CN212458284U - 一种钻进式y翼型河岸边坡监测桩 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种钻进式Y翼型河岸边坡监测桩，包括上部桩体、中部连接桩体、下部旋叶桩体和加翼套环组成，加翼套环的内直径大于上部桩体的外直径，中部桩体为上下反螺纹中空钢管，上部桩体和下部旋叶桩体均设置有与中部桩相配合的内螺纹，上部桩体下部和中部桩体外贴有应变传感器，桩体内放置有位移传感器，加翼套环上焊接有两个翼板，翼板与桩体组合成“Y”型布置，翼板间的钝角朝向坡顶。本实用新型不仅可以用于河岸边坡的变形监测，还可以用于边坡破坏的推力监测，可够承担更大范围的土压力，能够更敏感的监测到河岸边破的松弛变形，耐久性也明显提高，还可以实现对边坡快速加固，施工对边坡扰动小。
Description
技术领域
本实用新型涉及水利工程领域，涉及河岸与海岸边坡监测与快速加固装置，具体为一种钻进式Y翼型河岸边坡监测桩。
背景技术
现有的测斜管边坡监测桩，其主要由侧斜管与内部测斜传感器组成，其主要问题：1、对边坡变形敏感性差，监测边坡土体范围小；2、在边坡土体发生大变形或者大位移过程中测斜管桩体容易折断；3、只能进行变形监测，不能进行内力监测；4、在河岸边坡上钻孔后安装测斜管监测边坡变形，实际上是对边坡一种损伤，由于测斜管强度不够不能起到加固边坡作用，这在洪水期河岸大堤钻孔监测危险性较大。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术中的测斜管边坡监测桩只能进行变形监测，且安装时不能加固边坡的缺陷，提供一种钻进式Y翼型河岸边坡监测桩。
为了预测河岸边坡破坏，连续获取河岸破坏前的推力与变形数据，监测河岸边坡松弛，延缓岸坡土体破坏速率、快速加固河岸边坡的螺旋加翼桩，本实用新型提供了如下的技术方案：
一种钻进式Y翼型河岸边坡监测桩，包括上部桩体、中部连接桩体、下部旋叶桩体和加翼套环组成，加翼套环的内直径略大于上部桩体的外直径，优选的，加翼套环的内直径大于上部桩外直径2cm；上部桩体的顶部设置有盖沿，用于防止安装时加翼套环脱落，优选的，盖沿突出桩径5cm；
中部桩体为上下反螺纹中空钢管，上部桩体和下部旋叶桩体均设置有与中部桩相配合的内螺纹，上部桩体的下部或中部桩体外贴有应变传感器，下部旋叶桩体内放置有位移传感器，加翼套环上焊接有两个翼板，翼板与桩体组合成“Y”型布置，翼板间的夹角朝向坡顶。
进一步的，加翼套环的翼板焊接在其环体上，翼板的宽度为1.5～2.5倍上部桩体的外径，优选为2倍；长度为10％～20％监测桩的桩长，优选的长度为1/6；
进一步的，上部桩体为中空不锈钢钢管占监测桩总桩长的20％-40％，优选的长度为1/3；
进一步的，下部旋叶桩体的末端设置有旋转钻进式旋叶，旋叶长为总桩长的10％～20％，旋叶外径为1.5～2.5倍下部旋叶桩体外径。
进一步的，翼板与水平面的夹角为5～15℃。
进一步的，位移传感器采用MWY-FBG-HPWY型光纤光栅滑坡深部平移传感器。
进一步的，上部桩体上可加设监测数据采集装置或太阳能板，从而可以拓展监测桩的功能。
本实用新型所达到的有益效果是：通过在普通加翼桩的基础上设置加翼套环、旋转螺纹、应变传感器、位移传感器形成了本实用新型的钻进式螺旋加翼桩，主要具有以下几个优点：
一、增加了应变传感器，不仅可以用于河岸边坡的变形监测，还可以用于边坡破坏的推力监测；位移传感器主要用于土体内部变形监测，桩上的应变传感器用于桩内力监测，从而预测边坡破坏；
二、在耐久性方面，钻进式Y翼型河岸边坡监测桩采用钢管螺纹连接，比边坡监测常用的测斜管强度刚度高，耐久性明显提高；
三、加翼套环上焊接有两个翼板，翼板与桩体组合成“Y”型布置，翼板间的夹角朝向坡顶，比测斜管能够承担更大范围的土压力，能够更敏感的监测到河岸边破的松弛变形；
四、该结构不仅可以用于河岸边坡变形监测，而且采用螺旋钻进施工，对边坡扰动小，可以用于河岸大堤快速加固，通过加翼的桩基础水平承载力实验研究，加翼桩较普通圆形桩承载力提高2倍左右，而旋转钻进式旋叶可增大桩下部的有效直径，水平和竖向承载力比将进一步提升。
附图说明
附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
