一种地表竖向变形监测系统技术方案

本发明专利技术涉及一种地表竖向变形监测系统，属于土木工程领域。本发明专利技术由维持水面不变的恒水位箱、校验标尺管、测量标尺管构成。其中恒水位箱和校验标尺管用于构建测量基准水平面。测量标尺管通过中间连接管与水箱连通。测量标尺管固定于测点随测点地表上升或沉降引起液面变化即可读出地表上下位移，本发明专利技术原理简单、价格低廉，操作方便，可以广泛用于地表竖向变形监测。

【技术实现步骤摘要】
一种地表竖向变形监测系统
本专利技术属于土木工程领域，具体涉及一种地表竖向变形监测装置。
技术介绍
交通工程大规模建设，许多临时场站通常建设在主线以外，缺少地勘。特别是针对预制T梁场、预制箱梁场，以及一些大型混凝土构件预制场对地表沉降或隆起变形特别敏感。通常地表不均匀变形导致梁板或大型构件在预制过程中断裂或损坏。通常地表竖向变形采用高精度水准仪通过设置基准点和观测点的方法测量，这种方法操作复杂，人及环境影响因素大。还可采用高精度GPS，这种方法对于大范围及大变形测量有明显优势，但测量成本高昂而精度不高。T梁预制场等范围不大测量精度要求高，在交通建设特别是高速公路建设中，预制梁场大规模出现。廉价且操作简单的地表竖向变形监控系统成为一种新需求。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种结构简单、成本低廉、操作方便、适应性强的测量地表竖向变形，或监测地表竖向变形的装置。本专利技术的技术方案是：一种地表竖向变形监测系统，由基准水平面装置和监控点测量装置构成，其特征在于：基准水平面装置包括恒水位箱和校验标尺管，两者通过连接管连通，监控点测量装置是固定在监测点地面的测量管；恒水位箱上设置限位溢水管和补水管，补水管与储水箱连接，补水管上设置抽水泵；校验标尺管为带刻度的软管，上端开口于空气连通，下端通过钢管固定在地面上，软管部分通过连接管与恒水位箱连通；测量管由固定在地面的钢管测桩和测量刻度管构成，钢管测桩固定于地面，测量刻度管通过连接器固定在钢管测桩的上半部分，测量刻度管通过测量连接器与连接管联通；校验标尺管的数量为2.测量连接管上设置测管水阀。所有连接管、测量管、校验标尺管都采用透明软管，刻度精密烧录在管道外表，最小刻度为1mm。连接管的内径不小于20mm壁厚不小于1.5mm测量管内径为5~8mm壁厚1mm，随测量管数量的增多连接管内截面积不少于测量管总内截面积的1/10。校验标尺采用内径30mm的刻度管壁厚2mm，监测时所有测量管及校验标尺都必须保持竖直，测量用液体采用饮用水或参指示剂的透明水体。使用本专利技术的地表竖向变形监测系统，首先要构建测量的基准水平面，包括恒水位箱和校验标尺管，然后在任何一个需要测量或监控的测点设置一个测量管，测量管固定于地表与地表同时升降变化。通过测量管刻度与校验标尺管水准面不同时刻的相对位置变化读出测量管竖向位移值，该测量管读数即为地表竖向变形。构建基准水平面通过恒水位箱和连通的测量管构成，恒水位箱设置于相对稳定的地基上并带有补水和排水系统，其目的是保证监测过程中测量管用水或者回水后水箱液面始终保持不变。测量标尺是由带刻度的软管和固定桩构成，固定桩采用钢管埋至地表下一定深度，保证能与地表同升降。测量刻度软管则顺钢管长度布置，上端与空气相通，下部通过连接管连通恒水位箱。地表带动钢管和测量管上升（下降）变化时由于基准水面保持不变。测量管内的液面就相对于测量管刻度下降（上升）。该升降变化通过测量管前后刻度差读出即为该点的地表竖向位移值。本专利技术地表竖向变形监测系统原理简单、成本低廉、测量准确、操作简便，可以广泛应用。附图说明图１为本专利技术测量系统整体示意图。图２为本专利技术测量管及校验标尺管结构示意图。图中：1－恒水位箱，2－限位溢水管，3－补水管，4－抽水泵，5－储水箱，6－连接管，7－校验标尺管，8－测量管，9－测量刻度管，10－测量连接管，11－钢管测桩，12－连接器，13-测管水阀，14-测点地面。