CN210797519U - 一种基于旋转叶片式沉降环的分层沉降观测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于旋转叶片式沉降环的分层沉降观测装置，包括旋转叶片式沉降环、引导管、管箍，旋转叶片式沉降环滑动套装在引导管上，管箍固定套装在引导管上，当引导管插入地基过程中，管箍能够限制旋转叶片式沉降环的向上滑动位置；沉降环上的叶片上设置有限位引导孔，叶片处于闭合状态时，用钢丝穿过叶片上的限位引导孔，使叶片保持闭合状态；埋设后，将钢丝向上拔除，在叶片内侧的弹簧作用下，叶片能够打开一定角度，使部分叶片横向切入周围的土体中；然后以叶片打开的相反方向转动引导管，带动旋转叶片式沉降环的转动，叶片在土阻力作用下逐渐插入土中，直至到达限位板位置，使叶片完全切入周围的土体中。
Description
技术领域
本实用新型属于岩土工程监测领域，具体涉及一种基于旋转叶片式沉降环的分层沉降观测装置。
背景技术
在采用排水固结法加固的地基中，进行地基分层沉降的观测，不仅可以用来控制加载速率、评价加固效果，也可以利用每层土的沉降数据对原有计算过程进行反演分析，为设计优化提供依据。
目前常用的分层沉降观测方法是埋设引导管、分层沉降环，每次利用观测仪器测量分层沉降环的标高，进而通过标高的变化换算地基沉降。采用上述方法测量最关键是要保证分层沉降环的沉降能够与相应土层保持一致。现有的分层沉降环采用弹片式，由三根铁条固定在分层沉降环的四周，埋设时将铁条弯至一定的角度，与分层沉降管一起埋设至相应的标高，利用铁条末端与土体接触产生的力将分层沉降环固定在相应的土层。由于钻孔直径较大，铁条扎入土体中的深度有限，与土之间主要靠“点接触”，因此要保证分层沉降环与地基土沉降保持一致相对比较困难，同时由于地基缩孔和塌孔等问题，前期也经常出现分层沉降环随塌孔的土体往下沉，导致分层沉降环埋设位置不准确的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于旋转叶片式沉降环的分层沉降观测装置。
本实用新型是通过以下技术方案实现的：
一种基于旋转叶片式沉降环的分层沉降观测装置，包括旋转叶片式沉降环、引导管(1)、管箍(9)和钢丝(10)。
所述旋转叶片式沉降环，包括磁性导环(2)、叶片托盘(3)和叶片(4)，其中，所述叶片托盘(3)同轴固定设置在磁性导环(2)外壁上，所述叶片(4)的尾端通过铰链(5)安装在叶片托盘(3)上；在叶片托盘(3)上的叶片(4)尾端位置设置限位板(7)用来限制叶片(4)的打开角度；叶片(4)头端的内侧设置有弹簧(6)，通过弹簧(6)提供叶片(4)与磁性导环(2)之间的弹性斥力；
在叶片(4)上设置有第一限位引导孔(8-1)，在叶片托盘(3)上设置有第二限位引导孔(8-2)，叶片(4)处于初始闭合状态时，在叶片(4)上设置有第一限位引导孔(8-1)与叶片托盘(3)上的第二限位引导孔(8-2)重合，利用钢丝插入重合后的第一限位引导孔(8-1)和第二限位引导孔(8-2)中，以使叶片(4)保持初始闭合状态，当拔除钢丝后，第一限位引导孔(8-1)和第二限位引导孔(8-2)失去钢丝的限位作用，在弹簧(6)的弹力作用下，叶片(4)能够打开一定角度；
