一種路基沉降監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)方案

本實(shí)用新型專利技術(shù)涉及一種路基沉降監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括在含有若干個(gè)沉降層的路基中設(shè)置的基樁，基樁由若干個(gè)對(duì)應(yīng)分布在各沉降層中的基樁段上下連接構(gòu)成，其中，最上端的基樁段上部延伸至路基外，且其內(nèi)安裝有與空氣相連通的氣瓶；每個(gè)基樁段中均安裝帶有液體的液瓶；每一沉降層中均設(shè)置有一組物位計(jì)，每組物位計(jì)均連通其所在沉降層中基樁段內(nèi)的液瓶，且均連通氣瓶，液瓶的安裝位置高于同一沉降層中的物位計(jì)的安裝位置；每組物位計(jì)均分別連接用于獲取沉降數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)采集單元。本實(shí)用新型專利技術(shù)系統(tǒng)采用物位計(jì)與液瓶相連，在路基沉降變形過程中實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)精確監(jiān)測(cè)，費(fèi)用低、誤差小；實(shí)現(xiàn)了路基的分層測(cè)量，適用范圍廣。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及結(jié)構(gòu)工程測(cè)量
，尤其是涉及一種路基沉降監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
對(duì)一些重要地段、建筑物、公(鐵)路路基、隧道、橋梁、大壩、滑坡等，當(dāng)沉降累積達(dá)到一定程度后就會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重危害，因此對(duì)其的沉降監(jiān)測(cè)頻率、精度、時(shí)間間隔提出了更高的要求；通過對(duì)數(shù)據(jù)采集，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，不僅可以進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)的健康狀態(tài)，在沉降變化超過安全范圍前防止人員傷亡、減少財(cái)產(chǎn)損失，并且還可以指導(dǎo)工程施工進(jìn)度和提高工程質(zhì)量，還可以通過研宄和分析數(shù)據(jù)，對(duì)下一個(gè)工程提供科學(xué)的設(shè)計(jì)依據(jù)。現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定，高層建筑物、構(gòu)筑物、重要古建筑物及連續(xù)生產(chǎn)的礦山基建、動(dòng)力設(shè)備基礎(chǔ)、滑坡監(jiān)測(cè)等均要進(jìn)行變形、沉降觀測(cè)。目前的測(cè)量方法有:人工測(cè)量法、GPS測(cè)量法、剖面管測(cè)量法、單點(diǎn)測(cè)量法等，目前大部分工程在用人工測(cè)量法，此方法的缺點(diǎn):人員配置要求高、人數(shù)不少于2個(gè)、受天氣影響大、數(shù)據(jù)量少、不能及時(shí)的反應(yīng)結(jié)構(gòu)的健康狀態(tài)等；GPS測(cè)量法的缺點(diǎn):測(cè)量精度不能滿足高標(biāo)準(zhǔn)工程質(zhì)量的要求，不合適使用在地下工程使用，比如高鐵、隧道結(jié)構(gòu)體垂直差異變形的監(jiān)測(cè)。剖面管測(cè)量法的缺點(diǎn)是:不能夠進(jìn)行遠(yuǎn)程自動(dòng)化采集數(shù)據(jù)、采用的是人工現(xiàn)場(chǎng)采集數(shù)據(jù)、采集次數(shù)少、數(shù)據(jù)量少、受天氣影響。目前存在的缺點(diǎn):1、目前沉降監(jiān)測(cè)技術(shù)主要以人工使用傳統(tǒng)儀器測(cè)量為主，這種方法只能在高速公路施工期間進(jìn)行測(cè)量，或者在公路運(yùn)營后定期的測(cè)量。2、研宄路基沉降的變形規(guī)律是一個(gè)長期的過程，需要大量的沉降數(shù)據(jù)為之支撐，如果依靠人工每天用測(cè)量儀器采集數(shù)據(jù)，其成本很高，而且準(zhǔn)確度不高。3、當(dāng)前的GPS技術(shù)監(jiān)測(cè)路基沉降只能監(jiān)測(cè)到地表的沉降量，不能反映高填方路堤內(nèi)部不同土質(zhì)沉降狀況。且GPS監(jiān)測(cè)技術(shù)還不夠成熟，價(jià)格很貴。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷，提供一種適用于地表及地下沉降監(jiān)測(cè)且測(cè)量準(zhǔn)確度高的路基沉降監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。