专利名称：土体内部沉降测量装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种岩土工程技术的测试装置，具体涉及一种土体内部沉降测试装置。
背景技术：
目前对土体内部沉降的测量方法，主要的一种原位测试方法是将一根圆形沉降管 锚固到基岩，把磁环套在沉降管外围，埋设在各观测层面位置。在土体发生位移时，磁环可 随土体一起位移而沉降管不会下沉，磁环则沿沉降管轴产生移动，通过测算磁环与沉降管 之相对滑移量，实现测量目的。该方法存在以下缺点1、沉降管埋设位置不能压实处理，沉 降管附近土体与离沉降管较远处土体性质存在差异，造成测量误差；2、检测时必须从沉降 管的孔中放下磁性探头才能测量磁环的位置，只能人工测量，精度差，工作量大，效率低。
经对现有技术文献检索发现，中国专利申请号200420035072. l，名称分层沉降 仪，公开号CN2685821，
公开日期2005. 03. 16，其"采用了电测位移传感器，可快速、准确 地直接实时测量沉降量"，但其装置1、测试仪器体积大且较为复杂、成本较高；2、测量主要 针对路基的现场测试，适用范围小。 中国专利申请号200810037407. 6，名称土体内部变形测试装置，公开号
CN101270972A，
公开日期2008. 9. 24，其"结构简单、加工方便、操作简单，应用于土工模型
试验测试，可便捷测试土体内部沉降情况，测量结构准确可靠"，但其有以下缺点当测试装
置上方需进行回填土体的分层夯实施工时，会影响土样制备质量和制备效率，且会影响其
它试验装置布设，给模型试验带来不利影响，因此实际应用中有较多局限。 中国专利申请号200720173516. l，名称一种沉降板及装配式分层沉降装置，公
开号CN201094020Y，
公开日期2008. 7. 30，该装置结构较为复杂，制作及加工难度大，仍
需人工读数，不能进行实时采集，操作过程繁琐，应用范围有限。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种土体内部沉降测量装置，应用于土工模
型试验或现场测试，解决了无法便捷测试土体内部沉降情况的难题。 本发明解决以上技术问题所采用的技术方案是 本发明包括沉降板、LVDT位移传感器、弹簧、波纹管、钢管、金属底板；LVDT位移传
感器安装在钢管的上端孔内，传感器导线从钢管中引出，LVDT位移传感器与钢管的配合间
隙部分采用塑料保护膜充填，钢管的下端孔内装有金属底板，LVDT位移传感器测针的顶端
设有螺母，弹簧套在测针外，测针顶端的螺母能顶在沉降板下端面，波纹管套在弹簧外，波
纹管的一端固定在与钢管上端外圆柱面上，波纹管的另一端安装在沉降板下端面。 所述的沉降板为圆形平板或方形平板，下方连接的波纹管长度大于测针全部拉长
长度；波纹管的内径大于钢管外径。 与背景技术相比，本发明具有的有益效果是
1、本发明采用整体埋设，导线从顶层侧面引出，不会影响回填土体的分层压实施工。 2、本发明采用LVDT位移传感器，可快速、准确、实时测量沉降量。 3、本发明可实现远程传输、自动测量和长期观测。 4、本发明结构简单、加工方便、操作简单，可实现回收重复利用。 5、本发明测量适用范围广，不仅适用于土工模型试验，还可以应用于地基、路基的
现场沉降测量。
图1是本发明的结构原理示意图。
图2是本发明的连接管结构放大示意图。 图中1、沉降板，2、 LVDT位移传感器，3、螺母，4、螺栓，5、测针，6、弹簧，7、传感器 导线，8、波纹管，9、钢管，10、塑料保护膜，11、环箍，12、金属底板。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。 