引导管(1)外壁上设置有沿引导管长度方向设置的凸起导轨(1-1)，磁性导环(2)内壁设置有用于与引导管外壁上的凸起导轨相配合的导槽(2-1)，多个旋转叶片式沉降环依次滑动套装在引导管(1)上；所述管箍(9)的数量与旋转叶片式沉降环数量一致，每个旋转叶片式沉降环的上方分别对应设置一个管箍(9)，管箍固定套装在引导管(1)上，当引导管(1)插入地基过程中，管箍(9)能够限制旋转叶片式沉降环的向上滑动位置；初始状态下，旋转叶片式沉降环的叶片(4)全部处于闭合状态，叶片(4)上的第一限位引导孔(8-1)和叶片托盘(3)上的第二限位引导孔(8-2)重合，用钢丝(10)依次穿过引导管上的所有旋转叶片式沉降环的重合后的第一限位引导孔(8-1)和第二限位引导孔(8-2)，以保持叶片(4)闭合状态；埋设后，将钢丝(10)向上拔除，第一限位引导孔(8-1)和第二限位引导孔(8-2)失去钢丝的限位作用，在旋转叶片式沉降环的弹簧(6)的弹力作用下，叶片(4)能够打开一定角度。
在上述技术方案中，导槽的数量优选为3个，承圆周排布，引导管外壁上的凸起导轨的数量也为3条，与3个导槽一一对应，导槽和凸起导轨之间是滑动配合。
在上述技术方案中，叶片(4)的数量优选为3个，沿圆周分布在叶片托盘(3)上；每个叶片(4)的尾部分别对应设置一个限位板(7)。
在上述技术方案中，磁性导环优选为：外径75mm，内径55mm，高度25mm。
在上述技术方案中，叶片采用铁片，厚度为2mm，宽度为16.5mm。
在上述技术方案中，叶片托盘采用铁片，厚度为2mm，外径为108mm，叶片托盘与磁性导环为整体式结构。
在上述技术方案中，第一限位引导孔(8-1)和第二限位引导孔(8-2)的直径为2mm～3mm，所述钢丝为一整根钢丝，直径1-2mm，不能有接头，以能够顺利抽出为标准。
在上述技术方案中，引导管(1)底部设置有管堵(11)。
所述的基于旋转叶片式沉降环的分层沉降观测装置的具体埋设方法如下：
步骤一：将多个旋转叶片式沉降环插入引导管(1)中，引导管上间隔固定设置管箍(9)，在每个管箍(9)下方对应布置一个旋转叶片式沉降环，从而控制各个旋转叶片式沉降环的垂直位置；将旋转叶片式沉降环上的叶片闭合上，用钢丝(10)自下至上依次穿过引导管(1)上的所有沉降环的重合后的第一限位引导孔(8-1)和第二限位引导孔(8-2)，以保持叶片(4)闭合状态；
步骤二：在地基内钻孔，将步骤一组装好的带有旋转叶片式沉降环的引导管垂直埋入孔中，引导管的底部进入持力层(12)一定距离；
步骤三：将钢丝(10)向上拔出，在旋转叶片式沉降环的弹簧(6)的弹力作用下，叶片(4)能够打开一定角度，部分叶片(4)横向切入周围的土体中；然后以叶片(4)打开的相反方向转动引导管，带动旋转叶片式沉降环的转动，叶片在土阻力作用下逐渐插入土中，直至到达限位板(7)位置，使叶片(4)完全切入周围的土体中，至此，旋转叶片式沉降环与周边土体紧密结合，埋设完成。
本实用新型的优点和有益效果为：
本实用新型利用叶片旋转使叶片张开并插入土中，将沉降环与土体在沉降方向的接触方式由“点接触”改变为“面接触”，既能够确保沉降环的埋设标高不受塌孔的影响导致偏差，又能够确保沉降环与土体能够保持变形一致，大大提高了分层沉降观测的准确性。
本实用新型的旋转叶片式沉降环，结构简单，使用方便，能够保证叶片完全横向切入土体中；用钢丝依次穿过引导管上的所有旋转叶片式沉降环的重合后的第一限位引导孔和第二限位引导孔，能够保持沉降环的叶片闭合状态；埋设后，将钢丝向上拔除，在旋转叶片式沉降环的弹簧的弹力作用下，叶片能够打开一定角度，使部分叶片横向切入周围的土体中；然后以叶片打开的相反方向转动引导管，带动旋转叶片式沉降环的转动，叶片在土阻力作用下逐渐插入土中，直至到达限位板位置，使叶片完全切入周围的土体中，至此，旋转叶片式沉降环与周边土体紧密结合，埋设完成。
附图说明
图1是本实用新型的旋转叶片式沉降环闭合状态下的结构示意图。
图2是本实用新型的旋转叶片式沉降环完全打开后的结构示意图。
图3是本实用新型的分层沉降观测装置初始状态的结构示意图。
图4是本实用新型的分层沉降观测装置埋设后的结构示意图。
