CN220912276U - 一种堆石坝填筑碾压沉降观测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种堆石坝填筑碾压沉降观测装置，包括沉降标和观测标；所述沉降标通过注水钢管连接观测标，所述沉降标中的钢板底座上安装有盛水钢管，所述注水钢管的一端伸入盛水钢管内部，所述注水钢管的另一端连通观测标中的透明橡胶管，所述透明橡胶管固定在观测标杆上。本实用新型可以在碾压试验阶段获得堆石料在碾压过程中不同层的沉降数据，解决了碾压试验过程中多层填筑料碾压沉降监测的问题，为大坝主体工程施工的沉降变形提供基础数据。且沉降标和观测标制作方便，成本低，大大降低了碾压试验的成本。

Description

一种堆石坝填筑碾压沉降观测装置

技术领域

本实用新型属于填筑碾压沉降观测技术领域，尤其是一种堆石坝填筑碾压沉降观测装置。

背景技术

堆石坝坝体沉降的均匀性是堆石坝填筑质量控制的关键控制指标，因此，沉降控制是面板堆石坝的一项关键技术。堆石坝填筑沉降观测及变形规律分析将有助于推动面板堆石坝设计和施工技术的发展。在堆石坝的填筑施工过程中，采用恰当的施工手段、施工次序，可改善坝体不合理的沉降方式。

面板堆石坝在施工前均需要进行填筑碾压试验，堆石坝碾压试验检测内容包括：孔隙率、级配、干密度、渗透系数、铺料厚度、压实厚度，只能针对单层填筑料进行试验和分析，通常大坝填筑施工为多层，在进行上层填筑施工时对下部已填筑层的影响情况无法分析，不能系统的分析多层填筑之间的沉降变化规律，现有技术采用静水液压式电子沉降观测装置，使用条件较苛刻，所有管线不得外露需避免阳光直射，沿线不能有弯折的地方，护管或沟槽内需通过注入聚苯乙烯泡沫或氨基甲脂酸泡沫等来绝热，防止温度变化对液体产生影响，造成观测结果不准确，且使用成本较高。

发明内容

本实用新型的目的在于解决现有技术中的问题，提供一种堆石坝填筑碾压沉降观测装置，解决大坝多层填筑施工时碾压试验过程中多层填筑料碾压沉降监测的问题。

为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种堆石坝填筑碾压沉降观测装置，包括沉降标和观测标；

所述沉降标通过注水钢管连接观测标，所述沉降标中的钢板底座上安装有盛水钢管，所述注水钢管的一端伸入盛水钢管内部，所述注水钢管的另一端连通观测标中的透明橡胶管，所述透明橡胶管固定在观测标杆上。

进一步的，所述沉降标埋设在堆石坝填筑路堤内部，所述观测标安装在堆石坝填筑路堤外部。

进一步的，所述盛水钢管外侧套设有防护钢管，所述防护钢管和盛水钢管均焊接在钢板底座上。

进一步的，所述盛水钢管的高度低于钢管的高度，所述注水钢管的高度低于盛水钢管的高度。

进一步的，所述防护钢管顶部设置有盖板，所述盖板上焊接有手柄。

进一步的，所述钢板底座上开设有进水孔，所述注水钢管与进水孔通过焊接固定。

进一步的，所述盛水钢管与防护钢管之间预留有一定间隙，所述间隙内的钢板底座上开设有若干溢流孔。

进一步的，所述钢板底座通过铆钉固定在堆石坝填筑路堤上。

进一步的，所述透明橡胶管上套设有钢管。

进一步的，所述观测标杆底部焊接在观测标基座上，所述观测标杆上固定有刻度尺。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型提供一种堆石坝填筑碾压沉降观测装置，通过在堆石坝填筑试验路堤内安装的沉降标和在填筑路堤外部安装的观测标来监测堆石坝路堤碾压过程中的沉降量，主要工作原理为连通器原理，通过往透明橡胶管内注水，使沉降标内盛水钢管的水位与观测标上透明橡胶管内的水位保持一致，当堆石坝填筑路堤在碾压过程中发生沉降，埋设在内部的沉降观测标随着路堤一起发生沉降，盛水钢管内的水从溢流孔溢出，此时观测标杆上透明橡胶管内的水位也随着降低，通过刻度尺读出水位降低的数值，从而得出路堤沉降量。通过对沉降数据进行分析，预测大坝填筑至设计高程的整体沉降量，从而为大坝填筑施工提供分析依据。本实用新型可以在碾压试验阶段获得堆石料在碾压过程中不同层的沉降数据，解决了碾压试验过程中多层填筑料碾压沉降监测的问题，为大坝主体工程施工的沉降变形提供基础数据。且沉降标和观测标制作方便，成本低，大大降低了碾压试验的成本。