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式，对本专利技术作进一步说明。实施例1该地表竖向变形监测系统如图1和图2，恒水位箱1固定于稳定牢固的地表，水箱设置有限位溢水管2，和补水管3。水位低于限位孔时通过抽水泵4从储水箱5向恒水位箱1补水。设置两个基准管校验标尺7于稳定的地表，基准管校验标尺7通过连接管6与恒水位箱1底面连通。连接管6沿监测地表竖向位移区域布置，连接管6可来回往复布置增加翻盖范围。测量管8由测量刻度管9和测量连接管10构成，并与连接管6连通。测量刻度管9通过连接器12固定于钢管测桩11，钢管测桩11牢固埋置于测点地面14，必要时钢管测桩11下部用混凝土浇筑固定。全部测点安装完毕，往储水箱5加水开启抽水泵4往恒水位箱1循环加水待所有测量管8水位稳定。记录校验标尺7及所有测量管8的液面刻度。后续定期观测记录测量管8刻度变化即为该测点地表竖向变形值（隆起或沉降）。任意时刻基准管校验标尺7水面均应在同一刻度。若不满足则对整个系统进行校核。实施例2该地表竖向变形监测系统如图1和图2，恒水位箱1固定于稳定牢固的地表，水箱设置有限位溢水管2，和补水管3。水位低于限位孔时通过抽水泵4从储水箱5向恒水位箱1补水。设置两个基准管校验标尺7于稳定的地表，基准管校验标尺7通过连接管6与恒水位箱1底面连通。连接管6沿监测地表竖向位移区域布置，连接管6可来回往复布置增加翻盖范围。测量管8由测量刻度管9和测量连接管10构成，并与连接管6连通。测量刻度管通过连接器12固定于钢管测桩11，钢管测桩11牢固埋置于测点地面14，必要时钢管测桩11下部用混凝土浇筑固定。若满足则某测管前后刻度差为该测量点的竖向位移。全部测点安装完毕，往储水箱5加水开启抽水泵4往恒水位箱1加水至所有测量管8水位稳定。记录基准管校验标尺7及所有测量管8的液面刻度。后续在需要测量竖向位移时，开启抽水泵4往恒水位箱1加水至所有测量管8水位稳定，记录基准管校验标尺7及所有测量管8的液面刻度。任何测量时刻基准管校验标尺7水面均应在同一刻度。若不满足则对整个系统进行校核，若满足则某测管前后刻度差为该测量点的竖向位移。如部分监测点不需要检测，可以关闭测管水阀13，则该监测点的测量管停止工作，减少用水量。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种地表竖向变形监测系统，由基准水平面装置和监控点测量装置构成，其特征在于：基准水平面装置包括恒水位箱和校验标尺管，两者通过连接管连通，监控点测量装置是固定在监测点地面的测量管；/n恒水位箱上设置限位溢水管和补水管，补水管与储水箱连接，补水管上设置抽水泵；/n校验标尺管为带刻度的软管，上端开口于空气连通，下端通过钢管固定在地面上，软管部分通过连接管与恒水位箱连通；/n测量管由固定在地面的钢管测桩和测量刻度管构成，钢管测桩固定于地面，测量刻度管通过连接器固定在钢管测桩的上半部分，测量刻度管通过测量连接器与连接管联通。/n

【技术特征摘要】
1.一种地表竖向变形监测系统，由基准水平面装置和监控点测量装置构成，其特征在于：基准水平面装置包括恒水位箱和校验标尺管，两者通过连接管连通，监控点测量装置是固定在监测点地面的测量管；
恒水位箱上设置限位溢水管和补水管，补水管与储水箱连接，补水管上设置抽水泵；
校验标尺管为带刻度的软管，上端开口于空气连通，下端通过钢管固定在地面上，软管部分通过连接管与恒水位箱连通；
测量管由固定在地面的钢管测桩和测量刻度管构成，钢管测桩固定于地面，测量刻度管通过连接器固定在钢管测桩的上半部分，测量刻度管通过测量连接器与连接管联通。


2.如权利要求1所述的地表竖向变形监测系统，其特征在于校验标尺管的数量为2。


3.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵卫冬，杨昌琼，赵卫国，史艳，
申请(专利权)人：云南交投集团云岭建设有限公司，
类型：新型
国别省市：云南;53