本技術(shù)的技術(shù)方案是:包括在含有若干個(gè)沉降層的路基中設(shè)置的基粧，基粧由若干個(gè)對(duì)應(yīng)分布在各沉降層中的基粧段上下連接構(gòu)成，其中，最上端的基粧段上部延伸至路基外，且其內(nèi)安裝有與空氣相連通的氣瓶；每個(gè)基粧段中均安裝帶有液體的液瓶；每一沉降層中均設(shè)置有一組物位計(jì)，每組物位計(jì)均連通其所在沉降層中基粧段內(nèi)的液瓶，且均連通氣瓶，液瓶的安裝位置高于同一沉降層中的物位計(jì)的安裝位置；每組物位計(jì)均分別連接用于獲取沉降數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)采集單元。所述每組物位計(jì)均包括一個(gè)基準(zhǔn)物位計(jì)和若干個(gè)測(cè)點(diǎn)物位計(jì)，其中基準(zhǔn)物位計(jì)安裝在基粧的外側(cè)上，測(cè)點(diǎn)物位計(jì)安裝在路基中，且依次遠(yuǎn)離基粧；液瓶、基準(zhǔn)物位計(jì)和測(cè)點(diǎn)物位計(jì)依次通過液管相連通，氣瓶、基準(zhǔn)物位計(jì)和測(cè)點(diǎn)物位計(jì)通過氣管相連通。所述每組物位計(jì)中包括三個(gè)測(cè)點(diǎn)物位計(jì)。所述氣瓶內(nèi)安裝過濾裝置。所述氣瓶內(nèi)放置有干燥劑。相鄰的基粧段之間夾有一塊鐵板，基準(zhǔn)物位計(jì)安裝在鐵板上。所述液瓶中的液體為防凍液。所述數(shù)據(jù)采集單元包括采集器和發(fā)射器，采集器通過數(shù)據(jù)線與基準(zhǔn)物位計(jì)和測(cè)點(diǎn)物位計(jì)相連，發(fā)射器與用于接收和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程服務(wù)器相交互，遠(yuǎn)程服務(wù)器與用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的監(jiān)測(cè)站相交互。所述監(jiān)測(cè)站采用計(jì)算機(jī)或手機(jī)。所述基準(zhǔn)物位計(jì)和測(cè)點(diǎn)物位計(jì)之間的液管為蛇形設(shè)置。本技術(shù)相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)來說，具有以下有益的技術(shù)效果:本技術(shù)系統(tǒng)采用物位計(jì)與液瓶相連，且液瓶的高度高于物位計(jì)，能夠使液體充滿液管，路基沉降時(shí)，液管內(nèi)的壓力變化引起物位計(jì)內(nèi)部腔體體積變化，通過連接氣瓶防止此腔體變成真空狀態(tài)而影響到數(shù)據(jù)測(cè)量，從而在路基沉降變形這一緩慢的過程中實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)精確監(jiān)測(cè)，全天候自動(dòng)獲取沉降數(shù)據(jù)，不需要人工逐點(diǎn)測(cè)量，便于管理人員和技術(shù)人員做出決策，避免了人工測(cè)量，費(fèi)用低、誤差小；本技術(shù)通過將路基的沉降層分層，對(duì)應(yīng)將基粧分段以及設(shè)置在各沉降層上相互獨(dú)立的物位計(jì)和數(shù)據(jù)采集單元，實(shí)現(xiàn)了高速公路路基的分層測(cè)量，能夠?qū)Φ乇砘虻叵赂咛罘铰返虄?nèi)部不同土質(zhì)沉降狀況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，安裝簡(jiǎn)便，實(shí)用性、抗干擾能力強(qiáng)，適用范圍廣，如可以適用于公路、鐵路、地鐵、橋梁等。進(jìn)一步，本技術(shù)通過采用基準(zhǔn)物位計(jì)與測(cè)點(diǎn)物位計(jì)配合測(cè)量，使測(cè)量更準(zhǔn)確。進(jìn)一步，本技術(shù)通過將液管和氣管蛇形設(shè)置，可以防止液管和氣管脫落，同時(shí)可以增加系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，提高測(cè)試的靈敏度。進(jìn)一步，本技術(shù)通過設(shè)置過濾裝置，保證了系統(tǒng)的防水、防塵，防止了因空氣中的水蒸氣或其他腐蝕性氣體腐蝕氣管和液管，避免連接處生銹，有效防止測(cè)點(diǎn)物位計(jì)和基準(zhǔn)物位計(jì)損壞，使系統(tǒng)測(cè)量數(shù)值精確。進(jìn)一步，本技術(shù)通過放置干燥劑，更好地防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入氣管，使測(cè)量數(shù)值更精確。進(jìn)一步，本技術(shù)通過采用防凍液作為測(cè)量介質(zhì)，能夠有效避免低溫條件下無法測(cè)量的情況，適用范圍較廣。進(jìn)一步，本技術(shù)通過設(shè)置采集器和發(fā)射器，可以向監(jiān)測(cè)站上傳各層路基沉降的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，通過設(shè)置遠(yuǎn)程服務(wù)器，便于其分析路基沉降情況。