可维护与复用的路基沉降监测装置及其使用方法与流程

本发明涉及高程、横向视距、分开点间的水准测量或水准仪领域，具体为一种可维护与复用的路基沉降监测装置及其使用方法。

背景技术：

在高速公路路基、机场跑道路基等地基基础施工时，需要对地基填土过程之中以及工后稳定期的地基沉降进行监测。目前，常用的一种自动化监测方法是沿着待测区域挖沟开槽后将压差式沉降仪埋设在地基之下，串联连接，测量多点的相对沉降量。但是采用该方法测量，在地基发生沉降时仪器的线缆和水管无法同步延伸，会导致接头断开等情况，仪器自身受到土体或碎石的压力影响，会变形甚至破碎，由于仪器埋设于地基下方，一旦发生损坏无法维修及更换。

技术实现要素：

为了克服现有技术的缺陷，提供一种铺设方便、监测准确、高性价比的监测设备，本发明公开了一种可维护与复用的路基沉降监测装置及其使用方法。

本发明通过如下技术方案达到发明目的：

一种可维护与复用的路基沉降监测装置，包括至少两台压差沉降仪、水管、气管、电缆和钢丝绳，压差沉降仪的两端分别设有水管接口、气管接口和电缆接口，其特征是：

压差沉降仪为圆柱形，压差沉降仪的内侧壁上设有两个弹簧片，两个弹簧片的中间设有一个排气口，压差沉降仪的一个端面处设有气泡观察口，气泡观察口的下方设有螺纹接口；

各台压差沉降仪通过串联单元依次串联，所述的串联单元包括水管、气管、电缆和钢丝绳，水管的两端分别连接两个压差沉降仪一端的水管接口，气管的两端分别连接两个压差沉降仪一端的气管接口，电缆的两端分别连接两个压差沉降仪一端的电缆接口，钢丝绳的两端分别连接两个压差沉降仪一端的螺纹接口。

所述的可维护与复用的路基沉降监测装置，其特征是：各台压差沉降仪通过所述的串联单元串联成一条测线，所述的测线在沿着需要监测的道路长度方向上依次设置一台压差沉降仪，设第i和第i+1台压差沉降仪之间的间距为li，在压差沉降仪两端的水管接口、气管接口和电缆接口处，相邻两台压差沉降仪之间的水管、气管和电缆的长度都不小于1.05li，相邻两台压差沉降仪之间的钢丝绳的长度为li。

所述的可维护与复用的路基沉降监测装置的使用方法，其特征是：按如下步骤依次实施：

①监测：在需要监测的路基上开挖沟槽，在沟槽的两端开挖检修井，在其中一端检修井中打入桩基础，桩基础底部深入路基的稳定层，桩基础上部设置一台压差沉降仪作为一个基准点；

将各台压差沉降仪通过串联单元依次串联成一条测线，所述的串联单元包括水管、气管、电缆和钢丝绳，将所述的测线用穿线机穿入套管中，套管选用具有一定延展性的材质如金属、塑料等制成，在套管的两端留出一段钢丝绳用以牵拉整条所述的测线，弹簧片在套管中抵住套管的内壁以固定压差沉降仪的位置；

将套管放入事先开挖好的沟槽中，将所述测线和作为基准点的压差沉降仪也用所述的串联单元串联；

回填沟槽，留好两端检修井，压实路面，进行现场组网，通过压差沉降仪对路基进行实时监测；

②维修：在对路基进行实时监测中，如果出现压差沉降仪故障，则进入两端的检修井，通过套管端头的外伸段钢丝绳将压差沉降仪牵出进行维修及更换；

③拆卸：待路基沉降稳定后，监测工作完成，再将压差沉降仪从套管中牵出拆卸，重复使用。

本发明具有如下有益效果：本发明可在仪器发生故障时及时进行维修及更换，更可在监测工作完成后回收重复利用；压差式沉降仪采用圆柱状的壳体，易于安装，并通过在仪器表面安装弹簧片，使其在套管中的位置稳固不易错动；本发明可以增加对仪器与线缆的保护，同时可以在仪器损坏时将埋设于地基以下的仪器取出，进行维修与更换。同时在路基沉降稳定后，还可将仪器拉出，重复利用，大幅降低监测成本。

