔的孔径为20cm；
步骤（2）：在监测孔的底部注浆，形成短桩加固体，避免沉降管5自重对监测结果产生影响；
步骤（3）：将两根以上PVC管首尾依次贯通连接，得到沉降管5，将沉降管5的垂直插入步骤（2）的监测孔内；
步骤（4）：每根PVC矩管外均套设一个沉降环3，将每个沉降环3的锚固钢片31旋开，回填土体埋设沉降环3，并保证每个锚固钢片31水平插入待测土体内；
步骤（5）：沉降环3埋设完成后，电机1的下端通过绳索悬挂着两个以上的盒体机构2，电机固定在沉降管5的管口上方，使得每个盒本体的两侧一对测距导轮22和固定导轮21对应位于沉降管5两侧的滑道上，盒本体下方的磁性探头6对应着沉降环3；
步骤（6）：调试循环监测装置，测得每个沉降环3所在位置的初始值；
步骤（7）：间隔时间t，t为7天，通过信号接收器7读取每对角位移传感器的数值，得到每对角位移传感器对应盒体机构上的一对测距导轮22的转动角度，结合每对测距导轮的导轮半径，计算得到对应土体的沉降量。
以上所述，仅是本实用新型的具体实施方式，并非对本实用新型保护范围的限定，任何熟悉及从事本领域的技术人员基于上述实施例，不经过创造性劳动对上述实施例进行变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (4)
1.土体沉降循环监测装置，包括沉降管（5）和测位移机构，沉降管（5）由两根以上PVC管首尾依次贯通连接形成，每根PVC管的横截面均为矩形，其特征在于：
所述测位移机构包括电机（1）和两个以上盒体机构（2），电机（1）位于沉降管（5）的上方，且通过绳索依次连接着每个盒体机构（2），使得盒体机构（2）和PVC管一一对应设置，且对应位于PVC管的管腔内；
所述沉降管（5）的相对两内侧壁分别设有垂直滑道，每个盒体机构（2）的两侧分别和对应的垂直滑道滚动连接；
所述每个盒体机构（2）的下方均通过绳索连接着磁性探头（6），对应着磁性探头（6）的每根PVC管外均套设有沉降环（3）；
所述每个盒体机构（2）均包括一对角位移传感器（23），且每对角位移传感器均连接着信号接收器（7）；
测量土体沉降时，每对角位移传感器测得对应盒体机构（2）的滚动角度，并传输至信号接收器（7），结合盒体机构（2）的滚动半径，得到对应土体的沉降量。
2.根据权利要求1所述土体沉降循环监测装置，其特征在于：所述每个盒体机构（2）均包括长方体形的盒本体，盒本体的两侧对应着沉降管（5）的两内侧壁上的垂直滑道分别设有一对测距导轮（22）和固定导轮（21），使得盒本机构和对应的垂直滑道滚动连接；
所述一对角位移传感器（23）固定安装在盒本体内，且和一对测距导轮（22）连接，用于测量一对测距导轮（22）的滚动角度。
3.根据权利要求2所述土体沉降循环监测装置，其特征在于：所述一对测距导轮（22）中每个测距导轮均为弹性外伸轮，且每个测距导轮的半径和固定导轮（21）的半径相等。
4.根据权利要求1所述土体沉降循环监测装置，其特征在于：所述沉降环（3）为环形管状，且沉降环（3）外套设有耐腐蚀的薄膜层（32），薄膜层（32）的外缘四周均匀布设有两个以上的锚固钢片（31），每个锚固钢片（31）的一端和耐腐蚀薄膜层（32）铰接，测量土体沉降时，每个锚固钢片（31）的另一端插设在待测土体内。
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