附图说明

为了更清楚的说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型的堆石坝填筑碾压沉降观测装置的安装示意图。

图2为本实用新型的堆石坝填筑碾压沉降观测装置结构示意图。

图3为本实用新型的堆石坝填筑碾压沉降观测装置的沉降标侧视图。

图4为本实用新型的堆石坝填筑碾压沉降观测装置的沉降标俯视图。

图5为本实用新型的堆石坝填筑碾压沉降观测装置的观测标读数示意图。

其中：1-盖板，2-防护钢管，3-盛水钢管，4-溢流孔，5-钢板底座，6-铆钉，7-注水钢管，8-透明橡胶管，9-钢管，10-观测标基座，11-刻度尺，12-观测标杆，a-堆石料填筑路堤，b-沉降标，c-观测标，d-碾压签水位，e-碾压后水位。

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，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中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。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“水平”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，若出现术语“水平”，并不表示要求部件绝对水平，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：

参见图1至图2，本实用新型提供一种堆石坝填筑碾压沉降观测装置，包括沉降标b和观测标c，沉降标b是埋设在堆石料填筑路堤a内部的，观测标c是安装在堆石料填筑路堤a外部的，用于观测堆石坝在碾压过程中的沉降数值。

如图3和图4所示，沉降标b包括盖板1、防护钢管2、盛水钢管3、溢流孔4、钢板底座5和铆钉6。钢板底座5上焊接有防护钢管2和盛水钢管3，防护钢管2套设在盛水钢管3的外侧，防护钢管2的直径和高度大于盛水钢管3的直径和高度，确保堆石料在碾压过程中防护钢管2不发生变形和破坏。防护钢管2和盛水钢管3之间预留有一定间隙，防护钢管2和盛水钢管3之间间隙的钢板底座5上开设若干溢流孔4，当堆石料填筑路堤a碾压过程中发生沉降，盛水钢管3内的水从溢流孔4溢出。钢板底座5中心开设有一个进水孔，进水钢管7与钢板底座5的进水孔焊接固定，并伸入盛水钢管3内部，进水钢管7的高度低于盛水钢管3的高度。防护钢管2的顶部设置有盖板1，盖板1上焊接有手柄。盖板1的作用是防止堆石料在填筑过程中进入防护钢管2和盛水钢管3内部，影响沉降标的工作。钢板底座5四角开设有个铆钉孔，铆钉6穿过铆钉孔将钢板底座5固定在堆石料填筑路堤a上。铆钉6的作用是将沉降标b固定在填筑路堤上，防止堆石料在填筑和碾压过程中碰撞沉降标，使沉降标b发生倾斜和位移，其主要作用是限位。

在本实用新型的某一具体实施例中，沉降标钢板底座5材质为1cm厚的钢板，防护钢管2的壁厚大于0.5cm。

沉降标b和观测标c通过注水钢管7连通，观测标c包括透明橡胶管8、钢管9、观测标基座10、刻度尺11和观测标杆12。注水钢管7与透明橡胶管8连通，透明橡胶管8的外侧套设有钢管9，透明橡胶管8穿过钢管9引至堆石料填筑路堤a外部，确保路堤填筑时不损坏橡胶管。透明橡胶管8固定在观测标杆12上，观测标杆12底部焊接在观测标基座10上，观测标杆12上固定有刻度尺11。注水钢管7和透明橡胶管8的作用是通过透明橡胶管8往沉降标b内的盛水钢管3内注水，使盛水钢管3和透明橡胶管8内水位保持水平。如图5所示，观测标c中的透明橡胶管8内的水位碾压前后随着沉降标b的沉降发生了变化，通过刻度尺11读出水位降低的数值，从而得出路堤沉降量。

