[發明專利]用于軟土地層的多層刀片式多點位移計錨頭

有效

• 申請號: 201210480700.6
• 申請日: 2012-11-23
• 公開（公告）號: CN102953364A
• 公開（公告）日: 2013-03-06
• 發明（設計）人: 王建秀;鄒寶平;劉笑天;周小博
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: E02D1/00
• 分類號: E02D1/00
• 代理公司: 上海天協和誠知識產權代理事務所 31216
• 代理人: 葉鳳

技術領域

本發明涉及一種多點位移計錨頭，更具體涉及一種用于軟土地層的多層刀片式多點位移計錨頭。

背景技術

處于軟土地區的建設工程，由于軟土層具有含水量高、高壓縮性、高觸變性、強度低等特點，因此，在軟土地區施工，將導致較大的土體變形，為確保工程安全，工程技術人員需經常了解施工過程中土體的沉降變形，分析土體變形的“時間效應”和?“空間效應”，用以判斷工程施工的合理性，及時反饋分析并修正優化工程施工中存在的問題，用于指導后續工程施工。目前，有關軟土地區土體位移計錨頭大多采用水膨脹壓縮木錨固、爪鉤式錨頭點接觸錨固、撐開式傘形土錨錨頭、注漿或錨固劑粘結孔內測點錨固等，這些錨固方式受工程施工條件限制，存在許多不足。水膨脹壓縮木錨固在土體錨固中安裝困難，操作不便，注水時間和膨脹時間難以控制，土體的錨固強度不夠，容易造成孔內測點移動，使監測數據不準確；爪鉤式錨頭點接觸錨固，爪鉤處使土體結構破壞，造成土體錨固強度不夠，可靠性差，使孔內測點偏離實際監測點，帶來較大誤差；撐開式傘形土錨錨頭，當傘形土錨撐開時，造成土體結構破壞，特別容易造成孔口土體塌陷，使土體錨固強度降低，抗滑能力下降，影響土體錨固效果；采用注漿或錨固劑粘結孔內測點錨固時，注漿時間長，施工不便，且在極軟弱土層中錨固效果不佳，造成錨固強度不可靠，帶來測量誤差，影響數據的精度。

以上土體位移計錨頭均不適用于軟土地區土體的錨固，特別是在富水軟弱地層，土體自穩性較差，透水性、富水性好，錨頭錨固時造成土體結構的破壞，使錨固力大幅度降低，且缺少護孔裝置，容易造成塌孔，使測量不準確，而有關軟土地層多層刀片式多點位移計錨頭的相關研究鮮有報道。

中國專利CN?207622U管縫錨固式多點位移計，該裝置包括管縫式錨頭，管縫式錨頭為彈簧鋼制成的帶縫的錐臺形錨頭，并配有開口尾圈和倒刺，但是該錨頭主要用于巖基、井巷、硐室及隧道燈巖土工程，而不能用于軟體地層的錨固。

中國專利CN?1415805A船錨式注漿張開型士錨錨頭，主要包括：薄壁銅管、錨抓頂座、活塞推進體、撐桿和錨抓，錨抓頂座與薄壁鋼管固定連接，撐桿兩頭由活動銷釘分別連接活塞推進體的撐桿底座和錨抓，錨抓的頭部通過活動銷釘與錨抓頂座連接，錨抓的中部通過活動銷釘與撐桿連接，錨頭后部設置連接孔與錨索相連。但是該專利比較適用于土質基坑、邊坡墻中的錨固，不適用與富水軟弱軟土地層的錨固，如果利用高壓灌漿使錨抓張開切入錨孔孔壁，會造成土體結構的破壞，影響測量數據的精度。

中國專利CN?2078375U巖土鉆孔多點位移計，主要自錨頭、外伸型或凸起狀彈簧片和測尺組成，錨頭是由中間口徑較大，兩端口徑小的三段開縫的異徑管固定連接。該專利適用于松軟巖層、煤體及土層測量，但是不適用于富水軟弱的軟體地層，容易造成錨固位置土體結構的破壞，使土體錨固力不足，影響位移測量的精度。

發明內容

為了克服上述現有技術的不足，本發明的目的是提供一種用于軟土地層的多層刀片式多點位移計錨頭，該方法具有量程大、結構簡單、錨固效果好、抗滑能力強、施工方便、性能可靠等優點。

本發明的技術方案如下：

本發明多層刀片式多點位移計錨頭，該錨頭包括安置于待測土體的鉆孔內的若干測點錨固頭單元，各測點錨固頭單元依次垂直放置且相互之間首末皆通過套管連接，每個測點錨固頭單元固定鉆孔縱向的一個測點。

所述套管為中空的構件，各段套管的長度可根據位移測點的間隔長度選用鋼管進行定制；

所述鉆孔內測點錨固頭單元設計為面接觸式，每個測點錨固頭單元均包括主錨固頭10和錨頭保護罩11，主錨固頭10和錨頭保護罩11之間是螺紋連接，測點錨固頭上端是由主錨固頭10通過鎖定螺釘與上套管連接，其下端是由錨頭保護罩11通過鎖定螺釘與下套管連接。

所述主錨固頭10包括壓簧裝置、若干扭簧、若干刀片式錨抓、若干銦鋼絲及定滑輪、垂直套筒和水平固定板，扭簧數量和刀片式錨抓數量一致，且各扭簧輸出端分別與刀片式錨抓基部鉸接。所述壓簧裝置置于主錨固頭中央，所述若干扭簧均勻分布于主錨固頭外圍區域，在水平方向，所述垂直套筒置于壓簧裝置和扭簧之間用于限位。在垂直方向，所述水平固定板置于壓簧裝置和扭簧之間用于限位，保證所述壓簧裝置底部位于扭簧頂部之上。

所述壓簧裝置置于所述主錨固頭中央，包括壓簧、固定軸、壓簧底座和頂蓋，所述壓簧套入固定軸上，固定軸固著于壓簧底座上，所述頂蓋置于固定軸頂端，且頂蓋自身重力足以靜止壓緊壓簧。