对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据以上附图获得其他的相关附图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合具体实施例进一步说明本实用新型的技术方案。
实施例一
参见附图1和2，一种旋转叶片式沉降环，包括磁性导环2、叶片托盘3和叶片4，其中，所述叶片托盘3同轴固定设置在磁性导环2外壁上，所述叶片4的尾端通过铰链5安装在叶片托盘3上；在叶片托盘3上的叶片4尾端位置设置限位板7用来限制叶片4的打开角度；叶片4头端的内侧设置有弹簧6，弹簧的一端固定在叶片4上，叶片处于初始闭合状态时，弹簧6另一端顶触在磁性导环2外壁上，通过弹簧6提供叶片4与磁性导环2之间的弹性斥力。
在叶片4上设置有第一限位引导孔8-1，在叶片托盘3上设置有第二限位引导孔8-2，叶片4处于初始闭合状态时，在叶片4上设置有第一限位引导孔8-1与叶片托盘3上的第二限位引导孔8-2重合，利用钢丝插入重合后的第一限位引导孔8-1和第二限位引导孔8-2中，以使叶片4保持初始闭合状态，当拔除钢丝后，第一限位引导孔8-1和第二限位引导孔8-2失去钢丝的限位作用，在弹簧6的弹力作用下，叶片4能够打开一定角度。
磁性导环2内壁设置有用于与引导管外壁上的凸起导轨相配合的导槽2-1(即，引导管1外壁上设置有沿引导管长度方向设置的凸起导轨1-1)，导槽的槽向沿磁性导环轴向设置，通过导槽和引导管外壁上的凸起导轨相配合，进而限制磁性导环与引导管之间的转动自由度，但不限制纵向自由度，使磁性导环能够沿导槽引导管竖直上下滑动。进一步的，导槽的数量优选为3个，承圆周排布，引导管外壁上的凸起导轨的数量也为3条，与3个导槽一一对应，导槽和凸起导轨之间是滑动配合。
进一步的，叶片4的数量优选为3个，沿圆周分布在叶片托盘3上；每个叶片4的尾部分别对应设置一个限位板7。
进一步的，磁性导环优选为：外径75mm，内径55mm，高度25mm。
进一步的，叶片采用铁片，厚度为2mm，宽度为16.5mm。
进一步的，叶片托盘采用铁片，厚度为2mm，外径为108mm，叶片托盘与磁性导环为整体式结构。
进一步的，第一限位引导孔8-1和第二限位引导孔8-2的直径为2mm～3mm，所述钢丝为一整根钢丝，直径1-2mm，不能有接头，以能够顺利抽出为标准。
实施例二
参见附图3和4，一种基于所述旋转叶片式沉降环的分层沉降观测装置，包括旋转叶片式沉降环、引导管1、管箍9和钢丝10，多个旋转叶片式沉降环依次滑动套装在引导管1上，引导管1外壁上设置有沿引导管长度方向设置的凸起导轨1-1，旋转叶片式沉降环的导槽2-1与凸起导轨1-1之间为滑动配合；所述管箍9的数量与旋转叶片式沉降环数量一致，每个旋转叶片式沉降环的上方分别对应设置一个管箍9，管箍固定套装在引导管1上，当引导管1插入地基过程中，管箍9能够限制旋转叶片式沉降环的向上滑动位置；初始状态下，旋转叶片式沉降环的叶片4全部处于闭合状态，叶片4上的第一限位引导孔8-1和叶片托盘3上的第二限位引导孔8-2重合，用钢丝10依次穿过引导管上的所有旋转叶片式沉降环的重合后的第一限位引导孔8-1和第二限位引导孔8-2，以保持叶片4闭合状态；埋设后，将钢丝10向上拔除，第一限位引导孔8-1和第二限位引导孔8-2失去钢丝的限位作用，在旋转叶片式沉降环的弹簧6的弹力作用下，叶片4能够打开一定角度。
进一步的说，引导管1底部设置有管堵11。
实施例三
所述的分层沉降观测装置的具体埋设方法如下：
步骤一：将多个旋转叶片式沉降环插入引导管1中，引导管底部设置管堵11，避免引导管内进泥，引导管上间隔固定设置管箍9，在每个管箍9下方对应布置一个旋转叶片式沉降环，从而控制各个旋转叶片式沉降环的垂直位置；将旋转叶片式沉降环上的叶片闭合上，用钢丝10自下至上依次穿过引导管1上的所有沉降环的重合后的第一限位引导孔8-1和第二限位引导孔8-2，以保持叶片4闭合状态；
