一种测斜兼沉降管的保护装置的制作方法

本发明涉及工程安全监测领域，具体涉及测斜兼沉降管，特别是测斜兼沉降管的保护装置。

背景技术：

测斜兼沉降管是土石坝安全监测中进行内部分层沉降和分层水平位移监测的一种监测装置，现有技术中测斜兼沉降管的埋设方法通常采用坑式埋设法或非坑式埋设法。坑式埋设法的实施方式为：当土石坝工程的土石填筑碾压完成后，在埋设位置挖开填筑料，将测斜兼沉降管埋入，然后回填，这种方法开挖量大，尤其是对粒径较大的填料，开挖难度大，会严重影响整个坝体的填筑施工。非坑式埋设法主要有两种：一种是钻孔埋设，主要应用于在已建坝或者在已填筑完的坝体中补充埋设；另一种非坑式埋设法即随坝体填筑进行埋设，此种埋设法管道埋设与土石坝填筑同步进行，该方法的缺点主要是在填筑施工时由于施工机械的碰撞和碾压以及大粒径石料对管道的作用力，导致管道损坏或者扭转使得测量数据有错误。现有人提出安装保护管的方法，此种方法有效的保护了测斜兼沉降管，但是其主要缺点是保护管在施工过程中不易拔出，给施工带来了较大的干扰。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：提供一种测斜兼沉降管的保护装置，它既可以克服非坑式埋设法中测斜兼沉降管易损坏的缺点，又能够避免坑式埋设法中开挖量大的缺点。

本发明为解决上述提出的问题所采用解决方案为：

一种测斜兼沉降管的保护装置，它包括筒状保护管和带球滚轮保护管，筒状保护管套在测斜兼沉降管上，带球滚轮保护管套在筒状保护管上，带球滚轮保护管的内壁上设有球滚轮。

上述方案中，所述带球滚轮保护管内壁上设有球滚座，球滚轮通过球滚座设置在带球滚轮保护管内壁上。

上述方案中，所述球滚座内设有滚珠。

上述方案中，所述带球滚轮保护管由四块圆弧钢板拼接而成。

本发明工作原理为：用非坑式埋设法将套有本发明保护装置的测斜兼沉降管填筑埋设在坝体内，在筒状保护管与测斜兼沉降管之间填筑细粒料堆，在带球滚轮保护管的外围填筑土料，当外围土料到达相应的高度时，依次拔出筒状保护管和带球滚轮保护管。

本发明可利用带球滚轮保护管卸载由于土碾压后对测斜兼沉降管的剪切力，同时又可以顺利的拔出保护管装置。

本发明提供的测斜兼沉降管的保护装置，还具有以下优点：

1、采用测斜兼沉降管保护装置既可以确保管体埋设后不会由于施工机械的碾压和碰撞而损坏，也使得坝体不会因为大颗粒填筑料的挤压而变形。

2、可采用了管道埋设与土体填筑同时进行的方式，随着土石坝的填筑高度不断地接长测斜兼沉降管，避免了埋设法中每次接长测斜兼沉降管时需进行难度大的开挖填筑的缺点。

3、带球滚轮保护管是由四块圆弧钢板拼接而成，每个钢板内部安装球滚轮。滚轮的主要作用是可以有效地卸载在施工期间内由于机械碾压对于测斜兼沉降管的剪切力以及顺利拔出筒状保护管。四块圆弧钢板可以拆开后取出。这种装置有效地避免非坑式埋设法中保护管由于外部土体碾压后难以拔出的缺点。

4、填筑在筒状保护管和测斜兼沉降管之间的细粒料堆可以起到有效的保护作用，同时也使得坝体大颗粒填筑料与测斜兼沉降管的结合更为紧密，使得测量结果更加精确。

5、筒状保护管的拉环设计使得完成筒状保护管上拔的步骤更加方便，更容易控制拔出高度。

附图说明

图1为本发明测斜兼沉降管保护装置埋设状态示意图。

图2为圆弧钢板的结构示意图。

图3为球滚座的结构示意图。

图中：1、测斜兼沉降管；2、筒状保护管；3、筒状保护管把手；4、带球滚轮保护管；5、圆弧钢板；6、球滚轮；7、滚珠；8、螺丝口；9、坝体；10、球滚座。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明的技术方案进行说明。