图1是本实用新型的主视结构示意图；
图2是图1的A-A剖面图；
图3是图1的B-B剖视图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
实施例
如图1-3所示，在黄河某段粉土大堤边坡变形监测采用本实用新型的钻进式Y翼型河岸边坡监测桩。
一种钻进式Y翼型河岸边坡监测桩，桩长9m。
包括：上部桩体1直径为30cm，长度为3m，壁厚为0.8cm，桩顶带盖沿6，盖沿6突出桩径5cm；
中部连接桩体2长度为3m；
下部旋叶桩体3长3m，桩径30cm，螺旋旋叶外直径40cm，螺旋旋叶沿桩身长1m；
加翼套环4的翼板5与水平面夹角10°，翼板5宽60cm，长1m，厚0.8cm，套环内径32cm；
中部桩体为上下反螺纹中空钢管，上部桩体的下部和中桩体外部均共贴有16对应变传感器7，并裹上保鲜膜，传感器间隔30cm，电缆通过导孔深入桩中；下部桩体顶端为钢管带内置螺纹，用于连接上部桩体，桩身内部放置位移传感器，采用MWY-FBG-HPWY型光纤光栅滑坡深部平移传感器。
现场施工时利用起重机吊起下部旋叶桩体从顶部插入旋转头，钻进施工，达到一定深度，吊起中部连接桩体，与下部旋叶桩体螺纹相连，中部连接桩体进入土中后，吊起上部桩体，让其与中部桩体桩顶螺纹相连，施工过程中桩体桩转动，加翼套环不随桩转动，当桩进入土体中的深度到达套环底部时，调整翼板方向，桩身继续钻进时将加翼套环带入土中，翼板刚没入地面时停止钻进，取出应变传感器的电缆，放入位移传感器，在桩顶安装数据测试装置。此桩基础在松砂中的设计水平承载力是15kN，最大承载弯矩100kN/m。
本实施例针针对目前应用的监测测斜管只能变形监测、容易折断问题，改进了一种新型钻进式Y翼型钢管桩，通过在桩上部增加Y翼与中部的应变片提高桩对水平力的敏感性，桩体钢管提高了桩体的刚度，下部安装螺旋叶片提高桩的抗拔、竖向与水平承载力，同时使原来加翼桩基的施工方式由打击成桩变为现在旋钻，减少边坡扰动，便于机器快速施工、应用范围更广。
最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种钻进式Y翼型河岸边坡监测桩，其特征在于，包括上部桩体、中部连接桩体、下部旋叶桩体和加翼套环组成；加翼套环的内直径略大于上部桩体的外直径，上部桩体的顶部设置有盖沿，中部桩体为上下反螺纹中空钢管，上部桩体和下部旋叶桩体均设置有与中部桩相配合的内螺纹，上部桩体或中部桩体外贴有应变传感器，桩体内放置有位移传感器，加翼套环上焊接有两个翼板，翼板与桩体组合成“Y”型布置，翼板间的夹角朝向坡顶。
2.如权利要求1所述的钻进式Y翼型河岸边坡监测桩，其特征在于，加翼套环的翼板焊接在其环体上，翼板的宽度为1.5～2.5倍上部桩体的外径，长度为10％～20％监测桩的桩长。
3.如权利要求1所述的钻进式Y翼型河岸边坡监测桩，其特征在于，上部桩体为中空不锈钢钢管占监测桩总桩长的20％-40％。
4.如权利要求1所述的钻进式Y翼型河岸边坡监测桩，其特征在于，下部旋叶桩体的末端设置有旋转钻进式旋叶，旋叶长为总桩长的10％～20％，旋叶外径为1.5～2.5倍下部旋叶桩体外径。
5.如权利要求1所述的钻进式Y翼型河岸边坡监测桩，其特征在于，翼板与水平面的夹角为5～15℃。
6.如权利要求4所述的钻进式Y翼型河岸边坡监测桩，其特征在于，位移传感器采用MWY-FBG-HPWY型光纤光栅滑坡深部平移传感器。
7.如权利要求1所述的钻进式Y翼型河岸边坡监测桩，其特征在于，上部桩体上可加设监测数据采集装置或太阳能板。
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|---|---|---|---|---|
| CN115162371A (zh) * | 2022-07-01 | 2022-10-11 | 青海九零六工程勘察设计院有限责任公司 | 一种泥岩边坡土壤修复自动调节系统及方法 |
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2020
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