[發明專利]一種總密度可按需調整的分層沉降磁環

在審

• 申請號: 201910070772.5
• 申請日: 2019-01-25
• 公開（公告）號: CN109579787A
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發明（設計）人: 邵先鋒;朱克亮;李衛國;陳曦鳴;石雪梅;楊泰朋;宣善欽
• 申請（專利權）人: 國網安徽省電力有限公司建設分公司
• 主分類號: G01C5/00
• 分類號: G01C5/00
• 代理公司: 合肥拓進知識產權代理有限公司 34149
• 代理人: 許靜

本發明公開了一種總密度可按需調整的分層沉降磁環，包括剛性外殼，剛性外殼為內部中空的環形殼體，其中空部分填充磁性材料，剛性殼體中心具有供沉降管穿過的通孔，剛性外殼一端具有多個錨固片，剛性外殼環璧上設有與通孔同軸的環狀凹槽；還包括彈性材料制成的彈性外殼，彈性外殼的內部中空構成密度調節材料的填入腔室，彈性外殼環璧上設有與填入腔室聯通的啟閉連接口，彈性外殼形狀與剛性外殼外側壁上的環形凹槽形狀匹配，彈性外殼整體嵌入剛性外殼外環璧上的環狀凹槽內。本發明可調節整體密度，沉降磁環的總體密度與其工作狀態時周邊土體的密度相等，消除了沉降磁環與周邊土體重度不一致對沉降監測的影響，提高了分層沉降的觀測精度。

技術領域

本發明涉及巖土工程中的分層沉降監測裝置領域，具體是一種總密度可按需調整的分層沉降磁環。

背景技術

分層沉降觀測是測定土體內部各分層土的沉降量、沉降速率以及壓縮層厚度的有效方法，通常可采用分層沉降儀(分層沉降計)對土體進行分層沉降觀測。分層沉降儀的測量系統主要由對磁性材料敏感的探頭、帶刻度的標尺、電感探測裝置以及埋設于土層中的沉降磁環和沉降管組成。其中，沉降管一般由柔性塑料管制成，沉降管外每隔一定距離套設一個沉降磁環，地層沉降時帶動沉降磁環同步下沉。當探頭從鉆孔中緩慢下放遇到預埋在鉆孔中的沉降磁環時，電感探測裝置上的蜂鳴器就會發出叫聲，這時根據標尺在孔口的刻度，就可以計算沉降磁環所在位置與孔口的距離。通過對比隨時間變化各沉降磁環所在位置的變化，得出各地層隨時間的位移變化情況。

安裝沉降磁環時，首先需要鉆孔，鉆孔完成后一般需要對孔底進行清洗，將套接有沉降磁環的沉降管放入鉆孔中，沉降管可逐節連接至略深于預設監測點的深度處，沉降磁環一般置于地層分界處，利用紙線將沉降磁環固定在沉降管上，待紙線在鉆孔中遇水后崩斷，沉降磁環的錨固片彈開嵌入土體中后，用中粗砂填充沉降管外壁與鉆孔內壁的間隙，然后固定沉降管管口，沉降磁環安裝即可完成，后續可基于各沉降磁環進行分層沉降觀測。

沉降磁環是沉降測量系統中的關鍵部件，外殼注塑成形，內安裝磁性材料，與沉降儀的探頭性能相配合。常見的沉降磁環如圖1所示，其外殼體積固定，整體密度為定值，在后續使用過程中起總體密度無法發生改變。而分層沉降儀使用的環境千變萬化，不同工程中沉降磁環周邊土體的密度差別較大。如在灘涂圍填工程中，土體通常為強度低、含水量大、滲透性差以及壓縮性高的淤泥和淤泥質粘土，土體密度較小，沉降磁環埋設在該環境中進行沉降監測時，沉降磁環的密度往往大于周邊土體的密度，即土體未發生沉降時沉降磁環也能由于自重而發生下沉，進而引起監測數據的不準確；而在一些低水位的高填方工程中，填土密度往往大于沉降磁環的密度，沉降磁環的下沉與土體的下沉往往不同步。可見，傳統沉降磁環總體密度固定不變的設計方法，難以有效適應各類場地環境，有可能導致監測數據存在一定的誤差。可見，有必要發展一種總密度可按需調整的分層沉降磁環。

發明內容

本發明目的就是為了彌補已有技術的缺陷，提供一種總密度可按需調整的分層沉降磁環，其結構簡單、組裝方便，可按需調整沉降磁環的總體密度，以便適應各類場地環境。

為了達到上述目的，本發明所采用的技術方案為：

總密度可按需調整的分層沉降磁環，其特征在于：包括剛性外殼，剛性外殼為內部中空的環形殼體，其中空部分填充磁性材料，剛性殼體中心具有供沉降管穿過的通孔，剛性外殼一端沿著環形安裝有多個間隔均勻分布在通孔外周的錨固片，錨固片分別向外伸展延伸，所述剛性外殼環璧上設有與通孔同軸的環狀凹槽；

還包括彈性材料制成的彈性外殼，彈性外殼的內部中空構成密度調節材料的填入腔室，彈性外殼環璧上設有與填入腔室聯通的啟閉連接口，彈性外殼形狀與剛性外殼外側壁上的環形凹槽形狀匹配，彈性外殼整體嵌入剛性外殼外環璧上的環狀凹槽內。

所述的總密度可按需調整的分層沉降磁環，其特征在于：所述彈性外殼通過張拉發生彈性變形套入或取出剛性外殼的環狀凹槽內。