[發(fā)明專利]一種路堤沉降測量裝置及測量方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910185326.5
• 申請日: 2009-11-05
• 公開（公告）號: CN101706270A
• 公開（公告）日: 2010-05-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周密;劉漢龍;丁選明;肖楊
• 申請（專利權(quán)）人: 河海大學(xué)
• 主分類號: G01C5/00
• 分類號: G01C5/00
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 陸志斌

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種測量裝置及測量方法，特別涉及一種路堤沉降測量裝置及測量方法。

背景技術(shù)

隨著中國高速公路、高速鐵路建設(shè)的飛速發(fā)展，出現(xiàn)了越來越多的高路堤。高路堤是一種柔性基礎(chǔ)，在地基上通過分層填筑、分層碾壓密實(shí)而成，一般每層填土厚度30cm。高路堤具有較大的自重，填筑后會在地基土中產(chǎn)生較大的附加應(yīng)力，使地基土發(fā)生固結(jié)，從而產(chǎn)生沉降。高速公路、高速鐵路對路堤沉降特別是工后沉降的要求非常高，因此需要對沉降進(jìn)行長期的觀測。

在本發(fā)明之前，路堤工程上使用的常規(guī)沉降觀測裝置是用沉降板連接沉降管，一節(jié)節(jié)接管，外面再套鋼管或塑料管作為護(hù)管。塔尺架在沉降管上，利用水準(zhǔn)儀測量沉降管管頂高程，從而得到沉降板即路堤的沉降量。

常規(guī)裝置及方法在工程應(yīng)用中存在以下缺點(diǎn)：

(1)護(hù)管一般有兩種，一種是塑料管，一種是鋼管，塑料管作為護(hù)管必須伸出地面，這樣在實(shí)際施工過程中，特別是路堤本身就不寬的情況下，給施工車輛帶來很大不便，極容易造成撞斷或撞彎的情況。如果是用粗鋼管做護(hù)管，可以不必伸出地面，但是必須實(shí)施標(biāo)記，并且每次必須重新挖開上面填土。采用粗鋼管作護(hù)管的方法不但費(fèi)時(shí)費(fèi)工，而且在施工過程中標(biāo)記極易被掩埋，后續(xù)觀測時(shí)需要重新尋找其位置，很不方便；

(2)由于護(hù)管較粗，受到的側(cè)向土壓力大，在施工過程中，由于碾壓次序的影響，很容易使得兩側(cè)受土的側(cè)向土壓力不等而造成護(hù)管被擠壓歪；

(3)常規(guī)方法是采用測量鋼管的高程從而得到沉降板的沉降量，但是實(shí)際操作過程中，鋼管往往會產(chǎn)生一定程度的傾斜，特別是在路堤填筑高度較大的情況下，誤差會隨著填筑高度的增加而增大；

(4)常規(guī)的測量方法，還有一種外面用鋼護(hù)管，用頂蓋蓋住，上面少許填土，方便其上部行車。但是，由于沒有防護(hù)罩，車輛荷載很容易直接通過鋼護(hù)管直接傳遞給鋼板，使沉降板沉降受車輛荷載的影響較大，并且由于粗鋼護(hù)管的材料費(fèi)高，從而造成成本較高。

(5)常規(guī)測量方法每次接管都必須測量接管前后兩次數(shù)據(jù)，工作量較大，并且每次處理數(shù)據(jù)必須考慮沉降管的接管帶來的高程差問題，處理數(shù)據(jù)麻煩。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種路堤沉降測量裝置及其測量方法，能克服上述缺陷，本發(fā)明裝置結(jié)構(gòu)簡單，方法操作簡便，易于實(shí)現(xiàn)且成本較低，能準(zhǔn)確測量路堤沉降。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種路堤沉降測量裝置，包括沉降板、鋼護(hù)管和頂蓋，其特征在于：所述的鋼護(hù)管為沿軸線方向有一條細(xì)縫的空心鋼管，垂直立于沉降板上，在鋼護(hù)管上端蓋有頂蓋，所述的頂蓋帶有細(xì)縫；所述的測量裝置還包括鋼卷尺和防護(hù)罩，防護(hù)罩置于鋼護(hù)管頂部；所述鋼卷尺穿過頂蓋上的細(xì)縫并置于鋼護(hù)管內(nèi)，讀數(shù)起始端連接在沉降板上，上端懸掛在防護(hù)罩內(nèi)并帶有調(diào)整鉛直的水準(zhǔn)泡；鋼卷尺起始刻度所在位置到沉降板的距離等于起始刻度值。

所述的沉降板由鋼板以及固定在鋼板中心的短鋼柱以及連接管組成。短鋼柱用來連接鋼卷尺和沉降板，連接管其內(nèi)徑大于鋼護(hù)管外徑，用以立直鋼護(hù)管，使其垂直于沉降板。所述的短鋼柱由長方體鋼柱組成，下部為長方體底座，上部為長方體連接板，連接板中心留有螺栓孔。

所述的鋼護(hù)管由一段或多段空心鋼管組成，空心鋼管間可活動連接。本發(fā)明可采用較小直徑的鋼管，只需能容納鋼卷尺即可。鋼護(hù)管可依填土高度，根據(jù)測量需要由多段鋼管接管形成。鋼管可以設(shè)計(jì)成50cm、30cm和20cm的3種長度，以組合調(diào)節(jié)接管形成的鋼護(hù)管的長度。鋼管間采用可拆卸的方式，即活動連接方式進(jìn)行接管。在實(shí)施例中，鋼護(hù)管通過鋼箍連接，即鋼管兩端帶有螺紋口，用于接管，鋼箍兩端帶有雙向螺紋口，鋼管由鋼箍連接起來。為方便安裝，鋼管沿軸線方向有一條細(xì)縫，用于安裝鋼卷尺時(shí)將鋼卷尺穿過細(xì)縫放入。

所述的鋼卷尺由卷尺連接頭、卷尺讀數(shù)段、水準(zhǔn)泡以及外殼組成。卷尺連接頭為一帶螺栓孔的長方形薄鋼片，鋼片中心留有螺栓孔。卷尺讀數(shù)段為柔性尺，未使用部分可收縮于外殼內(nèi)；讀數(shù)段涂有白色油漆，其上字體為黑色粗體，方便水準(zhǔn)儀的觀測。設(shè)計(jì)卷尺讀數(shù)段的起始刻度為短鋼柱的長度，讓起始刻度所在位置到沉降板的距離剛好等于起始刻度值，可避免換算，使得操作更簡單。卷尺讀數(shù)段為白色背景，黑色粗體標(biāo)寫數(shù)字及刻度，以利于遠(yuǎn)距離的水準(zhǔn)儀觀測。水準(zhǔn)泡位于外殼上，水準(zhǔn)泡與鋼卷尺拉伸方向垂直，可以利用水準(zhǔn)泡調(diào)整鋼卷尺鉛直，外殼上有掛鉤，如一細(xì)繩，可以方便的將鋼卷尺掛在防護(hù)罩內(nèi)。

所述的防護(hù)罩剖面設(shè)計(jì)成倒梯形，并在防護(hù)罩內(nèi)設(shè)置掛鉤，用以懸掛鋼卷尺，其頂面設(shè)置手挽，用以挪動防護(hù)罩用。