土体沉降循环监测装置及监测方法.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CN110763192A(43)申请公布日2020.02.07(21)申请号201911142553.X(51)Int.Cl.(22)申请日2019.11.20G01C5/00(2006.01)(71)申请人合肥工业大学地址230009安徽省合肥市包河区屯溪路193号申请人中铁十局集团第三建设有限公司合肥市重点工程建设管理局(72)发明人汪志强陈晓鹏高虎丁敬华宋军军汪亦显焦灏李娴余骄钟加智闵进刘磊查正刚(74)专利代理机构合肥金安专利事务所(普通合伙企业)34114代理人徐伟权利要求书2页说明书4页附图2页(54)发明名称土体沉降循环监测装置及监测方法(57)摘要本发明涉及土体监测的技术领域，具体涉及土体沉降循环监测装置及监测方法。沉降管由两根以上PVC矩管依次连接形成，所述每根PVC矩管外均套设有一个沉降环；测位移装置包括电机和两个以上盒体机构，盒本体上方通过绳索连接着电机，盒体下方通过绳索连接着磁性探头；盒本体内设有一对角位移传感机构，盒本体的相对两侧的侧面上分别设有一对测距导轮和固定导轮；一对测距导轮对应着沉降管一侧的轨道，固定导轮对应着沉降管另一侧的轨道，使得盒体机构沿着沉降管内壁的轨道上下滚动；一对测距导轮机构和对应一对角位移传感器连接，一对角位移传感器连接着信号接收器。可以连续时间内对土体沉降进行监测，同时避免电磁信号传输过程的对测量的干扰。CN110763192ACN110763192A权利要求书1/2页1.土体沉降循环监测装置，包括沉降管（5）和测位移机构，沉降管（5）由两根以上PVC管首尾依次贯通连接形成，每根PVC管的横截面均为矩形，其特征在于：所述测位移机构包括电机（1）和两个以上盒体机构（2），电机（1）位于沉降管（5）的上方，且通过绳索依次连接着每个盒体机构（2），使得盒体机构（2）和PVC管一一对应设置，且对应位于PVC管的管腔内；所述沉降管（5）的相对两内侧壁分别设有垂直滑道，每个盒体机构（2）的两侧分别和对应的垂直滑道滚动连接；所述每个盒体机构（2）的下方均通过绳索连接着磁性探头（6），对应着磁性探头（6）的每根PVC管外均套设有沉降环（3）；所述每个盒体机构（2）均包括一对角位移传感器（23），且每对角位移传感器均连接着信号接收器（7）；测量土体沉降时，每对角位移传感器测得对应盒体机构（2）的滚动角度，并传输至信号接收器（7），结合盒体机构（2）的滚动半径，得到对应土体的沉降量。2.根据权利要求1所述土体沉降循环监测装置，其特征在于：所述每个盒体机构（2）均包括长方体形的盒本体，盒本体的两侧对应着沉降管（5）的两内侧壁上的垂直滑道分别设有一对测距导轮（22）和固定导轮（21），使得盒本机构和对应的垂直滑道滚动连接；所述一对角位移传感器（23）固定安装在盒本体内，且和一对测距导轮（22）连接，用于测量一对测距导轮（22）的滚动角度。3.根据权利要求2所述土体沉降循环监测装置，其特征在于：所述一对测距导轮（22）中每个测距导轮均为弹性外伸轮，且每个测距导轮的半径和固定导轮（21）的半径相等。4.根据权利要求1所述土体沉降循环监测装置，其特征在于：所述沉降环（3）为环形管状，且沉降环（3）外套设有耐腐蚀的薄膜层（32），薄膜层（32）的外缘四周均匀布设有两个以上的锚固钢片（31），每个锚固钢片（31）的一端和耐腐蚀薄膜层（32）铰接，测量土体沉降时，每个锚固钢片（31）的另一端插设在待测土体内。5.根据权利要求1~4任一权利要求所述土体沉降循环监测装置的监测方法，其特征在于：包括以下步骤，步骤（1）：在地面打监测孔，监测孔的孔径为10~30cm；步骤（2）：在监测孔的底部注浆，形成短桩加固体，避免沉降管（5）自重对监测结果产生影响；步骤（3）：将两根以上PVC管首尾依次贯通连接，得到沉降管（5），将沉降管（5）的垂直插入步骤（2）的监测孔内；步骤（4）：每根PVC矩管外均套设一个沉降环（3），将每个沉降环（3）的锚固钢片（31）旋开，回填土体埋设沉降环（3），并保证每个锚固钢片（31）水平插入待测土体内；步骤（5）：沉降环（3）埋设完成后，电机（1）的下端通过绳索悬挂着两个以上的盒体机构（2），电机固定在沉降管（5）的管口上方，使得每个盒体机构（2）两侧的一对测距导轮（22）和固定导轮（21）对应位于沉降管（5）两侧的滑道上，盒体机构（2）下方的磁性探头（6）对应着沉降环（3）；步骤（6）：调试循环监测装置，测得每个沉降环（3）所在位置的初始值；步骤（7）：间隔时间t，t为2~7天，通过信号接收器（7）读取每对角位移传感器的数值，得2CN110763192A权利要求书2/2页到每对角位移传感器对应盒体机构上的一对测距导轮（22