一種可回收的孔隙水壓力和分層沉降觀測裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種可回收的孔隙水壓力和分層沉降觀測裝置，其包括多個圓管，圓管兩端分別焊接有法蘭盤，法蘭盤和螺栓配合連接，使圓管豎直上下兩兩連接；并在各段圓管上分別套裝用于檢測地層沉降量的磁環以及用于檢測孔隙水壓力的孔隙水壓力測頭，孔隙水壓力測頭設置在外套在圓管上的外套筒內，外套筒與圓管間隙配合，其可沿圓管能夠上下移動；地基處理結束后，在拔出整個裝置時，法蘭盤會抵擋住磁環，磁環抵擋住外套筒，以保證上拔圓管時，在法蘭盤的作用下，將圓管上的所有磁環和外套筒全部帶出土層，從而回收全部設備，能夠節約成本。
【專利說明】
一種可回收的孔隙水壓力和分層沉降觀測裝置
技術領域
[0001]本實用新型屬于巖土工程監測領域的裝置，具體的是涉及一種可回收的孔隙水壓力和分層沉降觀測裝置。
【背景技術】
[0002]在土木工程領域地基處理工程中，為了及時掌握土體固結變形及強度增長情況，需要埋設相關儀器連續觀測土體固結沉降及孔隙水壓力的變化情況。
[0003]對于分層沉降觀測，一般先將若干個磁環按一定間距套在塑料管上，然后采用鉆孔法將塑料管埋設到土體中。地基處理過程中磁環隨土體一起沉降，用分層沉降儀測出各個磁環的位置，進而計算各個土層的沉降量。
[0004]對于孔隙水壓力觀測，一般采用鉆孔法將若干個孔隙水壓力測頭埋設在不同深度的土體，在地基處理期間用相應讀數儀器測出各個測頭的孔隙水壓力值，進而得到各個土層的孔隙水壓力變化情況。
[0005]現有的分層沉降和孔隙水壓力觀測方法基本能夠滿足地基處理的要求，但地基處理結束后埋入土體的孔隙水壓力測頭、分層沉降管及磁環等均不能回收，造成了較大的浪費。
[0006]因此開發一種可回收的孔隙水壓力和分層沉降觀測裝置能夠多次循環使用孔隙水壓力測頭、分層沉降管及磁環，從而節約成本。
【實用新型內容】
[0007]本實用新型的目的在于克服現有技術的不足，提供可回收的孔隙水壓力和分層沉降觀測裝置，既能滿足地基處理的分層沉降和孔隙水壓力觀測要求，又能地基處理結束后回收孔隙水壓力測頭、分層沉降管及磁環節省成本。
[0008]本實用新型是通過以下技術方案實現的:
[0009]—種可回收的孔隙水壓力和分層沉降觀測裝置，包括多個圓管(3)，圓管(3)兩端分別焊接有法蘭盤(4)，法蘭盤(4)和螺栓(9)配合連接，使圓管(3)豎直上下兩兩連接；
[0010]每個圓管(3)上均各自套設有一磁環(I)和一外套筒(2)，所述磁環(I)和分層沉降儀測相配合用于檢測地層沉降量;所述外套筒(2)與圓管(3)間隙配合，以使其可以沿圓管
(3)能夠上下移動，外套筒(2)設置有內腔(6)，其上端開口，底端封閉，內腔中設置有孔隙水壓力測頭(5)，并填充有中粗砂，外套筒(2)的筒壁上設置有通孔，以使內腔(6)中的孔隙水壓力測頭(5)及中粗砂與外界土體連通；
[0011]在相連的圓管(3)的法蘭盤(4)之間還設置有橡膠墊(8)，橡膠墊(8)上沿其徑向設置有一通孔(12)，孔隙水壓力測頭(5)的線纜(7)通過橡膠墊(8)的徑向通孔(12)穿入圓管
(3)內并引出圓管(3)孔口。
[0012]在上述技術方案中，圓管(3)的長度根據實際土層分布及儀器布置確定，圓管(3)的長度為2-5m，圓管(3)的外徑為80_120mm，內徑為60_100mm。
[0013]在上述技術方案中，外套筒(2)靠近在法蘭盤(4)下側，磁環(I)位于外套筒(2)之下。
[0014]在上述技術方案中，為防止外套筒(2)內腔中的中粗砂漏出，在外套筒(2)外壁上還包袱有濾布(1)，進一步，優選為包袱有3層濾布(10)。
[0015]在上述技術方案中，橡膠墊(8)的內徑等于圓管(3)的內徑，橡膠墊(8)的外徑等于法蘭盤(4)的外徑。
[0016]在上述技術方案中，外套筒(2)、圓管(3)、法蘭盤(4)、螺栓(9)均采用奧氏體不銹鋼制作，一方面防止其與磁環(I)產生吸引力，另一方面防止埋入土體腐蝕。
[0017]在上述技術方案中，線纜(7)與橡膠墊(8)接縫處、橡膠墊(8)與法蘭盤(2)接縫處涂一層密封膠，防止漏氣。
