磁環式分層沉降水平測試系統的製作方法
2023-05-28 05:41:11
專利名稱：磁環式分層沉降水平測試系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種地基沉降觀測系統，特別是涉及一種水平磁環式分層 沉降測試儀。
背景技術：
目前，在巖土工程尤其是路基工程中，軟土地基基礎的沉降控制已成 為越來越重要的問題，尤其在我國大量建設鐵路客運專線、無碴高速鐵路 等工程的背景下，研究路基地基沉降控制已成為路基學科研究的重中之重。 研究路基地基沉降的一種方法是在原位埋設地基沉降監測裝置，並利用測 試裝置進行觀測。圖1為已有技術的磁環式分層沉降測試系統結構及使用 狀態示意圖。如圖1所示，這種已有技術的磁環式分層沉降測試系統主要
包括一根通常由PVC材料製成且由多節構成的沉降管1、多個相隔距離安 裝在沉降管1外圓周面上且內置有永久磁鐵的沉降磁環2、圖中未示出的測 試儀、測頭3以及連接在測頭3和測試儀之間且兼有刻度尺功能的電纜4。 採用這種結構的磁環式分層沉降測試系統觀測路基地基沉降的工作過程是 先在地基中用鑽機沿垂直方向開孔到設計深度，然後將多節管逐節連接而 構成沉降管1，並在沉降管1的外圓周面相隔距離安裝上多個沉降磁環2， 之後將帶有沉降磁環2的沉降管1下降至孔底，最後將孔回填密實並在設 有沉降管1的地基上填築路基5。埋設完成後一般沉降管1是固定不動的， 而各個沉降磁環2則會隨著其所處的土層一起同步沉降。測試時工作人員 將與電纜4相連的測頭3從沉降管1內沉入，當測頭3進入某一沉降磁環2 形成的磁場範圍時，位於地面上的測試儀將會發出聲光提示，這時測試人 員從電纜4上讀出沉降管1管口對應的刻度(即測頭3距離沉降管口的深 度)就可推知該沉降磁環2的深度，再通過水準測量就能得到相應的管口高程，進而得到不同位置和時間的磁環高程，最後即可獲得各地層的沉降 結果(也可通過孔底標高法進行測量)。但是，這種已有技術的磁環式分 層沉降測試系統存在下列問題第一，在路基工程中，隨著路基5的填高 沉降管1需逐節接長，但由於目前路基5的填築通常是採用機械化方式進 行施工，因此經常會造成沉降管1的損壞，這時就需要及時對其進行修復， 因此將會影響施工進度和質量，並且導致施工成本升高。第二，損壞的沉 降管1不可能完全及時得到修復，這樣就會造成沉降量損失。第三，路基5 的碾壓過程中經常會使沉降管1發生偏斜，從而導致測量精度下降。第四， 沉降管1的管口通常是採用人工方式鋸斷，因此很難保證鋸口平面的平整 以及鋸口平面與沉降管1軸線相垂直，這樣就會使沉降測尺卡對位置與水 準尺測量位置不一致，從而產生人為誤差，所以很難滿足客運專線和高速 鐵路路基沉降測試要求。
發明內容
為了解決上述問題，本發明的目的在於提供一種結構設計簡單合理， 能夠保證施工進度和質量，降低施工成本，並且測量結果準確可靠的磁環 式分層沉降水平測試系統。
為了達到上述目的，本發明提供的磁環式分層沉降水平測試系統包括
一根呈倒L形的沉降管、多個相隔距離安裝在沉降管下部外圓周面上且內 置有永久磁鐵的沉降磁環、測試儀、測頭以及連接在測頭和測試儀之間且 兼有刻度尺功能的電纜，並且沉降管的上端管口位於路基坡腳外地面下保 護池中。
所述的沉降管由沿垂直方向設置的垂直部分、沿水平方向設置的水平 部分和連接兩部分的彎頭構成。
所述的沉降管水平部分處於地面以下0. 3 — 1米處。 本發明提供的磁環式分層沉降水平測試系統由於其上的沉降管設置在路基之外，因此不受路基填築施工的影響，所以不會出現沉降管損壞及偏 斜問題，並且沉降量不損失，這樣就不會影響施工進度和質量。另外，由 於測量是在路基之外進行，並且無需測量管口高程，因此讀數位置固定， 所以測量精度高。此外，該測試系統還具有結構簡單且無需增加成本等優 點。
