一种新型钢板桩测斜管安装保护装置的制作方法

本发明涉具体涉及一种新型钢板桩测斜管安装保护装置，属于围护结构变形监测技术领域。

背景技术：

钢板桩具有强度高，遇到坚硬的土层容易打入；防水、抗渗性能好，能够满足深水施工要求；组装方便并且可以重复使用；不污染环境和水源以及施工速度快、施工费用较低的优点，可用于码头、挡土墙、防洪堤等永久性构筑物；可用于防洪断流、建桥围堰、市政基础设施工程的挡水、挡土墙等临时性构筑物；可用于防洪和防止塌方、塌陷、流砂等用途，在我国的各个工程领域有着广泛的应用。钢板桩围护结构关乎工程主体、施工机械和施工人员的安全。钢板桩的设计虽然根据地质勘察资料和使用要求进行了较为可信的计算和分析，但由于土层和水流冲刷的复杂性和离散性，勘察数据难以全面反映土层的真实情况，同时土层取样时的扰动和实验仪器误差，设计中的假定与简化造成的误差等，都会使钢板桩施工条件与结构的实际工作状况往往不可能完全一致。因此，在钢板桩使用期间有必要对其进行监测，及时掌握钢板桩的变形情况，对可能出现的险情和事故提出警报。测斜管是一种预埋在地下用于观测土体或者结构水平位移的测量管，由于钢板桩是一种典型的柔性支护结构，如何保证测斜管与其同步变形，如何使测斜管完整地与钢板桩埋入地下，是现场监测工作顺利进行需要解决的一个技术难题。

经对现有的技术文献检索，中国专利申请公布号：CN201261892Y，公开日期：2009.6.24，记载了一种“钢板桩测斜管的保护装置”，该发明装置包括中间排土靴、管底排土靴、抱箍，管底排土靴设于钢板桩体底部且位于测斜管安装位置的轴线上；中间排土靴设于钢板桩上部，且位于管底排土靴铅垂位置上方；抱箍为数个分别设置于测斜管身上并经螺钉与钢板桩固定连接。该发明存在两个问题：(1)排土靴只保护了部分测斜管，仍有部分测斜管暴露在土体外，安装时测斜管的损坏几率仍然较大；(2)作为保护罩的排土靴在测斜管安装完毕后，无法取出，会影响钢板桩的局部变形刚度，导致测斜结果的不准确性。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是，提供一种可以在施工过程中完全包裹测斜管保证其不受损坏，施工结束后还可抽出保护罩进行二次利用，为解决柔性围护结构测斜管安装易损坏问题提供了可靠的技术手段的新型钢板桩测斜管安装保护装置。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种新型钢板桩测斜管安装保护装置，包括半圆环柱形的保护罩，所述保护罩的两端连接有凸起部，所述凸起部与设置在钢板桩表面的卡槽配合，所述保护罩的空腔结构里设置有测斜管，所述测斜管与所述钢板桩相连，所述测斜管的底部同轴线方向连有半圆锥台形的排土靴，所述保护罩的下表面与所述排土靴的上表面紧密接触，所述保护罩的内直径与所述排土靴的大头内直径相同，所述钢板桩上设置有防止所述保护罩上下滑动的固定装置。

所述固定装置包括设置在所述钢板桩表面且位于所述保护罩顶端的两侧的固定扣，所述固定扣沿竖直方向平行设置且与所述钢板桩垂直，所述固定扣上开设有槽孔，所述槽孔用于穿过止滑栓，所述止滑栓与所述保护罩的上表面接触。

所述槽孔的个数为N，其中N为大于等于2的整数。

所述止滑栓的下表面与所述保护罩的上表面之间设置有传力盖，所述传力盖包括半圆形的顶板和位于所述顶板下的半圆环柱空腔，所述止滑栓与所述顶板的上表面接触，所述保护罩与所述顶板的下表面接触，所述半圆柱环空腔位于所述保护罩的空腔结构里，所述顶板的直径与所述保护罩的外直径相同，所述半圆环柱空腔的外直径与所述保护罩的内直径相同。

所述测斜管与所述钢板桩相连的方式为所述钢板桩的表面在所述测斜管的左右两侧开设有对称的螺钉孔，所述测斜管由抱箍固定，所述抱箍的两侧开设有通孔，螺钉依次穿过所述通孔和螺钉孔起到固定作用。

所述螺钉孔的个数为M，其中M为大于6的偶数。

所述止滑栓的材质为螺纹钢。

所述卡槽在竖直方向的间距为0.8m到1.5m。

本发明的有益效果：本发明提供的一种新型钢板桩测斜管安装保护装置，所述保护罩的空腔结构里设置有测斜管，整个测斜管被保护罩包裹，能够在施工过程中保证测斜管不受损坏，提高施工安全性，所述保护罩的两端连接有凸起部，所述凸起部与设置在钢板桩表面的卡槽配合，能够施工结束后还可抽出保护罩进行二次利用，节约施工成本，同时避免未取出的保护罩会影响钢板桩的局部变形刚度，而导致测斜结果的不准确性；所述止滑栓的下表面与所述保护罩的上表面之间设置有传力盖，能够避免保护罩直接与止滑栓接触，而造成保护罩受力不均匀、易损害的隐患。