如图1、图2所示，本发明包括沉降板1、LVDT位移传感器2、弹簧6、波纹管8、钢管 9、金属底板12 ;LVDT位移传感器2安装在钢管9的上端孔内，并用环箍11、螺母3和螺栓4 固定，传感器导线7从钢管9中引出，LVDT位移传感器2与钢管9的配合间隙部分采用塑 料保护膜10充填，钢管9的下端孔内装有金属底板12，LVDT位移传感器测针5的顶端设有 螺母3，弹簧6套在测针5外，测针5顶端的螺母3能顶在沉降板1下端面，波纹管8套在弹 簧6夕卜，波纹管8的一端固定在与钢管9上端外圆柱面上，波纹管8的另一端安装在沉降板 1下端面，波纹管8连接钢管9，连接方式均采用粘结或胶结。 所述的沉降板1为圆形平板或方形平板，下方连接的波纹管8长度大于测针5全 部拉长长度；波纹管8的内径大于钢管9外径。 本发明整体埋设，要求金属底板12接触到基岩层或结构体(刚度和强度远大于周 围土层)，长度不足时采用连接管，环箍ll固定，螺纹连接。
本发明的使用方法是 在土工模型试验测试或现场测试时，先将LVDT位移传感器2、沉降板1、弹簧6、波 纹管8、钢管9组装成一个整体，连接管的长度根据测点距基岩层或结构体的距离而定。在 设计测点位置土中成孔，而后将连接管和本发明整体埋设，金属底板12接触到基岩层或结 构体，传感器导线7从钢管9穿出沿沉降板1周侧引出，当土体下沉时，沉降板1随土体一起 同步下沉，沉降板1下端面压迫测针5顶端的螺母3，使弹簧6压縮变形，测针5縮短，LVDT 位移传感器2将其测得的信号通过传感器导线7传输给地面上的测量仪器，即可获得测量 数据，实现测量目的。波纹管8和钢管9隔离LVDT位移传感器2和试验土体，避免位移传 感器2和周围土体相互影响。 本发明采用与传统沉降板和磁感应式分层沉降仪等不同的设计，将LVDT位移传 感器倒置使用，不会影响沉降板上方回填土体的分层夯实施工；同时，该装置结构简单、加 工方便、操作简单、数据实时采集、测试结果准确可靠，还可实现回收重复利用，适用于土工
4模型试验测试和现场测试，具有广泛的应用前景。 以上所述，仅为本发明示意性的具体实施方式
，不能以其限定本发明实施的范围。 故其等同组件的放大，縮小，置换，或依本发明保护范围所作的等同变化与修改，均仍然属 于本发明权利要求书的涵盖范围。
权利要求
一种土体内部沉降测量装置，其特征在于，包括沉降板(1)、LVDT位移传感器(2)、弹簧(6)、波纹管(8)、钢管(9)、金属底板(12)；LVDT位移传感器(2)安装在钢管(9)的上端孔内，传感器导线(7)从钢管(9)中引出，LVDT位移传感器(2)与钢管(9)的配合间隙部分采用塑料保护膜(10)充填，钢管(9)的下端孔内装有金属底板(12)，LVDT位移传感器测针(5)的顶端设有螺母(3)，弹簧(6)套在测针(5)外，测针(5)顶端的螺母(3)能顶在沉降板(1)下端面，波纹管(8)套在弹簧(6)外，波纹管(8)的一端固定在与钢管(9)上端外圆柱面上，波纹管(8)的另一端安装在沉降板(1)下端面。
2. 根据权利要求书1所述的一种土体内部沉降测量装置，其特征在于所述的沉降板 (1)为圆形平板或方形平板，下方连接的波纹管(8)长度大于测针(5)全部拉长长度；波纹 管(8)的内径大于钢管(9)外径。
全文摘要
本发明公开了一种土体内部沉降测量装置。将LVDT位移传感器安装在钢管的上端孔内，导线从钢管中引出，位移传感器与钢管的配合间隙部分采用塑料保护膜充填，钢管的下端孔内装有金属底板，位移传感器测针的顶端设有螺母，弹簧套在测针外，测针顶端的螺母能顶在沉降板下端面，波纹管套在弹簧外，波纹管的一端固定在与钢管上端外圆柱面上，波纹管的另一端安装在沉降板下端面。采用整体埋设，导线从顶层侧面引出，不会影响回填土体的分层压实施工；采用位移传感器，可快速、准确、实时测量沉降量；可实现远程传输、自动测量和长期观测；结构简单、操作简单，可回收重复利用；本发明不仅适用于土工模型试验，还可应用于地基、路基的现场沉降测量。
文档编号E02D1/00GK101769710SQ20101003958
公开日2010年7月7日 申请日期2010年1月8日 优先权日2010年1月8日
发明者孔令刚, 王顺玉, 申文明, 陈云敏 申请人:浙江大学