【附圖說明】圖1是本技術(shù)的原理框體。圖2是本技術(shù)的結(jié)構(gòu)框體。圖3是本技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖。其中，1.采集器；2.發(fā)射器；3.數(shù)據(jù)線；4.液管；5.液瓶；6.氣瓶；7.氣管；8.基粧；9.基準(zhǔn)物位計(jì)；10.測(cè)點(diǎn)物位計(jì)。【具體實(shí)施方式】下面結(jié)合附圖對(duì)本技術(shù)做進(jìn)一步詳細(xì)說明:應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用于解釋本技術(shù)，并不用于限定本技術(shù)。如圖1至圖3所示，本技術(shù)包括沉降監(jiān)測(cè)單元、數(shù)據(jù)采集單元、遠(yuǎn)程服務(wù)器及監(jiān)測(cè)站。其中，沉降監(jiān)測(cè)單元包括物位計(jì)、基粧8、液瓶5及連接回路，基粧8豎直安裝在路基內(nèi)部且上端延伸至路基外，基粧8根據(jù)路基的分層進(jìn)行分段設(shè)置，包括上下相連的若干個(gè)基粧段，一個(gè)基粧段位于路基的一個(gè)沉降層中，且基粧段之間通過螺栓連接，每個(gè)基粧段內(nèi)均安裝液瓶5，液瓶5中的液體為低揮發(fā)低熱脹冷縮系數(shù)的防凍液，最上端的基粧段內(nèi)安裝氣瓶6，氣瓶6與空氣相連通；路基分層根據(jù)要求而定，基粧8的分段數(shù)與路基的分層數(shù)一致。在若干層沉降面上，每一層都設(shè)置有一組物位計(jì)，每組物位計(jì)由一個(gè)基準(zhǔn)物位計(jì)9和若干個(gè)測(cè)點(diǎn)物位計(jì)10構(gòu)成；若干組物位計(jì)對(duì)應(yīng)基粧段上下分布，每層上的物位計(jì)均連接該層中基粧段內(nèi)的液瓶5，且均連接氣瓶6。基準(zhǔn)物位計(jì)9左側(cè)通過液管4連接液瓶5，通過氣管7連接氣瓶6，其上的電纜接頭通過數(shù)據(jù)線3連接采集器I ;第一個(gè)測(cè)點(diǎn)物位計(jì)10左側(cè)通過液管4連接基準(zhǔn)物位計(jì)9的液管接頭，通過氣管7連接基準(zhǔn)物位計(jì)9的氣管接頭，通過數(shù)據(jù)線3連接基準(zhǔn)物位計(jì)9的電纜接頭，右側(cè)通過液管4連接下一個(gè)測(cè)點(diǎn)物位計(jì)10的液管接頭，通過氣管7連接下一個(gè)測(cè)點(diǎn)物位計(jì)10的氣管接頭，通過數(shù)據(jù)線3連接下一個(gè)測(cè)點(diǎn)物位計(jì)10的電纜接頭，各個(gè)物位計(jì)如此依次連接，最后一個(gè)測(cè)點(diǎn)物位計(jì)10只左側(cè)連接液管4，并通過數(shù)據(jù)線3連接上一個(gè)測(cè)點(diǎn)物位計(jì)10的電纜接頭即可。基準(zhǔn)物位計(jì)9和測(cè)點(diǎn)物位計(jì)10與液管4和氣管7連接時(shí)，物位計(jì)之間的液管4和氣管7走蛇形，在物位計(jì)兩端盡量多留液管4和氣管7的余量，這樣在沉降過程中可以防止液管4和氣管7脫落，同時(shí)可以增加系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，提高測(cè)試的靈敏度，并用防水電纜鎖頭擰緊，基準(zhǔn)物位計(jì)9和測(cè)點(diǎn)物位計(jì)10與數(shù)據(jù)線3連接時(shí)應(yīng)留有一定余量，并用防水電纜鎖頭擰緊。該防水電纜鎖頭防生銹、起到鎖緊數(shù)據(jù)線3、液管4的當(dāng)前第1頁1 2 本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種路基沉降監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：包括在含有若干個(gè)沉降層的路基中設(shè)置的基樁(8)，基樁(8)由若干個(gè)對(duì)應(yīng)分布在各沉降層中的基樁段上下連接構(gòu)成，其中，最上端的基樁段上部延伸至路基外，且其內(nèi)安裝有與空氣相連通的氣瓶(6)；每個(gè)基樁段中均安裝帶有液體的液瓶(5)；每一沉降層中均設(shè)置有一組物位計(jì)，每組物位計(jì)均連通其所在沉降層中基樁段內(nèi)的液瓶(5)，且均連通氣瓶(6)，液瓶(5)的安裝位置高于同一沉降層中的物位計(jì)的安裝位置；每組物位計(jì)均分別連接用于獲取沉降數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)采集單元。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王海英，常肖，原永平，阮祺，呂東源，梁鵬，邱喜華，王群，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：長安大學(xué)，
類型：新型
國別省市：陜西;61