专利名称：无施工干扰铁路路基沉降测试装置及测试方法
技术领域：
本发明涉及一种路基沉降测试装置及测试方法，尤其是一种无施工干扰铁路路基沉降测试装置及测试方法。
背景技术：
为了保证高速铁路的平顺性与稳定性，规范对路基的沉降变形控制十分严格，除了采取合理有效的地基处理方法、保证施工质量外，施工中必须进行沉降变形监测，进而根据变形监测数据，采取合理的预测方法，预测可能发生的工后沉降，根据预测结果指导预压时间及确定无碴轨道结构施工和铺轨时间。因此，高速铁路路基段的沉降变形观测精度是关系高铁长期运营安全及舒适性的重要因素。目前路基的沉降观测中，沉降板是最直接的路基沉降观测方式，在高速铁路路基沉降观测中被大量采用，被认为是高速铁路路基沉降观测的主要方式。然而，实践中传统测试方法在施工中存在了许多缺点首先，影响路基填筑与压实，高速铁路路基沉降观测要求每隔50米设置沉降观测点，路基上布置如此密集的沉降板对路基的摊铺和压实施工带来极大的不便，同时由于大型机械无法施工，沉降板附近路基填料的压实质量也难以得到保证。其次，施工中沉降板破坏严重，多次现场抽查发现有过半的沉降板在施工过程中遭到过破坏，这直接影响了沉降观测的精度。为了克服传统沉降板的这些不足，申爱琴等(公路交通科技2004，11 :4-7)研发了多功能路基沉降测定板，并在某桥后过渡段进行了测试，表明测试方法具有不影响施工的特点。然而该方法测试元件布设较为复杂，造价较高，不利于大范围推广。在郑西客运专线中采用了组合式沉降板(贾文君等，路基工程2008，5:197-197)，然而，该方法测试方法过于繁琐，且连接杆测试精度也很难保证。可见，由于与施工互相干扰的问题，高速铁路沉降变形观测一直以来还没有得到较好解决，本发明旨在研发一种无施工干扰、高精度、操作简便、造价较低的新型高铁路基沉降监测装置与测试方法。
发明内容
本发明提供一种无施工干扰铁路路基沉降测试装置及其测试方法，本发明的装置具有对铁路路基施工无干扰、精度高等优点。本发明所采取的技术方案是
一种无施工干扰铁路路基沉降测试装置，包括防护罩和沉降板，所述防护罩罩在沉降板上方，防护罩和沉降板的测杆之间有间隙；
所述防护罩包括钢板、护管，钢板固定在护管上；所述防护罩的钢板上部设有闭孔泡沫塑料板。所述防护罩的钢板上部设有拉环，拉环嵌入闭孔泡沫塑料板内部。所述沉降板包括底板、测杆、测杆帽和套管；所述测杆固定在底板上，套管套设于测杆外侧；所述沉降板至少包括一根承接杆和一根承接套管。
所述测杆上部设有测杆帽。
所述承接杆长度为25_30cm。无施工干扰铁路路基沉降测试装置的测试方法，包括下述步骤
①设置底板路基褥垫层铺设完工后，在褥垫层中挖坑埋设沉降板，使测杆高出地面约5-lOcm，并在测杆外侧套上套管；
②恢复地面将土回填，恢复到原来地面标高；
③放置防护罩摊铺下一层填土前，套上防护罩，进行第一填土层碾压；
④碾压完成，找到防护罩并拔起，安放塔尺测试接管前管顶高程，拔下测杆帽，接下一级承接杆，再次测试接管后管顶高程，确定接管高度。等待下一次摊铺，再次安放防护罩，进行下一次碾压。采用上述技术方案所产生的有益效果在于
1.采用沉降板+防护罩的方法，使得在路基填筑碾压施工过程中沉降板测杆一直处于路基工作面下面，且有保护罩的防护，观测管完全可以避免被施工机械损伤，极大的保证了沉降观测的精度；同时，路基面以上没有测杆，使得压实、摊铺等工序可以无障碍施工，为路基施工带来便利。2.护管在沉降板套管的外侧，为沉降板测杆提供一个自由的空腔，使得沉降板在路基施工过程中处于与路基土体无接触状态，有效避免了施工过程中对测杆的损坏。3.由于防护罩上部闭合泡沫塑料的弹性作用，碾压过后防护罩上部的土体弹起，其上土无法压实，因此而形成的松动层有利于及时的发现沉降板所处的位置。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细的说明。图1是本发明的无施工干扰铁路路基沉降测试装置俯视图；图2是实施例2中碾压第一填土层的A-A的剖面图3是实施例2中碾压第二填土层的A-A的剖面图。1防护罩；2沉降板；3钢板；4护管；5底板；6测杆；7承接杆；8测杆帽；9套管；10拉环；11闭孔泡沫塑料板；12承接套管；13地面；14褥垫层；15第一填土层；16第二填土层。
