一种固定测斜仪及其测斜方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109138002A(43)申请公布日2019.01.04(21)申请号201810762634.9(22)申请日2018.07.12(71)申请人中山大学地址510275广东省广州市海珠区新港西路135号(72)发明人黄林冲孙鹏飞宋平梁禹(74)专利代理机构北京科亿知识产权代理事务所(普通合伙)11350代理人陈正兴(51)Int.Cl.E02D33/00(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图2页(54)发明名称一种固定测斜仪及其测斜方法(57)摘要本发明公开了一种固定测斜仪，其塑性外管内部垂向间隔均匀地布置有多个通过拉绳相连的内管，每个内管的外周壁的上部和下部的径向两侧与塑性外管之间设有横向的弹簧，为内管提供横向支撑力；每个内管的内部装有横向的测斜筒，测斜筒内部设有可沿测斜筒滚动的重力球，测斜筒内部位于重力球两侧的分别设有与重力球接触的压力传感器，所有压力传感器的数据线沿内管由下至上延伸至与读数仪连接，读数仪集成有第一无线通信模块，当测斜筒随塑性外管发生相应倾斜时，重力球对下倾一侧的压力传感器产生压力，并由压力传感器感受后通过第一无线通信模块将压力数据发送到外部的数据分析显示装置，无须在现场测量，实现远程监控，可大幅度提高监测效率。CN109138002ACN109138002A权利要求书1/2页1.一种固定测斜仪，其特征在于：包括可埋入垂直钻孔中的封底塑性外管，所述塑性外管内部垂向间隔均匀地布置有多个内管，垂向相邻的内管之间通过拉绳相连，且位于最上方的内管通过拉绳悬挂于塑性外管的顶壁中心，每个所述内管的外周壁的上部和下部的径向两侧与塑性外管之间设有横向的弹簧，每个弹簧的一端与内管相连，另一端与塑性外管相连并为内管提供横向支撑力，以使内管的轴线与塑性外管的轴线重合；每个内管的内部装有横向的测斜筒，测斜筒内部设有可沿测斜筒滚动的重力球，测斜筒内部位于重力球两侧的分别设有与重力球接触的压力传感器，所有压力传感器的数据线沿内管由下至上延伸至与读数仪连接，读数仪集成有第一无线通信模块，当测斜筒随塑性外管发生相应倾斜时，重力球对下倾一侧的压力传感器产生压力，并由压力传感器感受后通过第一无线通信模块将压力数据发送到外部的数据分析显示装置。2.如权利要求1所述的固定测斜仪，其特征在于：垂向两两相邻的测斜筒的轴线之间的间距相等。3.如权利要求2所述的固定测斜仪，其特征在于：垂向两两相邻的测斜筒的轴线之间的间距均为0.5m。4.如权利要求1所述的固定测斜仪，其特征在于：压力传感器固设于测斜筒内。5.如权利要求1所述的固定测斜仪，其特征在于：垂直钻孔穿过不稳定土层至下部稳定地层，垂直钻孔的内径与塑性外管的外径相适，塑性外管从垂直钻孔的底部延伸至顶部或者部分伸出垂直钻孔。6.如权利要求1所述的固定测斜仪，其特征在于：拉绳的上端连接于其上方的内管底壁或者塑性外管顶壁的中心位置，拉绳的下端连接于位于其下方的内管顶壁的中心位置。7.如权利要求1至6中任意一项所述的固定测斜仪，其特征在于：数据分析显示装置可根据获取的压力数据，通过预先设定的公式di＝Lsinθ和自动计算得出所述土层不同深度段L的横向水平位移增量di和土层的j个深度段总的横向水平位移增量Dj，其中，深度段L指两两相邻的测斜筒的轴线之间的间距，G为重力球的重力，F传为相应的压力传感器感受到的压力数据。8.如权利要求1所述的固定测斜仪，其特征在于：还包括自动报警装置，自动报警装置与数据分析显示装置接，当数据分析显示装置计算得到的j个深度段总的横向水平位移增量Dj的超出设定的安全范围时，自动报警装置启动并报警。9.一种测斜方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、在多个测斜筒分别放入重力球，并在每个测斜筒内部位于重力球两侧的位置分别安装与重力球相接触的压力传感器；S2、将多个所述测斜筒装于相应数量的内管中，并将多个内管通过拉绳间隔均匀地相连后，通过拉绳悬挂于封底塑性外管顶壁的中心位置，以使多个所述内管垂向间隔均匀分布，并使所有压力传感器的数据线沿内管由下至上延伸至与集成有第一无线通信模块的读数仪连接；S3、在每个所述内管的外周壁的上部和下部的径向两侧与塑性外管之间设置横向的弹簧，使每个弹簧的一端与内管相连，另一端与塑性外管相连并为内管提供横向支撑力，以使2CN109138002A权利要求书2/2页内管的轴线与塑性外管的轴线重合；S4、将塑性外管埋入预先成型于土层的垂直钻孔中，并使测斜筒的轴线方向与土层的预测倾斜方向一致；S5、将读数仪的第一无线通信模块与集成有第二无线通信模块的外部的数据分析显示装置实现通信，由数据分析显示装置读取并显示相应测斜筒内的压力传感器输出的压力数据F传，并依次通过公式和di＝Lsinθ计