附图说明

图1是本发明中压差沉降仪的主视图；

图2是本发明中压差沉降仪的左视图；

图3是本发明中压差沉降仪的右视图；

图4是本发明使用时的结构示意图；

图5是本发明中测线的连接示意图。

具体实施方式

以下通过具体实施例进一步说明本发明。

实施例1

一种可维护与复用的路基沉降监测装置，包括至少两台压差沉降仪1、水管9、气管10、电缆11和钢丝绳13，如图1～图3所示，具体结构是：

压差沉降仪1是圆柱形壳体，压差沉降仪1的两端分别设有水管接口4、气管接口5和电缆接口6，压差沉降仪1的圆柱侧壁上设有两个弹簧片3，两个弹簧片3的中间设有一个排气口8，压差沉降仪1的一端端面处设有气泡观察口7，气泡观察口7的下方处设有螺纹接口2。

如图4所示：在需要监测的路基17上开挖沟槽19，在沟槽19两端开挖检修井15，在其中一端检修井15中打入桩基础16，桩基础16底部应深入路基17的稳定层，桩基础16上部设置一台压差沉降仪1作为基准点14。

各台压差沉降仪1通过所述的串联单元串联成一条测线，所述的测线在沿着需要监测的道路长度方向上依次设置一台压差沉降仪1，设第i和第i+1台压差沉降仪1之间的间距为li，在压差沉降仪1两端的水管接口4、气管接口5和电缆接口6处，相邻两台压差沉降仪1之间的水管9、气管10和电缆11的长度都不小于1.05li，相邻两台压差沉降仪1之间的钢丝绳的长度为li。具体如图5所示：测线由数台压差沉降仪1通过水管9、气管10、电缆11和钢丝绳13串连组成的，每隔20米设置一台压差沉降仪1，使数台压差沉降仪1依次串联构成一条测线。具体连接方式是，在压差沉降仪1两端的水管接口4、气管接口5和电缆接口6处，用21米长的水管9、气管10和线缆11两两串连连接，在压差沉降仪1两端的螺纹接口2处，用20米长的钢丝绳13两两串联连接，完成所述测线的组装。

从所述测线的一端水管9中灌输防冻液，待防冻液充满所有压差沉降仪1后，通过排气口8排除所有压差沉降仪1中的空气，可以通过所述气泡观察口7观察压差沉降仪1中气泡是否排除干净。

将所述测线用穿线机穿入套管12中，套管12选用具有一定延展性的材质如金属、塑料等制成，在套管12两端留出一段钢丝绳13，用以牵拉所述测线，弹簧片3在套管12中抵住套管12的内壁以固定压差沉降仪1的位置。

将套管12放入事先开挖好的沟槽19中，将串联好的所述测线与作为基准点14的压差沉降仪用水管9、气管10和电缆11连接起来。从所述测线的一端水管9中继续灌输防冻液，直至基准点14中充满防冻液并排除所有气泡。对现场进行组网并调试所述测线，待所述测线正常运行后进行套管埋置。

在所述沟槽19上方覆盖回填土18并压实，留好两端检修井15。

对路基17进行实时监测。监测过程中，如果出现压差沉降仪1故障，可以进入两端的检修井15，通过套管12端头的外伸段钢丝绳13将压差沉降仪1牵出进行维修及更换，待路基17沉降稳定后，监测工作完成，可将压差沉降仪1从套管12中牵出拆卸，重复使用。

技术特征：

技术总结
本发明涉及高程、横向视距、分开点间的水准测量或水准仪领域，具体为一种可维护与复用的路基沉降监测装置及其使用方法。一种可维护与复用的路基沉降监测装置，包括至少两台压差沉降仪(1)、水管(9)、气管(10)、电缆(11)和钢丝绳(13)，其特征是：压差沉降仪(1)的内侧壁上设有两个弹簧片(3)，压差沉降仪(1)的一个端面处设有气泡观察口(7)，气泡观察口(7)的下方设有螺纹接口(2)；各台压差沉降仪(1)通过串联单元依次串联。一种可维护与复用的路基沉降监测装置的使用方法，其特征是：按如下步骤依次实施：①监测；②维修；③拆卸。本发明铺设方便。

技术研发人员：姚鸿梁;徐辉;宋爽
受保护的技术使用者：嘉兴同禾传感技术有限公司
技术研发日：2019.07.18
技术公布日：2019.11.12