附图说明

图1为本发明一种新型钢板桩测斜管安装保护装置的正视图；

图2为本发明一种新型钢板桩测斜管安装保护装置的侧视图；

图3为图1中一种新型钢板桩测斜管安装保护装置的A-A剖面图；

图4为本发明一种新型钢板桩测斜管安装保护装置的固定扣的结构示意图；

图5为本发明一种新型钢板桩测斜管安装保护装置的传力盖的剖面图；

图6为本发明一种新型钢板桩测斜管安装保护装置在某工程中实施后测得的钢板桩变形数据。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1～3所示，一种新型钢板桩测斜管安装保护装置，包括半圆环柱形的保护罩3，所述保护罩3的两端连接有凸起部31，所述凸起部31与设置在钢板桩表面的卡槽9配合，所述保护罩3的空腔结构里设置有测斜管2，所述测斜管2与所述钢板桩1相连，所述测斜管2的底部同轴线方向连有半圆锥台形的排土靴10，所述保护罩3的下表面与所述排土靴10的上表面紧密接触，所述保护罩3的内直径与所述排土靴10的大头内直径相同，所述钢板桩1上设置有防止所述保护罩3上下滑动的固定装置。

所述固定装置包括设置在所述钢板桩1表面且位于所述保护罩3顶端的两侧的固定扣4，具体结构如图4所示，所述固定扣4沿竖直方向平行设置且与所述钢板桩1垂直，所述固定扣4上开设有槽孔41，所述槽孔41用于穿过止滑栓5，所述止滑栓5与所述保护罩3的上表面接触。

所述槽孔41的个数为N，其中N为大于等于2的整数，优选为2个。

所述止滑栓5的下表面与所述保护罩3的上表面之间设置有传力盖6，具体结构如图5所示，所述传力盖6包括半圆形的顶板61和位于所述顶板61下的半圆环柱空腔62，所述止滑栓5与所述顶板61的上表面接触，所述保护罩3与所述顶板61的下表面接触，所述半圆柱环空腔62位于所述保护罩3的空腔结构里，所述顶板61的直径与所述保护罩3的外直径相同，所述半圆环柱空腔62的外直径与所述保护罩3的内直径相同。

所述测斜管2与所述钢板桩1相连的方式为所述钢板桩1的表面在所述测斜管2的左右两侧开设有对称的螺钉孔，所述测斜管2由抱箍7固定，所述抱箍7的两侧开设有通孔，螺钉8依次穿过所述通孔和螺钉孔起到固定作用。

所述螺钉孔的个数为M，其中M为大于6的偶数，优选为12。

所述止滑栓5的材质为螺纹钢。

所述卡槽9在竖直方向的间距为0.8m到1.5m，优选为1m。

具体实施步骤为：

第一步：根据所监测工程的特点，确定好测斜管2安装的位置及长度。安装有测斜管2的钢板桩1在插入土体之前，在钢板桩1上测斜管2安装位置两侧钻数个螺钉孔，将数个抱箍7设置于测斜管2的管身上，抱箍7的两侧设有通孔，螺钉8穿过通孔与钢板桩1的螺钉孔固定连接；

第二步：排土靴10设置在测斜管2安装位置的轴线上，通过焊接固定在钢板桩1上；根据测斜管2长度确定出保护罩3的长度，保护罩3由多节保护罩拼接而成，保护罩3长度可调，装置灵活，不受测斜管2埋设深度的限制，保护罩3两端的凸起部31通过插入沿测斜管2埋深方向间隔为1米的卡槽9与钢板桩1固定，保护罩3底部与排土靴10无缝靠紧；

第三步：在钢板桩1的表面，位于保护罩3的顶部两侧焊接两个固定扣4，固定扣的槽孔41的开孔对齐，槽孔41的个数设置为两个个，将传力盖6盖在保护罩3顶部开口上，在固定扣4中穿入两根止滑栓5通过传力盖6锁定保护罩3。检查装置固定无误后，将钢板桩1插入土体；

第四步：待安装有测斜管2的钢板桩1插入到土体中的指定位置后，移除止滑栓5和传力盖6，抽出可活动保护罩3，待测斜管2静置7天后，开始量测测斜管2的初始值。

某滨河淤泥地层中修建城市道路时，采用钢板桩作为路基的围护结构，钢板桩的埋深为15m。图6给出了应用本发明安装的测斜管所测得钢板桩在不同工期的累积位移，由图可以看出，所安装测斜管不仅获得了钢板桩随施工阶段变化的不同深度的完整数据，且其变形响应与施工过程的影响特点相符，说明了测斜管所测数据反映钢板桩在土体中真实变形状态的可靠性。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。