一种室内模型试验中测量地下管线竖向位移的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种室内模型试验中测量地下管线竖向位移的装置，包括模型箱、磁性表座、钢轨、位移计、覆土位置、缩尺寸模型和沉降测量装置；所述钢轨架于模型箱内凹槽处并通过钢轨固定装置固定；所述磁性表座固定于钢轨上；所述位移计通过磁性表座固定；所述位移计的检测头与垫块相抵，垫块上六角螺母的大小与位移计检测头大小相配合；沉降测量装置包括垫块、沉降杆、可伸缩圆环和待测管线，所述垫块下端设有沉降杆，沉降杆下端设有可伸缩圆环，可伸缩圆环下端设有待测管线；所述模型箱底部设有缩尺寸模型；覆土位置处设置覆土。本实用新型专利技术的有益效果是：本实用新型专利技术结构简单，安装使用方便，只需要将本装置各设备相接，与管线相套即可。

【技术实现步骤摘要】
一种室内模型试验中测量地下管线竖向位移的装置
本技术涉及一种室内模型试验中测量地下管线竖向位移的装置，特别涉及缩尺寸试验中高精度测量地下管线沉降。
技术介绍
在21世纪全球可持续发展的新形势下，我国城市隧道及地下工程迎来了可观的前景。顺应时代的潮流，在我国经济高速发展之下，城镇化进程的日益加深，城市隧道及地下工程发展的必要性日益凸显。国际上已提出把“21世纪作为人类开发利用地下空间的年代”，城市隧道与地下工程的可持续发展势在必行。城市隧道与地下工程的开发不可避免对土体产生扰动，进而引起地面沉降。城市地下管线是当地表沉降量超过一定范围时，将严重危及邻近地下管线(包括自来水、煤气、电缆等)的安全与正常使用，会产生地下管线断裂、破损等一系列问题。因此，许多国内外学者对土体变形及控制方法进行了研究，其中不少采用了室内模型试验法。现实中的地下管线测量方法有种类繁多，但效率不高。对于部分露出地面的地下管线可以采用实地调查法；而对于埋设于地下的隐蔽管线使用专用的管线探测仪器或建立数字地下管线系统进行探查；对于情况太过复杂、采用物探方法无法查明的采用开挖调查法。但在室内模型试验中，地下管线测量的方法一般采用位移计，并制作简易沉降杆，使其一端黏结于管线顶层、另一端露出表面与位移计相连，但在与地下管线贴合方式以及与位移计相连设计上并不明确，存在不足。因此，目前亟需寻求一种室内模型试验中测量地下管线竖向位移的装置，可以方便、快捷、准确、高精度的测量室内模型试验中地下管线沉降。
技术实现思路
本技术的目的是克服现有技术中的不足，提供一种室内模型试验中测量地下管线竖向位移的装置。这种室内模型试验中测量地下管线竖向位移的装置，包括模型箱、磁性表座、钢轨、位移计、覆土位置、缩尺寸模型和沉降测量装置；所述钢轨架于模型箱内凹槽处并通过钢轨固定装置固定；所述磁性表座固定于钢轨上；所述位移计通过磁性表座固定；所述位移计的检测头与垫块相抵，垫块上六角螺母的大小与位移计检测头大小相配合；沉降测量装置包括垫块、沉降杆、可伸缩圆环和待测管线，所述垫块下端设有沉降杆，沉降杆下端设有可伸缩圆环，可伸缩圆环下端设有待测管线；所述模型箱底部设有缩尺寸模型；覆土位置处设置覆土。作为优选：所述沉降杆包括内杆和外部套管。作为优选：所述垫块包括六角螺母和实心垫片，六角螺母的大小与位移计的检测头相配合。本技术的有益效果是：1、本技术结构简单，安装使用方便，只需要将本装置各设备相接，与管线相套即可。2、本技术的测量精度由位移计决定，精度可控。3、本技术的沉降杆设置内杆及外部套管，能有效排除土体摩擦对管线竖向位移测量的影响；同时，在内杆外表面涂抹凡士林，排除内杆与外部套管之间的摩擦对管线竖向位移测量的影响。4、本技术通过垫块实现位移计与沉降杆相抵，继而保证位移计能有效测量管线沉降，确保在管线沉降过程中，位移计与待测管线不会发生水平滑移。5、本技术可将沉降杆、可伸缩圆环拆除，即可成为地表测量装置。6、本技术能够在模型试验结束后回收利用，再次用于下一项试验中，且拆装方便，从而节约成本又绿色环保。附图说明图1是本技术装置整体结构图；图2是沉降测量装置正视图；图3是沉降测量装置立体结构图；图4是限制水平位移装置正视图；图5是限制水平位移装置俯视图；图6是可伸缩圆环平面展开俯视图；图7是本技术装置立体结构图。