步骤二：在地基内钻孔，将步骤一组装好的带有旋转叶片式沉降环的引导管垂直埋入孔中，引导管的底部进入持力层12一定距离，埋设过程中不断向引导管内灌清水以保持重力与浮力平衡；
步骤三：将钢丝向上拔出，在旋转叶片式沉降环的弹簧6的弹力作用下，叶片4能够打开一定角度，部分叶片4横向切入周围的土体中；然后以叶片4打开的相反方向转动引导管，带动旋转叶片式沉降环的转动，叶片在土阻力作用下逐渐插入土中，直至到达限位板7位置，使叶片4完全切入周围的土体中，至此，旋转叶片式沉降环与周边土体紧密结合，埋设完成。
为了易于说明，实施例中使用了诸如“上”、“下”、“左”、“右”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位(旋转90度或位于其他方位)，这里所用的空间相对说明可相应地解释。
而且，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个与另一个具有相同名称的部件区分开来，而不一定要求或者暗示这些部件之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
以上对本实用新型做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本实用新型的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本实用新型的保护范围。
Claims (9)
1.一种基于旋转叶片式沉降环的分层沉降观测装置，其特征在于：包括旋转叶片式沉降环、引导管(1)、管箍(9)和钢丝(10)；
所述旋转叶片式沉降环，包括磁性导环(2)、叶片托盘(3)和叶片(4)，其中，所述叶片托盘(3)同轴固定设置在磁性导环(2)外壁上，所述叶片(4)的尾端通过铰链(5)安装在叶片托盘(3)上；在叶片托盘(3)上的叶片(4)尾端位置设置限位板(7)用来限制叶片(4)的打开角度；叶片(4)头端的内侧设置有弹簧(6)，通过弹簧(6)提供叶片(4)与磁性导环(2)之间的弹性斥力；
在叶片(4)上设置有第一限位引导孔(8-1)，在叶片托盘(3)上设置有第二限位引导孔(8-2)，叶片(4)处于初始闭合状态时，在叶片(4)上设置有第一限位引导孔(8-1)与叶片托盘(3)上的第二限位引导孔(8-2)重合，利用钢丝插入重合后的第一限位引导孔(8-1)和第二限位引导孔(8-2)中，以使叶片(4)保持初始闭合状态，当拔除钢丝后，第一限位引导孔(8-1)和第二限位引导孔(8-2)失去钢丝的限位作用，在弹簧(6)的弹力作用下，叶片(4)能够打开一定角度；
引导管(1)外壁上设置有沿引导管长度方向设置的凸起导轨(1-1)，磁性导环(2)内壁设置有用于与引导管外壁上的凸起导轨相配合的导槽(2-1)，多个旋转叶片式沉降环依次滑动套装在引导管(1)上；所述管箍(9)的数量与旋转叶片式沉降环数量一致，每个旋转叶片式沉降环的上方分别对应设置一个管箍(9)，管箍固定套装在引导管(1)上，当引导管(1)插入地基过程中，管箍(9)能够限制旋转叶片式沉降环的向上滑动位置；初始状态下，旋转叶片式沉降环的叶片(4)全部处于闭合状态，叶片(4)上的第一限位引导孔(8-1)和叶片托盘(3)上的第二限位引导孔(8-2)重合，用钢丝(10)依次穿过引导管上的所有旋转叶片式沉降环的重合后的第一限位引导孔(8-1)和第二限位引导孔(8-2)，以保持叶片(4)闭合状态；埋设后，将钢丝(10)向上拔除，第一限位引导孔(8-1)和第二限位引导孔(8-2)失去钢丝的限位作用，在旋转叶片式沉降环的弹簧(6)的弹力作用下，叶片(4)能够打开一定角度。
