CN217174960U - 一种监测不同深度水平位移的埋入式测量装置 - Google Patents

Abstract

一种监测不同深度水平位移的埋入式测量装置，包括支护桩和倾角仪，支护桩设有环形布置的纵向桩基钢筋，所述桩基钢筋通过钢筋绑扎、焊接形成钢筋笼，钢筋笼内部设有钢筋十字架，钢筋十字架与钢筋笼的形心重合。桩基钢筋内侧竖直方向等间距设置倾角仪，倾角仪与桩基钢筋通过粘扣带固连。所述支护桩内其余部分填充混凝土。该装置连接方式上提出采用带毛面和刺面的粘扣带，不仅操作简便，而且与混凝土浆液有效融为一体。本专利可显著减少安装固定测斜管的工艺工序，有效提高深部水平位移的测试精度和长期稳定性。

Description

一种监测不同深度水平位移的埋入式测量装置

技术领域

本实用新型涉及地质灾害监测技术领域，具体为一种监测不同深度水平位移的埋入式测量装置。

背景技术

随着经济快速发展和社会进步，基础设施建设的范围不断深入复杂地形地貌区域，势必出现大量的高边坡、深基坑。基础设施施工过程和运营阶段都面临着地质灾害的危胁，结构监测是提前预测、及时处置各类灾害的重要技术手段。

岩土或支护结构内部位移监测是地质灾害监测的核心指标之一，围绕内部位移的监测方法、监测装置一直是目前地质灾害监测领域的热点问题。内部位移监测包括内部水平位移和竖向位移两个方向。内部竖向位移的累计值是地表或支护结构顶的竖向位移，一般只需要监测表面位移即可，有静力水准仪、GNSS监测。内部水平位移是通过沿深度方向分层监测其水平位移来实现，最常用的是测斜仪和预埋带十字导向槽的测斜管配套使用。

申请公告号为CN201911225311.7、申请公布日为2020年3月24日的中国专利公开了一种土体深部水平位移的自动监测装置，改进了传统的测斜管构造，发明了具有容置腔的壳体以及连接件；通过容置腔内壁上设置有形变测量元件及通讯元件，实现土体水位位移自动监测。

申请公告号为CN202110986715.9、申请公布日为2021年12月21日的中国专利公开了一种岩土工程双轴测斜仪，发明了双轴测斜管、缆线盘、显示器、固定架等，通过将双轴测斜管放入事先钻好的岩洞中，配合两侧的滑轮组向洞底部位移，进行倾斜度检测。

申请公告号为CN202121928778.0、申请公布日为2021年12月24日的中国专利公开了一种自动提升线缆并自动测量的测斜仪，该专利涉及的新型电动驱动装置用于自动提升收取电缆，通过按压控制面板的相应按钮即可以完成整个测斜管的测量，并实现自动测量。

申请公告号为CN202121714874.5、申请公布日为2021年12月14日的中国专利公开了一种一体化基坑深部位移监测装置，改进了支撑杆和测斜管，在支撑杆表面设置有电气箱，在测斜管的表面固定套接有防浮组件。

申请公告号为CN202121332838.2、申请公布日为2021年12月14日的中国专利公开了一种固定式测斜仪，发明了设有底座的定位支架，底座上设有四个弹性连接件，弹性连接件均匀设置于壳体周侧，弹性连接件中部向外鼓起，弹性连接件鼓起处设有槽口，用于连接滚轮。

申请公告号为CN202110642931.1、申请公布日为2021年9月3日的中国专利公开了一种测斜仪，发明了设置绕线盘和定位装置的测斜仪，使得测量过程更加高效。

申请公告号为CN202110612361.1、申请公布日为2021年12月14日的中国专利公开了双向同轴同测数字测斜仪，公开了一种双向同轴同测数字测斜仪，发明了设有电机驱动的收线盘、往复丝杠和相应底座，保证测斜探头上下过程中的数据线缆收卷整齐，保证测斜仪探头行程平稳、准确、从而使数据读取准确。

申请公告号为CN202121113292.1、申请公布日为2021年11月19日的中国专利公开了用于支护结构土体深层水平位移监测系统，发明了测斜管和测斜仪组件，即测斜管弧面外壁上设置有多个抱箍，用于拉紧所述抱箍于钢筋笼上的拉紧机构，将测斜管稳定安装在钢筋笼上，有效避免了在浇筑混凝土时测斜管的扰动现象。

申请公告号为CN202110448525.1、申请公布日为2021年6月18日的中国专利公开了一种滑动式测斜仪，发明了内侧开设有导槽的测斜管，测斜管内放置有探头的测斜仪。

可见，上述专利发明了更为便利、功能多样的测斜管、测试效率更高的测斜仪。然而，现有专利技术仍然沿用传统的测斜仪与测斜管相互配套使用的思路，给含支护结构物如支护桩、连续墙、抗滑桩等结构物水平位移监测带来了诸多不便，且费时费力。如测斜管管壁薄易变形，易被混凝土浇筑而发生初始扰动甚至损坏；测斜管较长时其十字导向槽方向不易控制，易出现扭曲，从而影响后期水平位移测试精度；测斜管的自身耐久性不足，难以用于深部水平位移的长期监测。

