专利名称：一种装配式路基分层沉降自动监测系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及道路工程建设中路基沉降变形监测技术领域，具体涉及一种装配 式路基分层沉降自动监测系统。
背景技术：
随着我国高速公路里程的飞速增长，在道路工程建设中，路基沉降控制已成为越 来越重要的问题。尤其是在一些软土地基上修筑高速公路，地基土在填土压力和行车荷载 作用下会发生固结，从而可能产生较大的不均勻沉降，高速公路对路基沉降特别是工后沉 降有着严格的要求，因此必须对路基沉降进行长期和多层次的监测。目前，路基工程上经常使用的分层沉降监测装置有很多类型，其中一种是通过连 接件串联多级沉降板，连接于各级沉降板上的测量件(沉降管或钢丝绳)伸出地面。该结构 简单、埋设位置灵活、成本低廉，但由于连接于沉降板上的测量件必须伸出地面才能进行观 测，因此在实际施工过程中，测量件埋设附近路基不能进行压实处理，最终导致测量误差， 同时也不利于施工机械进行其它作业，同时该结构还存在着测量工作量大、效率低、行车中 不能进行测量以及无法进行长期连续监测的缺点。
发明内容本实用新型的目的是提供一种装配式路基分层沉降自动监测系统，以克服现有技 术中存在的有测量误差、监测设备埋设区域不利于施工和行车、不能进行自动量测和连续 监测的问题。为克服现有技术存在的问题，本实用新型的技术解决方案是一种装配式路基分 层沉降自动监测系统，包括通过连接件串联的多级沉降板，其特殊之处在于还包括基准 桩，所述连接件是轴心杆，在每级沉降板下部的轴心杆上固设有滑动电阻式位移传感器和 护筒，护筒设置于滑动电阻式位移传感器的外部，滑动电阻式位移传感器的位移传递杆穿 过护筒上部并与上面沉降板固连，与滑动电阻式位移传感器相接的传感器电缆设置于轴心 杆内；多个传感器电缆的端部均与微处理器相接；最下面一级沉降板的护筒的下部设置有 连接端板；所述轴心杆的下端部和连接端板均与基准桩11的上部固连。上述护筒3上部的轴心杆2上固连有导向环5，位移传递杆6穿设于导向环5内， 可保证位移传递杆6的顺利移动且不会发生弯曲变形，保障测量的准确性。上述基准桩11是水泥砂桩或长锚杆。上述轴心杆2是可串接结构。可根据实际需要进行接长。与现有技术相比，本实用新型的优点是1)测量装置进行整体埋设，仅微处理器位于地面以外，不影响对埋设位置的路基 进行压实作业，从而保证测量值和实际值趋于一致；2)本实用新型既可进行单点沉降监测，也可进行同一位置不同路基深度的沉降监 测，使用灵活方便；[0012]3)本实用新型取代了传统的人工测量，可以对路基沉降进行自动化监测，节省了 人力物力，提高了工作效率。4)可快速、准确的对路基沉降进行实时观测，适用于对路基沉降进行长期监测。
图1是本实用新型的结构示意图，图2是图1的A_A向视图。附图标记说明如下1一沉降板，2—轴心杆，3—护筒，4一滑动电阻式位移传感器，5—导向环，6—位移 传递杆，7—电缆，8—连接端板，9一微处理器，10—硬土层，11 一基准桩，12—路基。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型进行详细地说明。一种装配式路基分层沉降自动监测系统，包括通过连接件串联的多级沉降板1，其 特殊之处在于所述连接件是轴心杆2，在每级沉降板1下部的轴心杆2上固设有滑动电阻 式位移传感器4和护筒3，护筒3设置于滑动电阻式位移传感器4的外部，滑动电阻式位移 传感器4的位移传递杆6穿过护筒3上部并与上面沉降板1固连，与滑动电阻式位移传感 器4相接的电缆7设置于轴心杆2内，电缆7的端部连接有微处理器9 ；最下面一级沉降板 1的护筒3下部设置有连接端板8 ；在护筒3上部的轴心杆2上固连有数个导向环5，位移 传递杆6穿设于导向环5内；所述轴心杆2的下端部和连接端板8均与基准桩11的上部固 连。每一个所述滑动电阻式位移传感器4分别通过一个位移传递杆6与对应的沉降板 9相连组成一级沉降监测单元，每个滑动电阻式位移传感器4上连接的传感器电缆7均与微 处理器9相接，每一级沉降板1和下部的滑动电阻式位移传感器4及其组件构成一级沉降 监测单元，各级沉降监测单元串联成为一个整体单元。其中，所述沉降板为带有圆孔的圆形或方形钢板；所述护筒是由顶板、底板和筒壁 组成的钢制圆柱形封闭空间，最下面的护筒3的端部底板上设有外檐，形成连接端板8，用 以与基准桩11上的预埋钢板连接；所述滑动电阻式位移传感器锚固于护筒3内，所述位移 传递杆6为镀锌钢拉杆，一端锚固于沉降板1的底部，一端穿过护筒3顶板并通过接触刷与 滑动电阻式位移传感器4相连，所述接触刷设置于位移传递杆6的下侧末端；所述轴心杆 2为具有一定刚度且杆身有打孔的空心镀锌钢管，除沉降板1可相对轴心杆作上下移动外， 滑动电阻式位移传感器4和护筒3均与轴心杆焊接或锚固连接；所述每个滑动电阻式位移 传感器4的传感器电缆7设置于轴心杆2内，一端与滑动电阻式位移传感器4相连，另一端 穿过轴心杆2接到地面上的微处理器9 ；轴心杆2下端部与基准桩11连接。