[發(fā)明專利]路基沉降的監(jiān)測方法及其裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210201264.4
• 申請日: 2012-06-18
• 公開（公告）號: CN102735212A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梁瑩林;丁杰雄;褚博文;周慶;張宏升;劉曉洋;于楊;邊志遠(yuǎn);趙旭東
• 申請（專利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 主分類號: G01C5/04
• 分類號: G01C5/04
• 代理公司: 四川省成都市天策商標(biāo)專利事務(wù)所 51213
• 代理人: 劉興亮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及對路基是否沉降進(jìn)行監(jiān)測的技術(shù)領(lǐng)域，根據(jù)本申請文件公開的一個實(shí)施例，具體涉及一種通過無線網(wǎng)絡(luò)和超聲波實(shí)現(xiàn)對路基的沉降進(jìn)行監(jiān)測的方法及其裝置。

背景技術(shù)

路基是鐵路線路工程的一個重要組成部分，是承受軌道結(jié)構(gòu)重量和列車載荷的基礎(chǔ)，也是線路工程中最薄弱最不穩(wěn)定的環(huán)節(jié)。在工程的施工中以及完工以后，路基在荷載和其它因素的作用下不可避免地發(fā)生變形，產(chǎn)生均勻或不均勻沉降。工后沉降特別是不均勻的沉降極可能引起鐵路主體結(jié)構(gòu)的開裂、歪斜和破壞，同時還有可能對工程周圍的建筑物以及地下管線產(chǎn)生了一定的影響。因此從鐵路的工程質(zhì)量安全方面來考慮，必須對路基沉降進(jìn)行監(jiān)測和控制。

目前用于路基沉降監(jiān)測的常用方法有：

1、沉降板法：如圖1所示，沉降板底座隨著路基沉降，通過與底座相連的測桿，可以測得底座埋設(shè)處的路基沉降值。但是容易在施工遭到破壞，且損壞后的補(bǔ)救非常困難；一個沉降板只能測量路堤中一點(diǎn)的沉降，屬于單點(diǎn)測量。

2、監(jiān)測樁法：監(jiān)測樁用木樁和鋼釬釘入土中，用水準(zhǔn)儀持平，即可測量土體表面的沉降量。對填土施工有干擾，也屬于單點(diǎn)測量。

3、水平測斜儀：通過測試地基的側(cè)向位移，判斷地基土的穩(wěn)定性，以及估算側(cè)向位移所產(chǎn)生的沉降。但成本高，不能直接獲得任一點(diǎn)的沉降，在施工現(xiàn)場不易標(biāo)定。

4、水壓式剖面沉降儀：將帶有小孔的隔板預(yù)先通過鉆孔方式埋入地下待測的各點(diǎn)位置，通過測量隔板處的水壓可以測得該處的沉降值。但成本高，精度易受環(huán)境影響，操作工序復(fù)雜，儀器不方便攜帶，測試所需人員較多。

5、磁環(huán)沉降儀：通過鉆機(jī)成孔后，將分層沉降管和磁環(huán)分層沉降標(biāo)放入孔內(nèi)，用電磁感應(yīng)信號反映沉降環(huán)的深度。但是磁環(huán)的正確放置困難，標(biāo)尺自身的伸縮影響精度，對填土施工有干擾，機(jī)械容易撞壞沉降管。

以上方法均為傳統(tǒng)的土木測量法，普遍存在測量精度低、需要人工操作、信息傳輸速度慢、只能測量單個地點(diǎn)的沉降量、安裝和使用不方便等缺點(diǎn)，不利于大范圍路基沉降的實(shí)時監(jiān)測。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種路基沉降的監(jiān)測方法及其裝置，目的之一是，解決現(xiàn)有技術(shù)中只能單點(diǎn)測量，并且測量不準(zhǔn)確的技術(shù)問題。

考慮到現(xiàn)有技術(shù)的上述問題，根據(jù)本發(fā)明公開的一個方面，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種路基沉降的監(jiān)測方法，包括監(jiān)測結(jié)點(diǎn)，

所述監(jiān)測結(jié)點(diǎn)包括一個容器，所述容器內(nèi)設(shè)置有液體，所述容器上設(shè)置有檢測儀，所述檢測儀用于監(jiān)測液面高度的變化，并將監(jiān)測的情況傳輸給監(jiān)測中心；

在所要監(jiān)測路基上，每隔一段距離設(shè)置一個監(jiān)測結(jié)點(diǎn)；

根據(jù)所述要監(jiān)測路基的情況，確定一個監(jiān)測路基是否沉降的一個區(qū)域，在所述區(qū)域內(nèi)設(shè)置至少兩個監(jiān)測結(jié)點(diǎn)，并將所有監(jiān)測結(jié)點(diǎn)內(nèi)的液體連通以形成連通器，通過對所述區(qū)域內(nèi)的各個監(jiān)測結(jié)點(diǎn)液面高度變化的比較，而得出某處/幾處監(jiān)測結(jié)點(diǎn)所在位置的路基是否發(fā)生沉降。

為了更好地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，進(jìn)一步的技術(shù)方案是：

作為優(yōu)選，所述檢測儀通過無線網(wǎng)絡(luò)將液面高度的變化傳遞給監(jiān)測中心。

作為優(yōu)選，所述檢測儀是通過超聲波監(jiān)測液面高度的變化。

作為優(yōu)選，所述檢測儀包括一個發(fā)射探頭和兩個接收探頭，所述兩個接收探頭不在同一高度，并在豎直方向上相互錯開，并使兩個接收探頭與發(fā)射探頭之間的安裝距離，等于各自超聲波的實(shí)際傳播距離。

為了更好的實(shí)施上述的方法，下面公開了一種路基沉降的監(jiān)測裝置，包括，

箱體，所述箱體內(nèi)裝有液體，所述箱體上連接有水箱連接管；

安裝軸，所述安裝軸通過固定裝置與箱體連接，并位于液體的上方；

發(fā)射探頭，所述發(fā)射探頭通過軸套與安裝軸連接；

第一接收探頭，所述第一接收探頭通過第一探頭安裝座與安裝軸連接；

第二接收探頭，所述第二接收探頭通過第二探頭安裝座與安裝軸連接；

所述兩個接收探頭不在同一高度，并在豎直方向上相互錯開；

所述安裝軸、發(fā)射探頭、第一接收探頭和第二接收探頭，所在的中心軸線都與水平面垂直；

水平泡，所述水平泡位于固定裝置上，用于查看所述安裝軸、發(fā)射探頭、第一接收探頭和第二接收探頭，所在的中心軸線是否與水平面垂直。

作為優(yōu)選，所述固定裝置包括箱體蓋板、法蘭安裝座和水平調(diào)整螺釘，所述安裝軸與法蘭安裝座連接，并且所述安裝軸與法蘭安裝座的上端面垂直，所述法蘭安裝座通過水平調(diào)節(jié)螺釘與箱體蓋板連接，所述箱體蓋板與箱體連接。

作為優(yōu)選，所述水平泡設(shè)置在所述法蘭安裝座的上端面。