圖1為已有技術的磁環式分層沉降測試系統結構及使用狀態示意圖。
圖2為本發明提供的磁環式分層沉降水平測試系統結構及使用狀態示 意圖。
具體實施例方式
下面結合附圖和具體實施例對本發明提供的磁環式分層沉降水平測試 系統進行詳細說明。與已有技術相同的部件採用相同的附圖標號，並省略 對其進行的詳細說明。
如圖2所示，本發明提供的磁環式分層沉降水平測試系統包括一根呈 倒L形的沉降管6、多個相隔距離安裝在沉降管6下部外圓周面上且內置有 永久磁鐵的沉降磁環2、圖中未示出的測試儀、測頭3以及連接在測頭3和 測試儀之間且兼有刻度尺功能的電纜4，並且沉降管6的上端管口位於路基 5坡腳外地面下保護池中(圖中未示出)。
所述的沉降管6由沿垂直方向設置的垂直部分、沿水平方向設置的水 平部分和連接兩部分的彎頭構成。
所述的沉降管6上水平部分處於地面以下約0. 3 — 1米。
採用本發明提供的磁環式分層沉降水平測試系統觀測路基地基沉降的 工作過程是先在地基中用鑽機沿垂直方向開孔到設計深度，然後將多節管 逐節連接而構成沉降管6的垂直部分，並在垂直部分的外圓周面相隔距離 安裝上多個沉降磁環2，之後將帶有沉降磁環2的沉降管6垂直部分下降至孔底。當沉降管6垂直部分的上端管口距地面0.5m附近時，在該上端管口 處連接一個彎頭而改變沉降管6的方向。然後在該彎頭的高度水平挖槽， 直至該槽的外端延伸到路基5坡腳外部，之後將多節管逐節連接而構成沉 降管6的水平部分並置於上述槽中，將該水平部分的一端管口連接在彎頭 上，另一端管口位於路基5坡腳外地面下保護池中。最後用將孔和槽回填 密實，之後在設有沉降管6垂直部分和部分水平部分的地基上填築路基5。 測試時工作人員可藉助於工具將與電纜4相連的測頭3從沉降管6上水平 部分的管口經水平部分而沉入垂直部分的內部，之後的測量過程同已有技 術，因此這裡不再贅述。
權利要求
1、一種磁環式分層沉降水平測試系統，其特徵在於所述的磁環式分層沉降水平測試系統包括一根呈倒L形的沉降管(6)、多個相隔距離安裝在沉降管(6)下部外圓周面上且內置有永久磁鐵的沉降磁環(2)、測試儀、測頭(3)以及連接在測頭(3)和測試儀之間且兼有刻度尺功能的電纜(4)，並且沉降管(6)的上端管口位於路基(5)坡腳外地面下保護池中。
2、 根據權利要求1所述的磁環式分層沉降水平測試系統，其特徵在於 所述的沉降管(6)由沿垂直方向設置的垂直部分、沿水平方向設置的水平 部分和連接兩部分的彎頭構成。
3、 根據權利要求2所述的磁環式分層沉降水平測試系統，其特徵在於-所述的沉降管(6)上水平部分在地面以下O. 3 — 1米處。
全文摘要
一種磁環式分層沉降水平測試系統。其包括一根呈L形且由沿垂直方向設置的垂直部分、沿水平方向設置的水平部分和連接兩部分的彎頭構成的沉降管、多個相隔距離安裝在沉降管垂直部分外圓周面上且內置有永久磁鐵的沉降磁環、測試儀、測頭以及連接在測頭和測試儀之間且兼有刻度尺功能的電纜，並且沉降管上水平部分的管口位於路基一側坡腳外地面下保護池中。本發明提供的磁環式分層沉降水平測試系統由於其上的沉降管設置在路基之外，因此不受路基填築施工的影響，所以不會出現沉降管損壞及偏斜問題，並且沉降量不損失，這樣就不會影響施工進度和質量。另外，由於測量是在路基之外進行，並且無需測量管口高程，因此讀數位置固定，所以測量精度高。
文檔編號G01C5/00GK101592487SQ20091006937
公開日2009年12月2日 申請日期2009年6月22日 優先權日2009年6月22日
發明者冷景巖, 崔維孝, 波 李 申請人:鐵道第三勘察設計院集團有限公司