具体实施例方式实施例1
无施工干扰铁路路基沉降测试装置包括防护罩1和沉降板2 ；其中，沉降板2包括底板5、测杆6、套管9 ；测杆6固定在底板5上，套管6套设于测杆6外侧；
使用时，防护罩1罩在沉降板上方，防护罩1和沉降板2的测杆6之间有间隙；防护罩包括钢板3、护管4，钢板3固定在护管4上。沉降板2包括至少一根承接杆7和承接套管12，所述承接杆7长度为25-30cm。测杆6上部设有测杆帽8。
防护罩1的钢板3上部可以设置闭孔泡沫塑料板11，上部设有拉环10，拉环10嵌入闭孔泡沫塑料板11内部。实施例2
①设置沉降板路基褥垫层14铺设完工后，在褥垫层14中挖坑埋设沉降板2，使测杆6高出地面13约5-10cm，并在测杆6外侧套上套管9 ；
②恢复地面将土回填，恢复到原来地面标高；
③放置防护罩套上防护罩1，上面填土层将防护罩1埋入土中，碾压第一填土层15；
④第一填土层15碾压完成后，找到防护罩1并拔起，安放塔尺抄平，拔下测杆帽8，接下一级承接杆，再次抄平，安放防护罩1，上面填土将防护罩埋入土中，进行第二填土层16的碾压；
采用实施例2的方法，可以循环碾压多层路基。
权利要求
1.一种无施工干扰铁路路基沉降测试装置，其特征在于所述装置包括防护罩(1)和沉降板(2);所述防护罩(1)罩在沉降板(2)上方，防护罩(1)和沉降板(2)的测杆(6)之间有间隙；所述沉降板(2)包括底板(5)、测杆(6)、套管(9)；所述测杆(6)固定在底板(5)上，套管(9)套设于测杆(6)外侧。
2.根据权利要求1所述的无施工干扰铁路路基沉降测试装置，其特征在于所述防护罩(1)包括钢板(3)、护管(4)，钢板(3)固定在护管(4)上。
3.根据权利要求2所述的无施工干扰铁路路基沉降测试装置，其特征在于所述防护罩(1)的钢板(3)上部设有闭孔泡沫塑料板(11)。
4.根据权利要求3所述的无施工干扰铁路路基沉降测试装置，其特征在于所述防护罩(1)的钢板(3)上部设有拉环(10)，所述拉环(10)嵌入闭孔泡沫塑料板(11)内部。
5.根据权利要求1所述的无施工干扰铁路路基沉降测试装置，其特征在于所述测杆(6)上部设有测杆帽(8)。
6.根据权利要求1所述的无施工干扰铁路路基沉降测试装置，其特征在于所述沉降板(2 )至少包括一根承接杆(7 )和一根承接套管(12 )。
7.根据权利要求6所述的无施工干扰铁路路基沉降测试装置，其特征在于所述承接杆(7)长度为25-30cm。
8.根据权利要求1所述的无施工干扰铁路路基沉降测试装置的测试方法，其特征在于包括下述步骤①设置沉降板路基褥垫层铺设完工后，在褥垫层(14)中挖坑埋设沉降板(2)，使测杆(6 )高出地面(13 )约5-lOcm，并在测杆(6 )外侧套上套管(9 )；②恢复地面将土回填，恢复到原来地面标高；③放置防护罩(1):在路提下一层填土摊铺前，套上防护罩(1)，将防护罩(1)埋入填土层中，进行第一填土层(15 )碾压；④碾压完成，找到防护罩(1)并拔起，安放塔尺测试接管前管顶高程，拔下测杆帽(8)，接下一级承接杆(7)，再次测试接管后管顶高程，确定接管后高度，等待下一次摊铺，再次安放防护罩(1 )，进行下一次碾压。
全文摘要
本发明公开了一种无施工干扰铁路路基沉降测试装置及测试方法，所述装置包括防护罩和沉降板；所述沉降板包括底板、测杆、套管；所述测杆固定在底板上，套管套设于测杆外侧；所述防护罩罩在沉降板上方，防护罩和沉降板的测杆之间有间隙。路基褥垫层铺设完工后，挖坑埋设沉降板，使测杆高出地面约5-10cm，套上套管；将土回填，恢复地面标高；套上防护罩，将防护罩埋入填土层中，进行第一填土层碾压；碾压完成，找到防护罩并拔起，安放塔尺测试接管前管顶高程，拔下测杆帽，接下一级承接杆，再次测试管顶高程，确定接管后高度，等待下一次摊铺，再次安放防护罩，进行下一次碾压。本发明的装置具有结构简单、精度高、对施工无干扰等优点。
文档编号E01B35/00GK102383346SQ20111030216
公开日2012年3月21日 申请日期2011年10月9日 优先权日2011年10月9日
发明者丁军霞, 冯怀平, 叶朝良, 岳祖润, 常建梅 申请人:石家庄铁道大学