[發(fā)明專利]海上拋石堤沉降及拋石厚度的測量裝置及其測量方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610364260.6
• 申請日: 2016-05-26
• 公開（公告）號(hào): CN107436139A
• 公開（公告）日: 2017-12-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳富;張健;喻志發(fā);侯晉芳
• 申請（專利權(quán)）人: 中交第一航務(wù)工程局有限公司;中交天津港灣工程研究院有限公司;天津港灣工程質(zhì)量檢測中心有限公司
• 主分類號(hào): G01C5/00
• 分類號(hào): G01C5/00;G01B7/06
• 代理公司: 天津創(chuàng)智天誠知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)12214
• 代理人: 王秀奎

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于巖土工程監(jiān)測領(lǐng)域，具體的是涉及一種海上拋石堤沉降及拋石厚度的測量裝置及其測量方法。

背景技術(shù)

港口建設(shè)過程中為了防浪減淤需要修筑防波堤，或者填海造陸需要修筑圍堰然后進(jìn)行吹填。防波堤和圍堰大多采用拋石堤結(jié)構(gòu)，具體施工工藝為先在土體中打設(shè)塑料排水板作為豎向排水通道，然后鋪設(shè)中粗砂墊層作為水平排水墊層，最后進(jìn)行水上拋石形成堤體。為了保證拋石過程中的地基和結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，需要對地基的沉降和水平位移進(jìn)行觀測，合理調(diào)整施工拋石速度，確保施工安全。

對于沉降監(jiān)測可以采用埋設(shè)液體壓差沉降儀或者鋼弦式伸縮儀等儀器，但是埋設(shè)過程復(fù)雜，儀器成本較高。為了節(jié)約成本，一些工程中采用先在原泥面放置大型沉降盤然后通過測量沉降盤中桿頂部高程來推算沉降量的方法。但由于海上無法進(jìn)行水準(zhǔn)測量，只能采用GPS技術(shù)測量沉降盤高程。這種測量方法存在兩個(gè)問題：一方面GPS-RTK技術(shù)測量高程中誤差較大，而且受天氣狀況、基站距離、周圍施工機(jī)械船舶等因素影響較大；另一方面，沉降盤中桿在拋石過程中可能被塊石砸斷或者擠彎，并且在水下不易發(fā)現(xiàn)，造成沉降測量結(jié)果偏大。

開發(fā)一種海上拋石堤沉降及拋石厚度的測量裝置，要解決兩個(gè)問題，一是保護(hù)測量裝置不被塊石砸壞，并對可能發(fā)生的傾斜進(jìn)行修正，二是要節(jié)約成本，埋設(shè)方便，便于推廣應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種海上拋石堤沉降及拋石厚度的測量裝置及其測量方法，既能提高拋石堤沉降和厚度測量結(jié)果的精度，又能節(jié)約成本，埋設(shè)方便。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種海上拋石堤沉降及拋石厚度的測量裝置，包括埋設(shè)在地基中的塑料管(1)，塑料管(1)底端達(dá)到受拋石堤(2)附加荷載影響的壓縮土層深度以下(即非壓縮土層)； 塑料管(1)底端套設(shè)有第一磁環(huán)(3)，塑料管(1)泥面處套設(shè)有第二磁環(huán)(4)；塑料管(1)的泥面處還套設(shè)有保護(hù)板(5)，在保護(hù)板(5)以上的塑料管(1)上套設(shè)有上保護(hù)管(6)，上保護(hù)管的底端與保護(hù)板(5)固定連接，且上保護(hù)管(6)長度大于拋石堤厚度。

在上述技術(shù)方案中，塑料管(1)采用硬質(zhì)PVC測斜管，內(nèi)有凹槽，測斜管外徑80mm。

在上述技術(shù)方案中，保護(hù)板(5)為方形，邊長為3m，厚度為30～50mm。

在上述技術(shù)方案中，保護(hù)板(5)為圓形，直徑為3m，厚度為30～50mm。

在上述技術(shù)方案中，保護(hù)板(5)中心開設(shè)有直徑為90mm的用于穿入塑料管(1)的通孔。

在上述技術(shù)方案中，上保護(hù)管(6)采用鋼管，內(nèi)徑90mm，壁厚5～10mm。

在上述技術(shù)方案中，在保護(hù)板(5)以下的塑料管上套還設(shè)有下保護(hù)管(7)，上保護(hù)管(6)的底端和下保護(hù)管(7)的頂端以法蘭盤的形式與保護(hù)板(5)固定連接，所述第二磁環(huán)(4)套設(shè)在下保護(hù)管(7)上。

在上述技術(shù)方案中，下保護(hù)管7采用奧氏體不銹鋼，內(nèi)徑90mm，壁厚5～10mm，長度500～1000mm。

在上述技術(shù)方案中，所述壓縮土層深度可取拋石堤附加應(yīng)力等于土層有效自重應(yīng)力的10％的深度。

所述海上拋石堤沉降及拋石厚度的測量裝置的使用方法：用分層沉降儀(7)分別測量第一磁環(huán)(3)、第二磁環(huán)(4)距塑料管(1)管口的深度，第一磁環(huán)(3)用來驗(yàn)證塑料管(1)底端是高程不動(dòng)點(diǎn)，地基面處的第二磁環(huán)(4)的各次測量的深度之差即是拋石堤(2)的沉降量，地基面處的第二磁環(huán)(4)與拋石堤(2)頂面到塑料管(1)管口距離之差就是拋石厚度。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和有益效果為：

本發(fā)明進(jìn)一步加大了塑料管的埋設(shè)深度，利用塑料管底端的非壓縮土層作為可靠的高程不動(dòng)點(diǎn)，在塑料管的泥面處外套磁環(huán)，并設(shè)置保護(hù)板和保護(hù)管，確保地基面處磁環(huán)隨拋石堤同步沉降，通過測量地基面處磁環(huán)的深度變化確定拋石堤沉降量及拋石厚度，并可以對塑料管的傾斜進(jìn)行修正。其既能保證拋石堤沉降和厚度的測量精度要求，又能節(jié)約成本，埋設(shè)方便。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一種海上拋石堤沉降及拋石厚度的測量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是測斜管橫截面圖。

圖3是保護(hù)板與上保護(hù)管、下保護(hù)管連接示意圖

圖中：1為塑料管、2為拋石堤、3為第一磁環(huán)、4為第二磁環(huán)、5為保護(hù)板、6為上保護(hù)管、7為下保護(hù)管。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。