附图标记说明：模型箱1、磁性表座2、钢轨3、钢轨固定装置4、位移计5、防滑移垫块6、六角螺母6-1、实心垫片6-2、沉降杆7、内杆7-1、外部套管7-2、可伸缩圆环8、待测管线9、覆土位置10、缩尺寸模型11。具体实施方式下面结合实施例对本技术做进一步描述。下述实施例的说明只是用于帮助理解本技术。应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以对本技术进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本技术权利要求的保护范围内。所述的室内模型试验中测量地下管线竖向位移的装置，包括：模型箱1、磁性表座2、钢轨3、钢轨固定装置4、位移计5、垫块6、六角螺母6-1、实心垫片6-2、沉降杆7、内杆7-1、外部套管7-2、可伸缩圆环8、待测管线9、覆土位置10、缩尺寸模型11。所述钢轨3架于模型箱1内凹槽处，并用钢轨固定装置4固定；所述磁性表座2固定于钢轨3上；所述位移计5通过磁性表座2固定；所述位移计5的检测头恰好与垫块6相抵，垫块6上六角螺母6-1的大小可根据位移计5检测头大小匹配选择；所述垫块6下端设有沉降杆7，沉降杆7下端设有可伸缩圆环8，所述垫块6、沉降杆7以及可伸缩圆环8通过螺丝以及胶水组合成沉降测量装置；所述可伸缩圆环8可根据待测管线9直径大小相互调节。如图2所示，沉降杆7包括内杆7-1、外部套管7-2，外部套管7-2可减少内杆7-1与土体之间的摩擦，保证内杆7-1竖向位移不受土体摩擦力的影响；同时，在内杆7-1外表面涂抹凡士林，减少内外杆之间的摩擦，保证内杆7-1竖向位移不受两者之间摩擦力的影响。如图4至图5所示，垫块6由六角螺母6-1以及实心垫片6-2组成，六角螺母6-1的尺寸大小可根据位移计5检测头确定。当待测管线9发生竖向位移时，会带动可伸缩圆环8与其联动，从而进一步带动上方的沉降杆7以及垫块6，当位移计5检测头下端产生空隙，检测头伸长，位移计5产生读数。所述的室内模型试验中测量地下管线竖向位移的装置的施工方法，包括以下步骤：步骤一、在模型箱1中埋设缩尺寸模型11，并覆土至待测管线9深度处，在模型箱1内架设方形钢轨3；步骤二、组装待测管线9与沉降测量装置，通过调节可伸缩圆环8使两者恰好贴合，并将两者放置于指定位置，并覆土至覆土位置10处，此过程保证沉降杆7垂直；步骤三、将组装好的磁性表座2底座固定于待测位置上方钢轨3处；步骤四、测量人员用位移计5的检测头恰好抵住垫块6中间的螺丝孔，固定磁性表座2与位移计5。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种室内模型试验中测量地下管线竖向位移的装置，其特征在于包括模型箱(1)、磁性表座(2)、钢轨(3)、位移计(5)、覆土位置(10)、缩尺寸模型(11)和沉降测量装置；所述钢轨(3)架于模型箱(1)内凹槽处并通过钢轨固定装置(4)固定；所述磁性表座(2)固定于钢轨(3)上；所述位移计(5)通过磁性表座(2)固定；所述位移计(5)的检测头与垫块(6)相抵，垫块(6)上六角螺母(6‑1)的大小与位移计(5)检测头大小相配合；沉降测量装置包括垫块(6)、沉降杆(7)、可伸缩圆环(8)和待测管线(9)，所述垫块(6)下端设有沉降杆(7)，沉降杆(7)下端设有可伸缩圆环(8)，可伸缩圆环(8)下端设有待测管线(9)；所述模型箱(1)底部设有缩尺寸模型(11)；覆土位置(10)处设置覆土。

【技术特征摘要】
1.一种室内模型试验中测量地下管线竖向位移的装置，其特征在于包括模型箱(1)、磁性表座(2)、钢轨(3)、位移计(5)、覆土位置(10)、缩尺寸模型(11)和沉降测量装置；所述钢轨(3)架于模型箱(1)内凹槽处并通过钢轨固定装置(4)固定；所述磁性表座(2)固定于钢轨(3)上；所述位移计(5)通过磁性表座(2)固定；所述位移计(5)的检测头与垫块(6)相抵，垫块(6)上六角螺母(6-1)的大小与位移计(5)检测头大小相配合；沉降测量装置包括垫块(6)、沉降杆(7)、可伸缩圆环(8)和待测管线(9)，...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏纲，蔡诗淇，许讯，王辰，洪子涵，徐银锋，崔程虹，
申请(专利权)人：浙江大学城市学院，
类型：新型
国别省市：浙江,33