2.根据权利要求1所述的基于旋转叶片式沉降环的分层沉降观测装置，其特征在于：导槽的数量为3个，呈圆周排布，引导管外壁上的凸起导轨的数量也为3条，与3个导槽一一对应，导槽和凸起导轨之间是滑动配合。
3.根据权利要求1所述的基于旋转叶片式沉降环的分层沉降观测装置，其特征在于：叶片(4)的数量为3个，沿圆周分布在叶片托盘(3)上；每个叶片(4)的尾部分别对应设置一个限位板(7)。
4.根据权利要求1所述的基于旋转叶片式沉降环的分层沉降观测装置，其特征在于：磁性导环：外径75mm，内径55mm，高度25mm。
5.根据权利要求1所述的基于旋转叶片式沉降环的分层沉降观测装置，其特征在于：叶片采用铁片，厚度为2mm，宽度为16.5mm。
6.根据权利要求1所述的基于旋转叶片式沉降环的分层沉降观测装置，其特征在于：叶片托盘采用铁片，厚度为2mm，外径为108mm，叶片托盘与磁性导环为整体式结构。
7.根据权利要求1所述的基于旋转叶片式沉降环的分层沉降观测装置，其特征在于：第一限位引导孔(8-1)和第二限位引导孔(8-2)的直径为2mm～3mm。
8.根据权利要求1所述的基于旋转叶片式沉降环的分层沉降观测装置，其特征在于：所述钢丝为一整根钢丝，直径1-2mm，不能有接头，以能够顺利抽出为标准。
9.根据权利要求1所述的基于旋转叶片式沉降环的分层沉降观测装置，其特征在于：所述引导管(1)底部设置有管堵(11)。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201921417796.5U CN210797519U (zh) | 2019-08-28 | 2019-08-28 | 一种基于旋转叶片式沉降环的分层沉降观测装置 |
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| CN201921417796.5U CN210797519U (zh) | 2019-08-28 | 2019-08-28 | 一种基于旋转叶片式沉降环的分层沉降观测装置 |
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| CN210797519U true CN210797519U (zh) | 2020-06-19 |
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| CN (1) | CN210797519U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111980078A (zh) * | 2020-07-29 | 2020-11-24 | 芜湖质达设计有限公司 | 一种可自动进行校正的道路桥梁沉降变形用检测装置 |
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2019
- 2019-08-28 CN CN201921417796.5U patent/CN210797519U/zh active Active
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|---|---|---|---|---|
| CN111980078A (zh) * | 2020-07-29 | 2020-11-24 | 芜湖质达设计有限公司 | 一种可自动进行校正的道路桥梁沉降变形用检测装置 |
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