一种双层土体沉降监测系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种双层土体沉降监测系统，包括基座、支撑装置和监测装置，用于采用水准仪和单点位移计进行沉降监测，该平台能够准确在同一地表点下某一深度布置测点，对土体沉降进行双层监测，同时制作方便、可拆除回收重复利用，并且能够减小地层水平力对沉降测量的影响。通过本实用新型专利技术的双层监测系统，可以实现对地表和不同深度土体在盾构开挖过程中产生沉降的监测，从而进一步探究土体分层沉降规律，同时也可以对盾构通过级别较高的风险源时，实现对地表和一定埋深的土体沉降，从而能够更好的进行沉降预警、指导盾构隧道施工。

A Double-Layer Soil Settlement Monitoring System

【技术实现步骤摘要】
一种双层土体沉降监测系统
本专利技术涉及土体沉降监测领域，尤其是一种双层土体沉降监测系统。
技术介绍
很多土建工程施工和野外实测实验需要通过仪器监测土体沉降，比如地铁隧道盾构、暗挖施工区间施工、暗挖车站、明挖基坑等。但实际野外钻孔布置测点时无法精确做到在同一地表点下某一深度布置测点、监测平台由于地表水平力作用易产生倾斜，对测量结果产生误差；同时野外实做监测平台工程量大，需要现场运送物料，并无法保证监测设备安装精度。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提出一种监测平台方案，用于采用水准仪和单点位移计进行沉降监测，该平台能够准确在同一地表点下某一深度布置测点，对土体沉降进行双层监测，同时制作方便、可拆除回收重复利用，并且能够减小地层水平力对沉降测量的影响。本专利技术提供一种双层土体沉降监测系统，包括：基座，由底板和位于底板底面的多个支腿组成，底板中部有预留孔，多个支腿分布于所述预留孔的四周；支撑装置，由多根支撑杆、上板和至少一根连接杆组成，多根支撑杆安装于所述底板上部，预留孔的四周，至少一根连接杆两端连接相对的两根支撑杆，上板位于所述连接杆的上方，所述上板与各支撑杆连接固定并由各支撑杆支撑；监测装置，包括静力水准仪和单点位移计，静力水准仪放置于所述上板上，单点位移计呈轴向竖直地由所述连接杆支撑并穿过所述底板中部的预留孔。优选地，所述支撑杆为丝杠，丝杠与所述底板固定连接。优选地，在底板与支腿的交接处，所述底板内预埋有内螺纹套筒，所述丝杠与该内螺纹套筒螺纹连接。优选地，所述支腿内预埋有钢筋，该钢筋与所述内螺纹套筒焊接连接。优选地，所述上板开设有安装孔，所述支撑杆穿过相应的安装孔并通过螺母固定上板。优选地，所述上板开设有固定孔，用于安装固定静力水准仪，孔位与静力水准仪的底部固定螺钉对应。优选地，所述连接杆包括两端的套环和中部对角连杆，两端的套环套设于所述支撑杆并由螺母固定于支撑杆。优选地，所述中部对角连杆焊接有固定环，用于安装固定所述单点位移计。优选地，所述底板的一侧预留有缺口，以便安装设备和回填钻孔。优选地，所述基座采用混凝土预制而成，所述支腿底端为楔形。有益效果：本专利技术的双层土体沉降监测系统，用于采用水准仪和单点位移计进行沉降监测，该平台能够准确在同一地表点下某一深度布置测点，对土体沉降进行双层监测，同时制作方便、可拆除回收重复利用，并且能够减小地层水平力对沉降测量的影响。通过本专利技术的双层监测系统，可以实现对地表和不同深度土体在盾构开挖过程中产生沉降的监测，从而进一步探究土体分层沉降规律，同时也可以对盾构通过级别较高的风险源时，实现对地表和一定埋深的土体沉降，从而能够更好的进行沉降预警、指导盾构隧道施工。附图说明图1为监测系统整体结构示意图；图2为基座剖面示意图；图3为基座横截面示意图；图4为上板结构示意图；图5为连接杆结构示意图；图6为双层沉降监测原理示意图；图7为双层沉降计算原理图。此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，但不构成对本专利技术的限定。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本专利技术实施例做进一步详细说明。在此，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，但并不作为对本专利技术的限定。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“包括/包含”、“由……组成”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的产品、设备、过程或方法不仅包括那些要素，而且需要时还可以包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种产品、设备、过程或方法所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括/包含……”、“由……组成”限定的要素，并不排除在包括所述要素的产品、设备、过程或方法中还存在另外的相同要素。