[發(fā)明專利]基于液力測量的水平多點沉降監(jiān)測裝置及其監(jiān)測方法

有效

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• 申請日: 2012-02-22
• 公開（公告）號: CN102607518A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發(fā)明（設計）人: 杜彥良;孫寶臣;李劍芝;趙維剛
• 申請（專利權）人: 石家莊鐵道大學
• 主分類號: G01C5/04
• 分類號: G01C5/04
• 代理公司: 石家莊新世紀專利商標事務所有限公司 13100
• 代理人: 楊欽祥

技術領域

本發(fā)明涉及路基或橋梁及類似建筑物的沉降監(jiān)測，尤其是一種基于液力測量的水平多點沉降監(jiān)測裝置及其監(jiān)測方法，特別適用于路橋或路隧等連接處產(chǎn)生的差異沉降監(jiān)測。

背景技術

高速鐵路、客運專線的高速行駛需要提供一個高平順性和穩(wěn)定性的軌下基礎，由于高速鐵路客運專線對縱向不均勻沉降非常敏感，要求高速鐵路和客運專線對路基沉降有嚴格的控制。

目前，沉降監(jiān)測通常采用水準儀或全站儀進行人工監(jiān)測，而鐵路客運專線線路長、監(jiān)測斷面多、測點數(shù)據(jù)大，采用人工監(jiān)測存在費時、費力、工作量大、監(jiān)測結果人為因素影響大的缺點。靜力水準儀由液面位置測量高程變化，長期穩(wěn)定性比較差，抗干擾能力差，不易實現(xiàn)多點沉降的自動監(jiān)測。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種測量精度高、穩(wěn)定性好、現(xiàn)場安裝簡便且易于實現(xiàn)自動監(jiān)測的基于液力測量的水平多點沉降監(jiān)測裝置及其監(jiān)測方法。

為解決上述技術問題，本發(fā)明所采取的技術方案是：一種基于液力測量的水平多點沉降監(jiān)測裝置，其關鍵技術在于：其包括設置于基準點處的儲液罐，設置于基準點以及監(jiān)測點處的監(jiān)測容器、硅微壓差傳感器以及沉降采集儀，以及用于錨固硅微壓差傳感器的沉降板；所述儲液罐、監(jiān)測容器借助連通管連通，所述硅微壓差傳感器的感應膜片與監(jiān)測容器內(nèi)的液面密封接觸，所述硅微壓差傳感器的輸出端接沉降儀的相應輸入端，所有硅微壓差傳感器之間連通有用于保證空氣壓力一致的空氣管；所述沉降板埋設于路基下。

進一步的改進，上述連通管末端連接有用于減少連通管內(nèi)氣泡的回流管，所述回流管另一端的液面高度高于儲液罐液面高度。

進一步的改進，上述空氣管的末端連接有用于排除空氣管內(nèi)濕氣的回氣管。

優(yōu)選的，上述連通管、回流管、空氣管以及回氣管捆綁為一體穿設在彈性保護軟管內(nèi)。

上述的儲液罐內(nèi)的液體為防凍液。

上述沉降采集儀內(nèi)裝有用于采集信號并進行解算的軟件。

上述監(jiān)測裝置的監(jiān)測方法步驟為：

1）在基準點和監(jiān)測點安裝好沉降板、儲液罐、硅微壓差傳感器、連通管、回流管、空氣管以及回氣管，調(diào)節(jié)基準點和監(jiān)測點處的監(jiān)測容器大致在同一高度，其為初始位置；

2）當監(jiān)測點路基沉降時，連通管和硅微壓差傳感器也隨即下沉，連通管內(nèi)的液體對監(jiān)測點的硅微壓差傳感器形成液壓，硅微壓差傳感器采集信號后傳輸給沉降采集儀，沉降采集儀經(jīng)過換算處理后后可得出沉降高度。

本發(fā)明的原理是：連通管和監(jiān)測容器內(nèi)的液體壓力與安裝高度相關，當監(jiān)測點發(fā)生沉降，則該點與基準點間的壓力會發(fā)生變化。通過硅微壓差傳感器檢測監(jiān)測點與基準點的壓力，既可以獲得監(jiān)測點相對于基準點間的高程變化，然后再通過數(shù)據(jù)分析和計算即可獲得監(jiān)測點的沉降變化。

采用上述技術方案所產(chǎn)生的有益效果在于：本發(fā)明克服了靜力水準儀由液面位置測量高程變化帶來的弊端，現(xiàn)場安裝使用方便，抗干擾能力強，易于實現(xiàn)在一定水平區(qū)域內(nèi)的多個監(jiān)測點沉降的自動監(jiān)測，且測量精度高、長期穩(wěn)定性好，非常適用于高速鐵路客運專線的沉降變形長期自動監(jiān)測；設置的回流管可以很好的防止液體灌裝時氣泡的產(chǎn)生，并且可通過定期回流管定期釋放部分液體以減少氣泡；通過在空氣管中注入干燥空氣并通過回氣管帶出各監(jiān)測點設備中的濕氣，可保證測量的準確性，并延長監(jiān)測設備使用壽命。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結構示意圖；

其中，1、儲液罐；2、硅微壓差傳感器；3、監(jiān)測容器；4、空氣管；5、連通管；6、回流管；A代表基準點，B代表第一監(jiān)測點，C代表第二監(jiān)測點。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細的說明。