发明内容

本实用新型的目的在于针对现有技术中存在的问题提供一种监测不同深度水平位移的埋入式测量装置。该装置利用现有支护结构物的钢筋笼，按照既定的间距和方向直接将用于角度测试的倾角仪及通讯元件与钢筋笼连接，摒弃传统必需使用测斜管的缺陷。连接方式上提出采用带毛面和刺面的粘扣带，不仅操作简便，而且与混凝土浆液有效融为一体。本专利易于实施，可有效提高深部水平位移的测试精度和长期稳定性。

为了解决现有技术问题，本实用新型通过以下技术方案予以实现：

一种监测不同深度水平位移的埋入式测量装置，包括支护桩，支护桩由多根纵向桩基钢筋环形布置，再通过钢筋绑扎焊接形成钢筋笼，然后浇筑混凝土而成；钢筋笼内部布置有钢筋十字架，十字架和钢筋笼的形心重合；桩基钢筋内侧等间距布置倾角仪测点，测点距离可以选择；埋入式倾角仪通过粘扣带固定在桩基钢筋内侧测点上。

进一步的，钢筋笼由多根纵向钢筋环形布置，再通过横向钢筋绑扎，然后由工人焊接。根据钻孔情况，钢筋笼可分段焊接。

优选的，纵向钢筋型号为HRB335，横向钢筋型号为HP235。

进一步的，钢筋笼内部布置有钢筋十字架，并焊接于支护结构物钢笼内部，二者形心重合，从而确定钢筋笼相互垂直的两个方向。

进一步的，任意选取的桩基钢筋内侧沿纵向等间距的布置有倾角仪测点，与倾角仪的位置一一对应。

优选的，测点间距可取为桩长的1/4、1/8、1/10，实际监测中可根据监测需求自行调整测点间距。

进一步的，在等间距布置的测点处，相对应安装有倾角仪。

优选的，倾角仪型号为ACS-080-2-M100-HK2-PM型双轴倾角仪。

进一步的，倾角仪工作方向位于纵向钢筋形心与十字钢筋架中心连线上，采用带毛面和刺面的粘扣带将倾角仪与纵向钢筋弹性连接。

进一步的，为便于采用带毛面和刺面的粘扣带与纵向钢筋快捷有力连接，倾角仪壳体上下端面需要拉毛处理。

具体的，一种监测不同深度水平位移的埋入式测量装置，包括支护桩和倾角仪，支护桩设有环形布置的纵向桩基钢筋，所述桩基钢筋通过钢筋绑扎、焊接形成钢筋笼，钢筋笼内部布置有钢筋十字架，十字架和钢筋笼的形心重合；桩基钢筋内侧竖直方向等间距布置倾角仪，倾角仪与桩基钢筋通过粘扣带固连；所述支护桩内其余部分填充混凝土。

所述支护桩内的纵向设置的钢筋为HRB335，所述支护桩内的横向设置的钢筋为HPP235。

所述倾角仪的测点间距为支护桩桩长的1/4、1/8或1/10。

所述倾角仪为ACS-080-2-M100-HK2-PM型双轴倾角仪。

所述倾角仪工作方向位于纵向钢筋形心与十字钢筋架中心连线上，采用带毛面和刺面的粘扣带将倾角仪与纵向钢筋连接。

所述倾角仪壳体上端面和下端面做拉毛处理。

所述倾角仪间通过导线连接。

所述倾角仪间的导线在填充混凝土前保持松弛状态。

所述倾角仪至少连接一根导线伸出支护桩混凝土填充部分之外。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：

本实用新型利用现有支护结构物的钢筋笼，按照既定的间距和方向直接将用于角度测试的倾角仪及通讯元件与钢筋笼连接，重新设计水平位移数据处理程序，摒弃传统必需使用测斜管的缺陷。连接方式上提出采用带毛面和刺面的粘扣带，不仅操作简便，而且与混凝土浆液有效融为一体。本专利易于实施，可有效提高深部水平位移的测试精度和长期稳定性。

附图说明

图1为所述监测不同深度水平位移的埋入式测量装置整体剖面图；

图2为所述监测不同深度水平位移的埋入式测量装置俯视图；

图3为所述监测不同深度水平位移的埋入式测量装置埋入式倾角仪结构放大图；

图4为所述埋入式倾角仪结构放大图的俯视图。

图中：1.土体，2.支护桩，3.桩基钢筋，4.埋入式倾角仪，5.钢筋十字架，6.粘扣带（带毛面和刺面），7.导线。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-图4所示，本实用新型的示例性实施例提供的一种监测不同深度水平位移的埋入式测量装置结构示意图。

如图1和图2所示，本实施例中，监测不同深度水平位移的埋入式测量装置应用于地质灾害防护，装置包括支护桩2，测量装置通过布设在支护桩2内来监测土体1在不同深度水平位移的大小与变化量，支护桩2由16根纵向桩基钢筋3呈环形绕钻孔布置，长度为桩长H，再通过横向钢筋绑扎固定，由专业工人焊接形成钢筋笼，纵向钢筋型号为HRB335，横向钢筋型号为HPB235。本实施例中，通过吊机将钢筋笼放入钻孔，然后浇筑混凝土。