[0018]在上述技術方案中，線纜(7)在管外的外留長度為2-5m，不小于單個圓管(3)的長度與磁環(I)的厚度之差，以保證上拔圓管(3)時，外套筒(2)下滑至圓管(3)底端而不拉斷線纜(7)。
[0019]可回收的孔隙水壓力和分層沉降觀測裝置的使用方法:地基處理開始前，采用鉆孔法將本實用新型可回收的孔隙水壓力和分層沉降觀測裝置埋入土體內，并向圓管(3)與鉆孔孔壁之間填充粘土球，防止土體沿圓管(3)管壁上下貫通;然后在地基處理過程中用分層沉降儀和孔隙水壓力讀數儀器分別測出不同時刻的分層沉降和孔隙水壓力值;地基處理結束后，利用卷揚機或者振動打拔粧錘將圓管(3)整體拔出，在拔出的過程中，在土體的阻擋作用下，磁環(I)和外套筒(2)會沿圓管(3)向下相對移動，由于圓管(3)之間存在法蘭盤
(4)，法蘭盤(4)的外徑大于磁環(I)的內徑，磁環(I)的外徑大于外套筒(2)的內徑，所以當磁環(I)和外套筒(2)沿圓管(3)向下移動到圓管(3)底端，法蘭盤(4)會抵擋住磁環(I)，磁環(I)抵擋住外套筒(2)，以保證上拔圓管(3)時，在法蘭盤(4)的作用下，將圓管(3)上的所有磁環(I)和外套筒(2)全部帶出土層，從而回收全部設備。
[0020]本實用新型的優點和有益效果為:
[0021]本實用新型在各個圓管的兩端設置法蘭盤，通法蘭盤使圓管豎直上下兩兩連接過，并在各段圓管上分別套裝用于檢測地層沉降量的磁環以及用于檢測孔隙水壓力的孔隙水壓力測頭(孔隙水壓力測頭設置在外套在圓管上的外套筒內，外套筒與圓管間隙配合，其可沿圓管能夠上下移動)；地基處理結束后，在拔出整個裝置時，法蘭盤會抵擋住磁環，磁環抵擋住外套筒，以保證上拔圓管時，在法蘭盤的作用下，將圓管上的所有磁環和外套筒全部帶出土層，從而回收全部設備，能夠節約成本。
[0022]同時孔隙水壓力測頭與周圍土體相連通，上下土層的孔隙水壓力測頭不連通，保證了地基處理過程中各土層孔隙水壓力測量的準確性。
【附圖說明】
[0023]圖1是本實用新型一種可回收的孔隙水壓力和分層沉降觀測裝置的結構示意圖，
[0024]圖2是本實用新型中的橡膠墊的俯視圖，
[0025]圖3是本實用新型中的橡膠墊的側視圖。
[0026]其中:I為磁環，2為外套筒，3為圓管，4為法蘭盤，5為孔隙水壓力測頭，6為內腔，7為線纜，8為橡膠墊，9為螺栓，10為濾布，11為螺栓孔，12為線纜穿孔。
【具體實施方式】
[0027]下面結合具體實施例進一步說明本實用新型的技術方案。
[0028]如圖1所示，一種可回收的孔隙水壓力和分層沉降觀測裝置，包括多個圓管3，圓管3兩端分別焊接有法蘭盤4，法蘭盤4和螺栓9配合連接，使圓管3豎直上下兩兩連接；
[0029]圓管3的長度根據實際土層分布及儀器布置確定，本實施例中圓管3的長度為3m，圓管3的外徑為100mm，內徑為80mm;
[0030]每個圓管3上均各自套設有一磁環I和一外套筒2，外套筒2靠近在法蘭盤4下側，磁環I位于外套筒2之下。所述磁環I和分層沉降儀測相配合用于檢測地層沉降量;所述外套筒2與圓管3間隙配合，其內徑稍大于圓管3外徑(本實施例中外套筒2內徑為110mm)，以使其可以沿圓管3能夠上下移動，外套筒2設置有內腔6，其上端開口，底端封閉，內腔中設置有孔隙水壓力測頭5，并填充有中粗砂(中粗砂即最大粒徑小于30mm，且其中小于20mm的顆粒含量不少于85%;中粗砂在填充時應浸水飽和)，外套筒2的筒壁上還設置有孔徑為1mm的通孔，以使內腔6中的孔隙水壓力測頭5及中粗砂與外界土體連通，為防止外套筒2內腔中的中粗砂漏出，在外套筒2外壁上還包袱有濾布10，優選為包袱有3層濾布10;
[0031]在相連的圓管3的法蘭盤4之間還設置有橡膠墊8，參見附圖2-3，橡膠墊8的內徑等于圓管3的內徑，橡膠墊8的外徑等于法蘭盤4的外徑，橡膠墊8上設置有與螺栓配合的通孔11，且橡膠墊8上沿其徑向設置有一通孔12，孔隙水壓力測頭5的線纜7通過橡膠墊8的徑向通孔12穿入圓管3內并引出圓管3孔口。