如图1所示，本发明测斜兼沉降管的保护装置实施例，它包括筒状保护管2和带球滚轮保护管4，筒状保护管2套在测斜兼沉降管1上，带球滚轮保护管4套在筒状保护管2上，带球滚轮保护管4的内壁上设有球滚轮6。

如图2所示，所述带球滚轮保护管4由四块圆弧钢板5拼接而成。所述带球滚轮保护管内壁上设有球滚座10，球滚轮5通过球滚座10设置在带球滚轮保护管内壁上。

如图3所示，所述球滚座10内设有滚珠7，为了方便球滚轮能够安装在四分之一圆弧钢板5上，在球滚座10的上下脚上设计两个螺丝口8，以方便球滚轮安装。为了方便球滚轮与钢板无缝连接，需要将球滚轮底部设计成球形，再用电焊将球滚轮与钢板焊接。

本发明的主要功能是利用非坑式埋设法安装测斜兼沉降管，同时还要达到对测斜兼沉降管起到保护作用。根据测斜兼沉降管的实际外径制备相应的筒状保护管，筒状保护钢管的内径比测斜兼沉降管的接头外径大至少50mm。筒状保护管的外部安装铁质把手3以便拔出。筒状保护管的长度小于每节测斜兼沉降管长度，差值为60mm。

带球滚轮保护管的内径比筒状保护管的外径大50mm，带滚轮外部保护管的长度小于筒状保护管的长度，差值为：50mm。

如图1所示，本发明实施例及测斜兼沉降管埋设过程包括以下步骤：

1、在已经安装好的测斜兼沉降管外部依次埋设筒状保护管和带球滚轮外部保护管。本发明采用的是非坑式埋设法坝体9中，测斜兼沉降管随着外围堆料的填筑进行接管。

2、在筒状保护管与测斜兼沉降管之间填筑高1m、直径1.5mm左右的细粒料堆。填筑细粒料堆可以有效的保护测斜兼沉降管免于损坏，同时也可以使得外围大颗粒堆料与测斜兼沉降管良好接触保证监测数据准确性。

3、在施工期间，大型的机械碾压会导致测斜兼降管由于周围土体变形而导致测斜兼沉降管的严重扭曲。本发明设计带球滚轮外部保护管可以有效的卸载外部土体变形产生的扭曲。当外部土体变形时会带动带球滚轮外部保护管转动而不会将扭曲传递到测斜兼沉降管。

4、一般现场施工时，每节测斜兼沉降管的长度为2m，每一层填筑土高度为1m，一般填筑两层土时就需要接长测斜兼沉降管。此时，需要拔出筒状保护管，由于带滚轮外部保护管的存在使得筒状保护管未受到外部土体的挤压，筒状保护管利用滚轮转动可以轻松的从堆料中取出。筒状保护管取出后，带滚轮外部保护管就可以分成四份从堆料中取出。

5、取出筒状保护管及带滚轮外部保护管后，再用直径为1.5mm左右细粒料堆填筑筒状保护管及带球滚轮外部保护管留下的间隙并且人工压实。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种测斜兼沉降管的保护装置，它包括筒状保护管和带球滚轮保护管，筒状保护管套在测斜兼沉降管上，带球滚轮保护管套在筒状保护管上，带球滚轮保护管的内壁上设有球滚轮。本发明既可以克服非坑式埋设法中测斜兼沉降管易损坏的缺点，又能够避免坑式埋设法中开挖量大的缺点。

技术研发人员：胡静;陈燕东;李新平;郭运华;郑青青;郑万栋
受保护的技术使用者：武汉理工大学
技术研发日：2019.05.06
技术公布日：2019.08.20