7的中心处连接有直立的测杆位移计2，测杆位移计2通过传输电缆10与上锚盘7以上填土外设置的读数仪11相连接。传输电缆10外套置有保护钢管9。
[0044]下锚盘I和上锚盘7之间的测杆位移计2外套置有塑料管，测杆位移计2与塑料管之间填充有低温润滑脂5。塑料管自上而下分成若干节，各节塑料管上下端部均设置有连接丝扣，各节塑料管衔接处通过环套塑料环13进行固定连接。塑料管外包裹有防水土工膜包裹层6。
[0045]上锚盘7的通气孔16预留丝扣，通气管下端预留丝扣，通气管通过丝扣与上锚盘7连接。
[0046]塑料管最底端的底部塑料管节3底缘环周设置有襟边，襟边环周设置有若干下连接孔14 ;下锚盘I上设置有与下连接孔14位置对应的固定孔；襟边下表面与下锚盘I之间设置有环形的橡胶垫片12，橡胶垫片12上设置有与下连接孔14位置对应的通孔；底部塑料管节3、橡胶垫片12和下锚盘I通过连接螺丝15相固定。
[0047]上述装置的使用方法，也就是现场观测季节性冻土区无砟轨道土层冻胀的方法，包括以下步骤:
[0048]步骤一:用等径接头连接下锚盘I与测杆位移计2，选用低于观测所在地最低气温5°C情况下精度的测杆位移计.现场安装前应用读数仪连接测杆位移计2后，开机读数，检查测杆位移计2是否完好。安装前先进行预组装，以检查装置各部件是否配套。
[0049]步骤二:为防止季节性冻土冻拔测杆位移计2，从而影响冻胀变形的观测精度，采用塑料管隔离测杆位移计2与土体的接触。将塑料管分节，每节塑料管长20cm，顶部塑料管可根据测杆位移计剩余的长度裁短，每节塑料管上、下端部的外侧均设置4cm高的连接丝扣；底部塑料管节3的下端设有襟边，襟边宽度不小于3cm，厚度不小于3mm，并环周预留下连接孔14 ;襟边下表面与下锚盘I之间设置环形的橡胶垫片12，橡胶垫片12上设置有与下连接孔14位置对应的通孔；底部塑料管节3、橡胶垫片12和下锚盘I通过连接螺丝15相固定。连接螺丝15的螺帽在下，螺母在上，上、下都应配置弹性垫片。塑料管的直径应大于测杆位移计2的直径6cm。
[0050]步骤三:水渗入塑料管内，将会对测杆位移计2产生冻拔作用，影响观测精度。为此，在测杆位移计2与塑料管的空隙中填入低温润滑脂。
[0051]在测杆位移计2与底部塑料管节3的空隙中填充低温润滑脂5后，通过丝扣和塑料环13将底部塑料管节3与次底部塑料管节连接，塑料环高6cm，内侧设有连接丝扣。依次步骤逐层组装塑料管并填充低温润滑脂5。
[0052]在塑料管外包裹防水土工膜包裹层6，可防止塑料管在周边土体冻拔作用下上抬，顶压上锚盘，影响观测精度。防水土工膜包裹层6高度50cm，宽度较塑料管的周长略有富余。将裁剪好的防水土工膜一面均匀涂抹低温润滑脂，再以涂抹低温润滑脂的面为内面包裹塑料管，用宽行胶带纸缠绕固定。逐节包裹防水土工膜包裹层6，最上一层的防水土工膜包裹层高度可根据塑料管的剩余长度确定。
[0053]步骤四:在冻土层中开挖孔洞，孔洞直径不小于20cm ;下锚盘I直径宜小于钻孔直径2cm。人工夯拍下锚盘I的基底，待基底密实、平整后，放置装置，塑料管外侧分层回填原土，分层捣实。
[0054]步骤五:用等径接头连接上锚盘7与测杆位移计2，测杆位移计2通过传输电缆10与上锚盘7以上填土外设置的读数仪11相连接。上锚盘7的直径大于塑料管直径，超出塑料管的宽度不小于10cm。
[0055]土体冻胀变形后，上锚盘7上抬，上锚盘7与塑料管、填充的低温润滑脂5有可能形成真空腔体，产生负压吸附上锚盘，影响观测精度，为此，在上锚盘7安装通气管8，通气管8伸到土层外面。上锚盘7预留通气孔16，内侧设有丝扣，通气管8 一端设有丝扣，通过丝扣连接上锚盘7与通气管8。