[0032]地基處理開始前，采用鉆孔法將本實用新型可回收的孔隙水壓力和分層沉降觀測裝置埋入土體內，并向圓管3與鉆孔孔壁之間填充粘土球，防止土體沿圓管3管壁上下貫通；然后在地基處理過程中用分層沉降儀和孔隙水壓力讀數儀器分別測出不同時刻的分層沉降和孔隙水壓力值;地基處理結束后，利用卷揚機或者振動打拔粧錘將圓管3整體拔出，在拔出的過程中，在土體的阻擋作用下，磁環I和外套筒2會沿圓管3向下相對移動，由于圓管3之間存在法蘭盤4，法蘭盤4的外徑大于磁環I的內徑，磁環I的外徑大于外套筒2的內徑，所以當磁環I和外套筒2沿圓管3向下移動到圓管3底端，法蘭盤4會抵擋住磁環I，磁環I抵擋住外套筒2，以保證上拔圓管3時，在法蘭盤4的作用下，將圓管3上的所有磁環I和外套筒2全部帶出土層，從而回收全部設備。
[0033]在本實施例中，所述外套筒2、圓管3、法蘭盤4、螺栓9均采用奧氏體不銹鋼制作，一方面防止其與磁環I產生吸引力，另一方面防止埋入土體腐蝕。
[0034]在線纜7與橡膠墊8接縫處、橡膠墊8與法蘭盤2接縫處涂一層密封膠，防止漏氣。
[0035]線纜7在管外的外留長度為3m，應不小于單個圓管3的長度與磁環I的厚度之差，以保證上拔圓管3時，外套筒2下滑至圓管3底端而不拉斷線纜7。
[0036]根據實際需要，可以將孔隙水壓力測頭替換成其他傳感器測頭。
[0037]以上對本實用新型做了示例性的描述，應該說明的是，在不脫離本實用新型的核心的情況下，任何簡單的變形、修改或者其他本領域技術人員能夠不花費創造性勞動的等同替換均落入本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.一種可回收的孔隙水壓力和分層沉降觀測裝置，其特征在于:包括多個圓管(3)，圓管(3)兩端分別焊接有法蘭盤(4)，法蘭盤(4)和螺栓(9)配合連接，使圓管(3)豎直上下兩兩連接； 每個圓管(3)上均各自套設有一磁環(I)和一外套筒(2);所述外套筒(2)與圓管(3)間隙配合，以使其可以沿圓管(3)能夠上下移動，外套筒(2)設置有內腔(6)，其上端開口，底端封閉，內腔中設置有孔隙水壓力測頭(5)，并填充有中粗砂，外套筒(2)的筒壁上設置有通孔，以使內腔(6)中的孔隙水壓力測頭(5)及中粗砂與外界土體連通； 在相連的圓管(3)的法蘭盤(4)之間還設置有橡膠墊(8)，橡膠墊(8)上沿其徑向設置有一通孔(12)，孔隙水壓力測頭(5)的線纜(7)通過橡膠墊(8)的徑向通孔(12)穿入圓管(3)內并引出圓管(3)孔口。2.根據權利要求1所述的可回收的孔隙水壓力和分層沉降觀測裝置，其特征在于:圓管(3)的長度根據實際土層分布及儀器布置確定，圓管(3)的長度為2-5m，圓管(3)的外徑為80_120mm，內徑為60_100mm。3.根據權利要求1所述的可回收的孔隙水壓力和分層沉降觀測裝置，其特征在于:外套筒(2)靠近在法蘭盤(4)下側，磁環(I)位于外套筒(2)之下。4.根據權利要求1所述的可回收的孔隙水壓力和分層沉降觀測裝置，其特征在于:為防止外套筒(2)內腔中的中粗砂漏出，在外套筒(2)外壁上還包袱有濾布(10)。5.根據權利要求4所述的可回收的孔隙水壓力和分層沉降觀測裝置，其特征在于:外套筒(2)外壁上包袱有3層濾布(10)。6.根據權利要求1所述的可回收的孔隙水壓力和分層沉降觀測裝置，其特征在于:橡膠墊(8)的內徑等于圓管(3)的內徑，橡膠墊(8)的外徑等于法蘭盤(4)的外徑。7.根據權利要求1所述的可回收的孔隙水壓力和分層沉降觀測裝置，其特征在于:外套筒(2)、圓管(3)、法蘭盤(4)、螺栓(9)均采用奧氏體不銹鋼制作。8.根據權利要求1所述的可回收的孔隙水壓力和分層沉降觀測裝置，其特征在于:線纜(7)與橡膠墊(8)接縫處、橡膠墊(8)與法蘭盤(2)接縫處涂一層密封膠。9.根據權利要求1所述的可回收的孔隙水壓力和分層沉降觀測裝置，其特征在于:線纜(7)在管外的外留長度為2-5m，不小于單個圓管(3)的長度與磁環(I)的厚度之差。
【文檔編號】E02D1/02GK205636709SQ201620505564
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月27日
【發明人】陳富, 張健, 朱耀庭, 侯晉芳
【申請人】中交天津港灣工程研究院有限公司, 天津港灣工程質量檢測中心有限公司, 中交第航務工程局有限公司, 中交第一航務工程局有限公司