[發(fā)明專利]用于精確確定模型試驗(yàn)中監(jiān)測(cè)元件埋置深度的系統(tǒng)與方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710413731.2
• 申請(qǐng)日: 2017-06-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107228654A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-10-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李術(shù)才;張琦;譚英華;張慶松;李利平;張霄;周宗青;王美霞
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東大學(xué)
• 主分類號(hào): G01C15/00
• 分類號(hào): G01C15/00
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司37221
• 代理人: 趙敏玲

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于精確確定模型試驗(yàn)中監(jiān)測(cè)元件埋置深度的系統(tǒng)與方法。

背景技術(shù)

21世紀(jì)是中國(guó)工程建設(shè)快速發(fā)展的時(shí)代，土木建設(shè)已成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的重點(diǎn)，尤其是地下建設(shè)、水利建設(shè)等工程，為了保證工程順利施工，研究同類工程的共同規(guī)律，為今后類似工程施工提供參考依據(jù)，大量模型試驗(yàn)正大量開(kāi)展，分析施工前后物理場(chǎng)、溫度場(chǎng)等場(chǎng)變量的變化規(guī)律，并記錄現(xiàn)象、總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。地下工程模型試驗(yàn)及巖土工程領(lǐng)域的其他土工試驗(yàn)開(kāi)展過(guò)程中常需要埋設(shè)監(jiān)測(cè)元件，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)試驗(yàn)過(guò)程中的場(chǎng)變量等多元信息的變化，工程實(shí)際施工過(guò)程中也常需要埋設(shè)監(jiān)測(cè)元件實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)施工范圍內(nèi)圍巖或土體的場(chǎng)變量等數(shù)據(jù)變化，為保證監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的精確和可靠度，需精確確定監(jiān)測(cè)元件的埋置深度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種儀器工具常見(jiàn)，操作、簡(jiǎn)單，結(jié)果精準(zhǔn)，可用于模型試驗(yàn)中精確確定監(jiān)測(cè)元件埋置深度的系統(tǒng)與方法，有利于模型試驗(yàn)進(jìn)行過(guò)程中監(jiān)測(cè)元件的精確埋設(shè)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：

一種用于精確確定模型試驗(yàn)中監(jiān)測(cè)元件埋置深度的系統(tǒng)，包括水平激光儀和水泡水平直尺；所述的水平激光儀用于向水平激光儀發(fā)射水平激光射線，所述的水泡水平直尺用于測(cè)量確定監(jiān)測(cè)元件埋置深度及承接激光射線，可實(shí)時(shí)獲取監(jiān)測(cè)元件的孔深。

進(jìn)一步的，在所述的水泡水平直尺內(nèi)設(shè)有水平氣泡和豎直氣泡，所述的水平氣泡用于顯示水泡水平直尺的水平度；所述的豎直氣泡用于顯示水泡水平直尺的垂直度。

進(jìn)一步的，在所述的水泡水平直尺的一側(cè)設(shè)有刻度值。

進(jìn)一步的，所述的水泡水平直尺的一端放置在待測(cè)的孔內(nèi)，另一端位于所述孔外。

進(jìn)一步的，所述激光水平儀放置在與所述孔的頂端平齊的地面上。

進(jìn)一步的，所述激光器發(fā)射的激光投射在所述水泡水平直尺的第一刻度為其離地面的高度，當(dāng)所述水泡水平直尺置于所述的孔內(nèi)，且激光器發(fā)射的激光投射在所述水泡水平直尺的第二刻度為第一刻度與設(shè)計(jì)埋設(shè)孔深之和時(shí)，停止挖孔。

進(jìn)一步的，所述的激光水平儀設(shè)置在一個(gè)高度調(diào)節(jié)架上或者一個(gè)支撐座上。

進(jìn)一步的，高度調(diào)節(jié)架或者支撐座放置在與所述孔的頂端平齊的地面上。

所述水平激光儀和水泡水平直尺等工具儀器，簡(jiǎn)單常見(jiàn)，且精確度高。

本發(fā)明利用水平激光儀和水泡水平直尺，通過(guò)對(duì)工具儀器的相對(duì)位置計(jì)算，精確實(shí)時(shí)控制孔深。

利用所述的裝置來(lái)精確確定模型試驗(yàn)中監(jiān)測(cè)元件埋置深度的方法，包括以下步驟：

A.在需要埋設(shè)監(jiān)測(cè)元件的位置挖孔，此時(shí)采用水泡水平直尺粗略控制孔深，挖至高于設(shè)計(jì)埋深2cm左右高位置處時(shí)暫停開(kāi)挖；

B.調(diào)平水平激光儀，量取激光發(fā)射孔至地面的高度a，將水泡水平直尺置入監(jiān)測(cè)元件孔中，打開(kāi)水平激光儀向直尺投射水平激光射線；

C.調(diào)平水泡水平直尺，讀取此時(shí)直尺上激光射線對(duì)應(yīng)的刻度讀數(shù)，然后進(jìn)行緩慢挖孔，挖孔過(guò)程中應(yīng)頻繁讀取直尺上激光射線處的讀數(shù)，以便控制孔深；

D.當(dāng)直尺讀數(shù)為設(shè)計(jì)埋設(shè)b與水平激光儀射線孔距地面高度a之和時(shí)，即讀數(shù)為a+b，達(dá)到設(shè)計(jì)埋深，停止挖孔。

本發(fā)明研究了在模型試驗(yàn)填料過(guò)程中監(jiān)測(cè)元件埋深的確定方法，解決了埋置監(jiān)測(cè)元件時(shí)精確控制監(jiān)測(cè)元件孔深的問(wèn)題。與前人研究相比，操作簡(jiǎn)單，單人即可操作，省時(shí)省工，確定的監(jiān)測(cè)元件埋置深度更加精確。

本發(fā)明解決了埋置監(jiān)測(cè)元件時(shí)精確控制監(jiān)測(cè)元件孔深的問(wèn)題，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1.所采用儀器、工具簡(jiǎn)單常見(jiàn)；

2.方便試驗(yàn)操作人員操作，并解決了視覺(jué)誤差，確定的監(jiān)測(cè)元件的埋置深度更加精確；

3.單人即可操作，操作簡(jiǎn)單，省時(shí)省工。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明系統(tǒng)與方法示意圖。

其中1水泡水平直尺；2水平氣泡；3豎直氣泡；4水平激光儀；5激光射線孔；6操作平面；b設(shè)計(jì)埋深。

具體實(shí)施方式

應(yīng)該指出，以下詳細(xì)說(shuō)明都是例示性的，旨在對(duì)本申請(qǐng)?zhí)峁┻M(jìn)一步的說(shuō)明。除非另有指明，本文使用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)具有與本申請(qǐng)所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解的相同含義。