如图2所示，钢筋笼内部布置有钢筋十字架5，并焊接于支护结构桩基钢筋3上，二者形心重合，从而确定钢筋笼相互垂直的两个方向。钢筋十字架5所用钢筋长度为钻孔直径D，型号为HPB235。

如图1、图2、图3所示，靠近边坡变形方向选取一桩基钢筋3，在其内侧沿纵向，间距为H/8布置倾角仪测点，与埋入式倾角仪4的位置一一对应。

如图1、图2、图3、图4所示，所述埋入式倾角仪4在桩基钢筋3内侧纵向布置有多个测点，故安设有多个埋入式倾角仪4，各个埋入式倾角仪4之间通过导线7相串联起来，倾角仪4的导线7保持松弛状态，防止过于绷紧而断裂，若变形达到使导线断裂，也早已过了预警值。导线高于支护物顶部约1-2m，伸出部分的导线避免与浇筑混凝土接触。

如图1、图3、图4所示，所述埋入式倾角仪4与桩基钢筋3通过粘扣带6（带毛面和刺面）在上下两处同时固定，并对倾角仪4壳体上下端面进行拉毛处理，以便于采用带毛面和刺面的粘扣带与纵向钢筋快捷有力连接。钻孔完成后，通过吊机下放钢筋笼，钢筋笼安装好后浇筑混凝土形成支护桩。

为使本领域技术人员更清晰的理解本实用新型装置工作原理，以下提供本实用新型监测不同深度水平位移的埋入式测量装置的施工方法以供参考。本领域技术人员应当知晓，以下方法是为了使本领域技术人员了解如何获得本实用新型提供的装置，而不是说本实用新型解决技术方案所采用的装置是基于方法上的改进而得到的：

S1.基于深度水平位移理论基础，确定内部水平位移主要发展方向；

S2.制作钢筋十字架5，并焊接于支护桩2钢笼内部，二者形心重合，从而确定钢筋笼的相互垂直两个方向；

S3.选取靠近边坡变形方向纵向桩基钢筋3内侧，等间距连续布置倾角仪测点，间距取为桩长的1/8；

S4.倾角仪4的外观处理，倾角仪4壳体上下端面进行拉毛处理，以便于采用带毛面和刺面的粘扣带6与纵向钢筋快捷有力连接。

S5.倾角仪4的安装。倾角仪4工作方向位于纵向钢筋形心与十字钢筋架5中心连线上，采用带毛面和刺面的粘扣带6将倾角仪与纵向钢筋连接，倾角仪安装于S3中标识位置。

S6.倾角仪的导线7保持松弛状态，导线7高于支护物2顶部约1-2m，伸出部分的导线7避免与浇筑混凝土接触。

S7.待支护结构物混凝土浇筑后，且混凝土强度达到设计强度的80%以后，即可通过伸出部分导线7与有线数据传输监测器进行连接使用，连续测量数次后得到内部水平位移的初读值，之后便可获取边坡监测数据。后期根据监测需要，宜进行单次测试，也可实时测试。

本实用新型利用现有支护结构物的钢筋笼，按照既定的间距和方向直接将用于角度测试的倾角仪及通讯元件与钢筋笼连接，摒弃传统必需使用测斜管的缺陷。连接方式上提出采用带毛面和刺面的粘扣带，不仅操作简便，而且与混凝土浆液有效融为一体。本专利可显著减少安装固定测斜管的工艺工序，有效提高深部水平位移的测试精度和长期稳定性。这些有益效果对地质灾害监测防护有着很大的帮助。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种监测不同深度水平位移的埋入式测量装置，包括支护桩和倾角仪，其特征在于，支护桩设有环形布置的纵向桩基钢筋，所述桩基钢筋通过钢筋绑扎、焊接形成钢筋笼，钢筋笼内部设置钢筋十字架，钢筋十字架与钢筋笼的形心重合；桩基钢筋内侧竖直方向等间距设置倾角仪，倾角仪与桩基钢筋通过粘扣带固连；所述支护桩内其余部分填充混凝土。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述支护桩内的纵向设置的钢筋为HRB335，所述支护桩内的横向设置的钢筋为HPB235。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述倾角仪的测点间距为支护桩桩长的1/4、1/8或1/10。

4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述倾角仪为ACS-080-2-M100-HK2-PM型双轴倾角仪。

5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述倾角仪工作方向位于纵向钢筋形心与十字钢筋架中心连线上，采用带毛面和刺面的粘扣带将倾角仪与纵向钢筋连接。

6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述倾角仪壳体上端面和下端面做拉毛处理。

7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述倾角仪间通过导线连接。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述倾角仪间的导线在填充混凝土前保持松弛状态。

9.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述倾角仪至少连接一根导线伸出支护桩混凝土填充部分之外。

10.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述倾角仪与靠近边坡变形方向的桩基钢筋通过粘扣带固连。

Images