本实用新型的堆石坝填筑碾压沉降观测装置的安装过程：

在堆石料填筑前，将沉降标b埋设在填筑区内，沉降标b安装尽可能水平，并用水平尺进行测量安装平整度，并用铆钉6固定钢板底座5的四角。填筑堆石料时在沉降标b周围采用人工填筑小到中等大小的岩石，以覆盖沉降标b。沉降标b周围的堆石料填筑由人工或挖土机配合完成，直到全部覆盖沉降标b。防止推土机在推动堆石料时可能移动沉降标b。从沉降标钢板底座5下部出发，挖一条沟槽至填筑区外部，用于放置透明橡胶管8及钢管9，并回填砂子，以免在压实过程中被堆石料损坏。然后将透明橡胶管8穿过钢管9引至填筑区外部，将透明橡胶管8固定在观测标杆12上。

本实用新型的堆石坝填筑碾压沉降观测装置的测试过程：

(1)对沉降标b的4个角进行平面和高程测量，并记录。

(2)在填筑区进行堆石料填筑，将沉降标b覆盖。

(3)将水注入透明橡胶管8内，直到水从盛水钢管3内溢出。待水位平稳后从观测标处读取初始读数。

(4)试验路堤开始碾压，每2遍进行一次读数，每次读数前均应加水至水位稳定，然后记录水位。

本实用新型的堆石坝填筑碾压沉降观测装置的沉降记录数据表的内容包括：堆石料填筑试验路、沉降标标识或者编号、沉降标的底座标高和安装日期、水准点的位置和标高、安装在碾压层的沉降标图片、初始读数(日期、时间、观测标上的水位读数或水位标高)和堆石料填筑区每碾压2次读数一次，精度以毫米(mm)为单位。

本实用新型的堆石坝填筑碾压沉降观测装置在堆石坝填筑碾压试验施工中制作简易，成本低，方便安装，解决了堆石坝填筑碾压试验中多层填筑碾压沉降监测问题，为堆石坝填筑提供沉降数据分析。

以上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，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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 (10)

1.一种堆石坝填筑碾压沉降观测装置，其特征在于，包括沉降标和观测标；

所述沉降标通过注水钢管（7）连接观测标，所述沉降标中的钢板底座（5）上安装有盛水钢管（3），所述注水钢管（7）的一端伸入盛水钢管（3）内部，所述注水钢管（7）的另一端连通观测标中的透明橡胶管（8），所述透明橡胶管（8）固定在观测标杆（12）上。

2.根据权利要求1所述的一种堆石坝填筑碾压沉降观测装置，其特征在于，所述沉降标埋设在堆石坝填筑路堤内部，所述观测标安装在堆石坝填筑路堤外部。

3.根据权利要求1所述的一种堆石坝填筑碾压沉降观测装置，其特征在于，所述盛水钢管（3）外侧套设有防护钢管（2），所述防护钢管（2）和盛水钢管（3）均焊接在钢板底座（5）上。

4.根据权利要求1所述的一种堆石坝填筑碾压沉降观测装置，其特征在于，所述盛水钢管（3）的高度低于防护钢管（2）的高度，所述注水钢管（7）的高度低于盛水钢管（3）的高度。

5.根据权利要求4所述的一种堆石坝填筑碾压沉降观测装置，其特征在于，所述防护钢管（2）顶部设置有盖板（1），所述盖板（1）上焊接有手柄。

6.根据权利要求1所述的一种堆石坝填筑碾压沉降观测装置，其特征在于，所述钢板底座（5）上开设有进水孔，所述注水钢管（7）与进水孔通过焊接固定。

7.根据权利要求1所述的一种堆石坝填筑碾压沉降观测装置，其特征在于，所述盛水钢管（3）与防护钢管（2）之间预留有一定间隙，所述间隙内的钢板底座（5）上开设有若干溢流孔（4）。

8.根据权利要求1所述的一种堆石坝填筑碾压沉降观测装置，其特征在于，所述钢板底座（5）通过铆钉（6）固定在堆石坝填筑路堤上。

9.根据权利要求1所述的一种堆石坝填筑碾压沉降观测装置，其特征在于，所述透明橡胶管（8）上套设有钢管（9）。

10.根据权利要求1所述的一种堆石坝填筑碾压沉降观测装置，其特征在于，所述观测标杆（12）底部焊接在观测标基座（10）上，所述观测标杆（12）上固定有刻度尺（11）。