[發明專利]一種采用復合型錨桿的一孔多標分層沉降監測系統

在審

• 申請號: 201910939102.2
• 申請日: 2019-09-30
• 公開（公告）號: CN110607810A
• 公開（公告）日: 2019-12-24
• 發明（設計）人: 楊天亮;嚴學新;林金鑫;黃鑫磊;吳建中;陳天河;許言;張歡;楊柏寧;唐繼民;張金華;石凱文;代如鳳
• 申請（專利權）人: 上海市地質調查研究院;上海市地質勘查技術研究院;北京依科億唐信息技術有限公司
• 主分類號: E02D33/00
• 分類號: E02D33/00
• 代理公司: 31214 上海申蒙商標專利代理有限公司
• 代理人: 周宇凡

本發明涉及地面沉降監測技術領域，尤其涉及一種采用復合型錨桿的一孔多標分層沉降監測系統，包括若干復合型錨桿以及電阻式測量頭裝置，若干復合型錨桿一一對接且與電阻式測量頭裝置相連接，電阻式測量頭裝置測量復合型錨桿的沉降；復合型錨桿由液壓機械爪和承壓型擴體組合構成，液壓機械爪具有可向外張開的錨爪桿，承壓型擴體具有可經注漿擴張的編制體。本發明的優點是：增加了錨固距離，可提供較大的錨固強度；結構可靠性，穩定性高；在小空間上布置優勢大；液壓管不存在堵塞管道的可能性，錨爪撐開錨固進土層的時間短；保證了承壓型擴體注漿過程中，錨桿不會出現下沉；可實現錨桿與目標地層的全面高強度耦合；可實現分層沉降信息的智能化采集。

技術領域

本發明涉及地面沉降監測技術領域，尤其涉及一種采用復合型錨桿的一孔多標分層沉降監測系統。

背景技術

地面沉降是指因自然因素和人為活動引發松散地層壓縮所導致的地面高程降低的地質現象，是一個全球性的環境地質問題，多數發生在經濟發達、人口眾多的沿海城市，給城市安全與可持續發展帶來了不同程度的影響。地面沉降是不同地層分層沉降的綜合結果，故為掌握和研究地面沉降特征、成因及其防治措施，需要開展高精度的分層沉降監測。

目前，基巖標和分層標測量是進行分層沉降監測的主要技術手段。其中基巖標是埋設在地下完整基巖上的特殊觀測點，可以作為地面沉降及分層沉降監測的高程控制點。分層標是根據土層的性質，埋設在地下不同深度土層和含砂層中的特殊觀測點，是世界上公認的測量松散土層變形量的設施。但是，一個基巖標或一個分層標，就需要有一個單獨的鉆孔來實現，為進行多個地層的分層沉降監測，就需要多個鉆孔，需占用較大面積的土地。在土地資源日益緊張的沿海城市，如中國的長江三角洲地區，亟需能夠一個鉆孔，實現多個地層沉降監測的設施及儀器。

目前主要有兩種儀器設備能實現一個鉆孔多個地層沉降監測，它們分別為多點位移計、磁環式沉降儀。

其中，多點位移計通過延長桿在組裝多個錨固裝置，在鉆孔完成后，先進行注漿至最深錨固點，利用注漿錨固第一個錨固點，而后在上方填膨潤土球至第二錨固點下方一定距離，開始利用注漿錨固第二個錨固點，采用上述步驟依次錨固至地表。延長桿將錨頭和測頭進行連接，當被測結構物發生變形時，將會通過多點位移計的錨頭帶動測桿，測桿拉動測頭內參考桿產生位移變形，通過測量這一變形以可獲得不同土層的變形信息。多點位移計沉降儀存在著錨固強度不高、分層沉降測量能力有限、儀器自動化程度低、可靠性差、數據采集耗時長等問題。

磁環式沉降儀主要工作原理為在土體中垂直埋設豎管，在豎管上按一定間距埋設磁環，當沉降環下沉至預定高程后打開叉簧片，使其插在土壁上，以使磁環與土體同步變形。通過把電磁測頭放入豎管，測量磁環位置信息，計算每個沉降環的沉降量以及每個沉降環兩兩間的相對沉降量，進而可得到土體的分層沉降或回彈數值。磁環式沉降儀存在測量結果精度不高、數據傳輸不及時、數據易漏報、周圍巖土體變形過大影響正常測量等弱點。

發明內容

本發明的目的是根據上述現有技術的不足，提供了一種采用復合型錨桿的一孔多標分層沉降監測系統，通過液壓機械爪和承壓型擴體這兩種不同機理、形式的錨固形式組合成復合型錨桿，配合連接電阻式測量頭裝置，實現一個鉆孔內多個永久性錨固點的多標的高精度分層沉降監測。

本發明目的實現由以下技術方案完成：

一種采用復合型錨桿的一孔多標分層沉降監測系統，其特征在于：包括若干復合型錨桿以及一電阻式測量頭裝置，若干所述復合型錨桿一一對接且與所述電阻式測量頭裝置相連接，所述電阻式測量頭裝置測量所述復合型錨桿的沉降；所述復合型錨桿由液壓機械爪和承壓型擴體組合構成，所述液壓機械爪具有可向外張開的錨爪桿，所述承壓型擴體具有可經注漿擴張的編制體。

所述承壓型擴體具有位移桿，所述玻璃纖維位移桿與所述電阻式測量頭裝置相連接，所述電阻式測量頭裝置測量所述玻璃纖維位移桿的位移以體現所述復合型錨桿的沉降。