所述微处理器9通过传感器电缆7与滑动电阻式位移传感器4相连，具有对电阻 数据进行采集、转化、显示和传输的功能。在本实施方式中，所述基准桩11优选水泥砂桩，也可采用长锚杆，基准桩11底端 埋入硬土层1 一定深度，保证基准桩11的沉降量相对于路基15的沉降量可以忽略不计。装 配最下面一级沉降监测单元时，先将最底部的护筒3的连接端板8锚固于基准桩11上的预埋钢板上，轴心杆2的下端部也固连于基准桩2上预留的预埋孔内；然后将所述滑动电阻式 位移传感器4锚固于轴心杆2上；再依次安装护筒的侧壁、位移传递杆6以及顶板；最后安 装所述沉降板1。所述位移传递杆6上端焊接或锚固于沉降板9的下部，下端通过接触刷 与所述滑动电阻式位移传感器4相连；所述导向环5保证位移传递杆6在路基压实作业时 不至于因挤压而发生弯曲；所述传感器电缆6通过轴心杆2内部引出地面与微处理器9相 连，电缆6外可外包PVC管或软管，以保证其不受腐蚀和外力损坏。装配相邻一级的沉降监测单元时，除所述护筒3的底板是通过底板中心孔锚固于 轴心杆2上有所不同外，其装配方法与基级沉降监测装置的装配方法相同。相邻两级沉降监测单元通过所述轴心杆2连接，形成一个整体的分层沉降监测系 统；所述轴心杆2在连接处应连接可靠，以保证各级沉降监测单元能够正常工作；在杆末端 要设置封头，以保证轴心杆2内部清洁。本实用新型的工作原理是所述路基12填土压力或行车荷载作用下，发生固结沉 降的同时，带动所述各级沉降板1生向下位移，沉降板1通过所述位移传递杆6使所述接触 刷沿着所述滑动电阻式位移传感器4向下移动，所述滑动电阻式位移传感器4将机械位移 转化为电阻的变化值，电阻的变化值再通过所述电缆7，经所述微处理器9处理后还原为各 级沉降板的沉降值。以上所述，仅为本实用新型示意性的具体实施方式
，不能以其限定本实用新型实 施的范围。故其等同组件的放大、缩小、置换，或依本实用新型专利保护范围所作的等同变 化与修改，均仍属于本实用新型权利要求书的涵盖范围。
权利要求1.一种装配式路基分层沉降自动监测系统，包括通过连接件串联的多级沉降板(1)， 其特征在于还包括基准桩(11)，所述连接件是轴心杆(2)，在每级沉降板(1)下部的轴心 杆(2)上固设有滑动电阻式位移传感器(4)和护筒(3)，护筒(3)设置于滑动电阻式位移传 感器(4)的外部，滑动电阻式位移传感器(4)的位移传递杆(6)穿过护筒(3)上部并与上 面沉降板(1)固连，与滑动电阻式位移传感器(4)相接的传感器电缆(7)设置于轴心杆(2) 内；多个传感器电缆(7)的端部均与微处理器(9)相接；最下面一级沉降板(1)的护筒(3) 的下部设置有连接端板(8)；所述轴心杆(2)的下端部和连接端板(8)均与基准桩(11)的 上部固连。
2.根据权利要求1所述的装配式路基分层沉降自动监测系统，其特征在于所述护筒 (3)上部的轴心杆(2)上固连有导向环(5)，位移传递杆(6)穿设于导向环(5)内。
3.根据权利要求1或2所述的装配式路基分层沉降自动监测系统，其特征在于所述 基准桩(11)是水泥砂桩或长锚杆。
4.根据权利要求1或2所述的装配式路基分层沉降自动监测系统，其特征在于所述 轴心杆(2)是可串接结构。
专利摘要本实用新型涉及一种装配式路基分层沉降自动监测系统。现有的路基沉降监测系统测量误差大，效率低。本实用新型一种装配式路基分层沉降自动监测系统，包括通过连接件串联的多级沉降板，基准桩，所述连接件是轴心杆，在每级沉降板下部的轴心杆上固设有滑动电阻式位移传感器和护筒，护筒设置于滑动电阻式位移传感器的外部，滑动电阻式位移传感器的位移传递杆穿过护筒上部并与上面沉降板固连，与滑动电阻式位移传感器相接的传感器电缆设置于轴心杆内；多个传感器电缆的端部均与微处理器相接；最下面一级沉降板的护筒的下部设置有连接端板；所述轴心杆的下端部和连接端板均与基准桩的上部固连。本实用新型可对路基进行压实作业，保证测量精准。
文档编号E01C3/00GK201903345SQ20102061326
公开日2011年7月20日 申请日期2010年11月18日 优先权日2010年11月18日
发明者丁小军, 孙蕊鑫, 展丙来, 张留俊, 潘长平, 熊治华, 翟敏刚, 葛胜锦, 赵振宇, 高山 申请人:中交第一公路勘察设计研究院有限公司