水管式多点沉降观测系统的制作方法

文档序号:12402892阅读:559来源:国知局

本实用新型涉及一种地基沉降的监测系统,特别涉及一种水管式多点沉降观测系统。



背景技术:

在深水防波堤或潜堤修筑中,需要进行沉降监测,以保证施工安全。目前深水软基沉降监测主要有两种方式:一)布设沉降盘,采用水准仪或RTK等仪器进行高程测量,布设位置一般为堤身轴线及两侧坡肩位置,对施工干扰较大,施工船舶及抛石施工经常会碰到沉降盘,沉降盘容易遭到破坏或倾斜,保护难度较大,数据准确性也会因沉降盘的倾斜而降低。二)电测法,采用电测式沉降仪进行观测,在堤身指定位置布设后,可将电缆线引到堤体范围之外进行观测,具有对施工干扰小的优点。但电测式沉降仪价格较高,操作复杂,埋设及数据采集难度较大,需潜水员配合工作,且电缆线需从防波堤轴线处引到坡脚处,抛石施工时极易将电缆线砸坏,仪器存活率不高,未得到大范围推广使用。仪器破坏后会导致数据采集不连续,影响监测数据的准确性,进而延缓工程进度,导致严重后果。因此需要找到一种结构简单、对施工干扰小且易于保护的防波堤地基沉降的监测系统,以解决工程中的实际问题。



技术实现要素:

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种水管式多点沉降观测系统,该系统结构简单、对施工干扰小且易于保护。

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是:一种水管式多点沉降观测系统,包括钢管桩、观测平台、注水软管、磁致伸缩水位计和数据采集及无线发射装置;所述钢管桩固定在防波堤地基坡脚外10-20m处;所述观测平台固定在所述钢管桩的顶部;所述注水软管布设在防波堤地基上,所述注水软管包括多段水管,相邻的两段所述水管通过一个不锈钢波纹管接头Ⅱ连接在一起,所述注水软管的一端设有一个所述不锈钢波纹管接头Ⅰ,在所述不锈钢波纹管接头Ⅰ内设有水堵,所述注水软管的另一端高出水面至少2m并固定在所述钢管桩上;在所述注水软管内设有多个与所述不锈钢波纹管接头Ⅰ和所述不锈钢波纹管接头Ⅱ一一对应连接的压力传感器,在所述注水软管位于防波堤堤身施工范围内的区段上铺设有2~3层砂袋;所述磁致伸缩水位计和所述数据采集及无线发射装置设置在所述观测平台上,所述磁致伸缩水位计的下端伸入在所述注水软管内,所述磁致伸缩水位计和所述压力传感器与所述数据采集及无线发射装置连接。

所述水管是采用钢管或钢丝管制成的。

所述注水软管横跨在防波堤地基上。

本实用新型具有的优点和积极效果是:通过将设有多个压力传感器的注水管布设在防波堤地基上,监测注水管内水的高程差,进而获得防波堤地基在相应时段内产生的沉降值,对施工干扰小,且易于保护,能够解决在深水软基监测中,传统观测仪器如沉降盘和沉降仪等被施工破坏频繁、仪器保护困难、监测数据采集难度大、数据源易丢失等问题,操作简单,方便,监测效果好,成本低廉,而且不易破坏,监测精度较高,能够满足当前防波堤施工对沉降监测的要求。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图中:1、注水软管,2、压力传感器,3、防波堤,4-1、不锈钢波纹管接头Ⅰ,4-2、不锈钢波纹管接头Ⅱ,5、钢管桩,6、砂袋,7、数据采集及无线发射装置,8、磁致伸缩水位计,9、观测平台。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效,兹例举以下实施例,并配合附图详细说明如下:

请参见图1,一种水管式多点沉降观测系统,包括钢管桩5、观测平台9、注水软管1、磁致伸缩水位计8和数据采集及无线发射装置7;所述钢管桩5固定在防波堤地基坡脚外10-20m处;所述观测平台9固定在所述钢管桩5的顶部。

所述注水软管1布设在防波堤地基上,所述注水软管1包括多段水管,相邻的两段所述水管通过一个不锈钢波纹管接头Ⅱ4-2连接在一起,所述注水软管1的一端设有一个所述不锈钢波纹管接头Ⅰ4-1,在所述不锈钢波纹管接头Ⅰ4-1内设有水堵,所述注水软管1的另一端高出水面至少2m并固定在所述钢管桩5上;在所述注水软管1内设有多个与所述不锈钢波纹管接头Ⅰ4-1和所述不锈钢波纹管接头Ⅱ4-2一一对应连接的压力传感器2,在所述注水软管1位于防波堤3堤身施工范围内的区段上铺设有2~3层砂袋6。

所述磁致伸缩水位计8和所述数据采集及无线发射装置7设置在所述观测平台9上,所述磁致伸缩水位计8的下端伸入在所述注水软管1内,所述磁致伸缩水位计8和所述压力传感器2与所述数据采集及无线发射装置7连接。

在本实施例中,所述水管是采用钢管或钢丝管制成的。所述沉降水管1横跨在防波堤地基上。沉降水管1的直径一般为7cm-12cm,是一种具有柔性但强度较高的软管,可抵抗水下抛石的冲击,可随防波堤地基一起发生沉降变形。所述压力传感器2是高精度的压力传感器,体积较小,一般直径为2-3cm,可设定任意采样频率,并可自动采集水位数据,精度较高,一般量程为0.05%。所述不锈钢波纹管接头为空心预制件,用来连接各段水管1,并固定压力传感器2。所述钢管桩5应打设在防波堤施工区域之外10~20米的位置,桩底应嵌入相对稳定持力层1~2米。

本实用新型利用压力传感器2测量地基处的水压力,利用磁致伸缩水位计8测量注水软管1内的水位值,利用数据采集及无线发射装置7实现数据的自动采集与远程传输。利用采集到的数据通过换算可以得到各压力传感器处的绝对高程值,按照设计要求或现场施工情况设置观测频率,进行重复观测,获得防波堤地基不同时间点的高程值,用后一组高程值减去前一组高程值,得到防波堤地基产生的本次沉降及累计沉降值。

尽管上面结合附图对本实用新型的优选实施例进行了描述,但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,并不是限制性的,本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下,在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围的情况下,还可以作出很多形式,这些均属于本实用新型的保护范围之内。

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