如图1-图3所示，在本专利技术的一个具体实施方式，提出了一种双层土体沉降监测系统，包括：基座1，由底板11和位于底板11底面的多个支腿12组成，底板中部有预留孔15，多个支腿分布于所述预留孔的四周；支撑装置2，由多根支撑杆21、上板22和至少一根连接杆23组成，多根支撑杆21安装于所述底板11上部，预留孔15的四周，至少一根连接杆23两端连接相对的两根支撑杆21，上板22位于所述连接杆23的上方，所述上板与各支撑杆连接固定并由各支撑杆支撑；监测装置，包括静力水准仪3和单点位移计4，静力水准仪3放置于所述上板22上，单点位移计4呈轴向竖直地由所述连接杆23支撑并穿过所述底板中部的预留孔15。作为本专利技术的一种优选实施方式，基座1采用混凝土预制而成。参见图2、图3，采用混凝土预制由底板11和四个底部支腿12组成的基座，底板11为方形，长X宽X厚尺寸为40cmX40cmX10cm；底板11中部预留孔15为圆形孔，半径15cm；四根支腿12横截面为方形，长X宽X高尺寸为10cmX10cmX30cm，支腿底端为楔形，形成底部刃角，楔形的底部刃角易于插入土体增大土体和平台的摩擦力限制土体水平应力的影响，同时基座混凝土重量较大，可有效降低整体设备重心，使之更稳定。作为本专利技术的一种优选实施方式，支撑杆21为丝杠，丝杠与底板11固定连接。进一步地，所支撑杆有四根，对应四个支腿安装，以形成稳定可靠的支撑装置2。作为本专利技术的一种优选实施方式，在底板11与支腿12的交接处，底板内预埋有内螺纹套筒13，可在每一个支腿的对应位置预埋一个相应的内螺纹套筒，进一步地，所述内螺纹套筒长10cm、半径2.2cm。所述丝杠与该内螺纹套筒螺纹连接；在预制基座时事先将套筒预埋在底板内，成型后套筒固定于底板内与底板形成牢固的一体结构，增强支撑杆的稳定性，同时螺纹连接便于支撑杆的拆装回收。需要说明的是，此处预埋内螺纹套筒和螺纹连接并不是唯一的实施方式，本领域其他合适的连接方式也是可行，只要能够实现支撑杆与基座，确切地讲，只要能够实现支撑杆与底板牢固连接，并能够在使用后才有非破坏手段拆除即可，都属于本专利技术能够遇见到的连接方式。作为本专利技术的一种优选实施方式，四个支腿12内均预埋有长20cm、半径1cm的钢筋14，该钢筋与内螺纹套筒13焊接连接，使用钢筋焊接件能够提高基座的整体强度并使基座在土体中保持稳定。作为本专利技术的一种优选实施方式，上板22由钢板加工而成，钢板能够为支撑杆顶端提供稳定的连接和支撑，同时能够为后续的监测仪器提供牢固而平稳的承载平台，且不易变形。参见图4，上板22的长X宽尺寸为40cmX40cm，厚3mm；上板开设有安装孔221，孔半径2.2cm，支撑杆21穿过相应的安装孔并通过螺母固定上板；进一步地，所述安装孔有四个，与四根支撑杆21对应；螺母包括第一上螺母25和第一下螺母26，具体参见图1。继续参见图4，上板22的中部区域还开设有固定孔222，孔半径1cm，用于安装固定静力水准仪3，如图1；进一步地，固定孔有三个，布置方式与静力水准仪的底部固定螺钉对应，可呈等边三角形布置。作为本专利技术的一种优选实施方式，如图5并参见图1、图3，连接杆23包括两端的套环231和中部对角连杆232，套环231采用半径2.2cm钢圆环制作，中部对角连杆232采用长57cm、半径0.25cm的钢筋与钢圆环焊接而成，两端的套环安装在对角线方向的支撑杆21上并由螺母固定中部对角连杆，中部对角连杆的中间本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双层土体沉降监测系统，其特征在于，包括：基座，由底板和位于底板底面的多个支腿组成，底板中部有预留孔，多个支腿分布于所述预留孔的四周；支撑装置，由多根支撑杆、上板和至少一根连接杆组成，多根支撑杆安装于所述底板上部，预留孔的四周，至少一根连接杆两端连接相对的两根支撑杆，上板位于所述连接杆的上方，所述上板与各支撑杆连接固定并由各支撑杆支撑；监测装置，包括静力水准仪和单点位移计，静力水准仪放置于所述上板上，单点位移计呈轴向竖直地由所述连接杆支撑并穿过所述底板中部的预留孔。

【技术特征摘要】
1.一种双层土体沉降监测系统，其特征在于，包括：基座，由底板和位于底板底面的多个支腿组成，底板中部有预留孔，多个支腿分布于所述预留孔的四周；支撑装置，由多根支撑杆、上板和至少一根连接杆组成，多根支撑杆安装于所述底板上部，预留孔的四周，至少一根连接杆两端连接相对的两根支撑杆，上板位于所述连接杆的上方，所述上板与各支撑杆连接固定并由各支撑杆支撑；监测装置，包括静力水准仪和单点位移计，静力水准仪放置于所述上板上，单点位移计呈轴向竖直地由所述连接杆支撑并穿过所述底板中部的预留孔。2.根据权利要求1所述的监测系统，其特征在于：所述支撑杆为丝杠，丝杠与所述底板固定连接。3.根据权利要求2所述的监测系统，其特征在于：在底板与支腿的交接处，所述底板内预埋有内螺纹套筒，所述丝杠与该内螺纹套筒螺纹连接。4.根据权利要求3所述的监测系统，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：江华，李宏亮，江玉生，武福美，周刘刚，张靖翎，
申请(专利权)人：中国矿业大学北京，北京城建轨道交通建设工程有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11