[0056]步骤六:在冻土层中埋设多个不同长度的装置，季节冻土层冻胀变形带动上、下锚盘移动，通过测杆位移计2观测上、下锚盘之间距离的变化量反映季节冻土层的冻胀量；
[0057]在观测季节性冻土层的总冻胀量的同时，通过各装置观测的冻胀量，推算各分层土的冻胀量。
[0058]为防止施工机械、人为因素损伤传输电缆，将传输电缆10穿入保护钢管9内保护。为防止施工机械对装置的不利影响，将上锚盘7以上部分的孔洞用原土填平，并人工夯实上锚盘7上的回填土。
[0059]本实用新型的内容不限于实施例所列举，本领域普通技术人员通过阅读本实用新型说明书而对本实用新型技术方案采取的任何等效的变换，均为本实用新型的权利要求所涵盖。
【主权项】
1.一种现场观测季节性冻土区高速铁路土层冻胀的装置，其特征在于: 所述装置埋置于季节性冻土层中，包括圆形片状的下锚盘(I)和上锚盘(7)，下锚盘(I)和上锚盘(7)的中心处连接有直立的测杆位移计(2)，测杆位移计(2)通过传输电缆(10)与上锚盘(7)以上填土外设置的读数仪(11)相连接。2.根据权利要求1所述的一种现场观测季节性冻土区高速铁路土层冻胀的装置，其特征在于: 下锚盘(I)和上锚盘(7)之间的测杆位移计(2)外套置有塑料管，测杆位移计(2)与塑料管之间填充有低温润滑脂(5 )。3.根据权利要求2所述的一种现场观测季节性冻土区高速铁路土层冻胀的装置，其特征在于: 塑料管自上而下分成若干节，各节塑料管上下端部均设置有连接丝扣，各节塑料管衔接处通过环套塑料环(13 )进行固定连接。4.根据权利要求3所述的一种现场观测季节性冻土区高速铁路土层冻胀的装置，其特征在于: 塑料管外包裹有防水土工膜包裹层(6)。5.根据权利要求4所述的一种现场观测季节性冻土区高速铁路土层冻胀的装置，其特征在于: 上锚盘(7 )上设置有通气孔，通气孔内通过丝扣插置有通气管(8 )，伸入塑料管内。6.根据权利要求5所述的一种现场观测季节性冻土区高速铁路土层冻胀的装置，其特征在于: 塑料管最底端的底部塑料管节(3)底缘环周设置有襟边，襟边环周设置有若干下连接孔(14); 下锚盘(I)上设置有与下连接孔(14)位置对应的固定孔； 襟边下表面与下锚盘(I)之间设置有环形的橡胶垫片(12)，橡胶垫片(12)上设置有与下连接孔(14)位置对应的通孔； 底部塑料管节(3 )、橡胶垫片(12 )和下锚盘(I)通过连接螺丝(15 )相固定。
【专利摘要】本实用新型涉及现场观测季节性冻土区高速铁路土层冻胀的装置。光学仪器观测季节冻土层冻胀量不能观测冻结深度内各分层土的冻胀量，精度很难满足，需要专业仪器和观测技术人员观测。本实用新型所述装置埋置于季节性冻土层中，包括圆形片状的下锚盘和上锚盘，下锚盘和上锚盘的中心处连接有直立的测杆位移计，测杆位移计通过传输电缆与上锚盘以上填土外设置的读数仪相连接；季节冻土层冻胀变形带动上、下锚盘移动，通过测杆位移计观测上、下锚盘之间距离的变化量反映季节冻土层的冻胀量。本实用新型既可观测季节性冻土层的总冻胀量，也可通过设置不同长度的装置观测各分层土的冻胀量，位移计观测精度高，观测效率高，可实现冻胀变形观测自动化。
【IPC分类】E02D1/00
【公开号】CN204645012
【申请号】CN201520222183
【发明人】曹立, 曹元平, 李成, 余洁, 高志伟, 王向阳, 舒磊, 姚宏乐, 王应铭, 杨西峰, 田志军, 张然
【申请人】中铁第一勘察设计院集团有限公司
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年4月14日