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一种工程建设桩基沉降监测系统

文献发布时间:2023-06-19 18:37:28


一种工程建设桩基沉降监测系统

技术领域

本申请涉及施工沉降监测技术领域,具体涉及一种工程建设桩基沉降监测系统。

背景技术

在建筑物荷载作用下,地基土因受到压缩引起的竖向变形或下沉。均匀沉降一般对建筑物的危害较小,但过大时.也会使建筑物的高程降低而影响使用;不均匀沉降对建筑物危害较大,会使建筑物产生附加应力而引起裂缝,甚至局部构件断裂,危及建筑物的安全。对于一些施工要求比较严格的建筑,例如在铁路的路基建设,尤其是在高速铁路的路基建设过程中,需要对其在施工时的沉降进行严格的监测,从而保证后期轨道的平整要求,铁路的路基架设需要用到桥墩,箱梁架设在桥墩上,从而构成铁路的路基,为了减少路基的沉降,关键在于桥墩的施工,桥墩的施工非常严格,底部的桩基必须打得非常深,在桩基浇筑好并成型之后,需要对其沉降进行监测,当沉降幅度在标准范围内时,表明桩基施工合格,从而才能进行后续桥墩的施工,在对桥端的桩基进行检测时,需要用到一些监测系统或设备,通过监测得到的数据来知道沉降的具体情况;

现有的大部分监测方法或设备中,所使用的形式通常都是参照法,通过在地面上固定设置静止不动的参照物,再通过其他的方法得到桩基相对参照物所位移的距离,从而达到桩基的沉降幅度;例如公开号 217053499 U公开的一种桩基沉降监测装置中,通过检测板相对底座的运动来得知桩基的位移,并在刻度板上显现出来;另外再例如公开号216238673 U所公开的一种建筑桩基沉降综合监测装置中,通过固定座与连接滑杆的设置,再通过监测箱内的位移传感器来检测以上两个部件之间的相对位移,从而比对出桩基的沉降幅度,另外在连接滑杆与固定座之间还设置了一个传动盒,其内部设置了一些齿轮部件,从而来放大运动幅度;

利用参照法监测时,必须保证参照物在竖直向是绝对静止不动的,而以上所提的方法以及所列举的一些公开专利中,都无法很好保证这一点,因为任何用于参照的物件在放置或固定到地面上时,其自身也在发生沉降,参照物无法保证静止不动,所测出的相对位移自然也无法反映出桩基的沉降幅度,另外,由于桩基的沉降本身是一个微观的运动,其幅度非常微小,在以上所列举的第二个公开专利中,齿轮部件之间在相对运动时,由于部件之间必然会有间隙,精密度根本无法达到要求,对于一个微观的运动来说,运动幅度在传递到齿轮部件之间时,对齿轮没有任何的驱动效果。

发明内容

本申请的目的在于:为改善以上背景技术中所反映出的问题,本申请提供了一种工程建设桩基沉降监测系统。

本申请为了实现上述目的具体采用以下技术方案:

一种工程建设桩基沉降监测系统,包括:

用于与承台相固定的固定架;

油缸以及活动设置在所述油缸内并对油缸形成封堵的活塞块,以配合所述油缸形成一个密闭容腔,所述活塞块顶部构造有竖直向上的受压面,用于接触所述固定架;

通过管道组件与所述密闭容腔连通的压力计,所述密闭容腔以及管道组件内灌封有液压油。

进一步地,所述固定架包括通过连接件依次收尾相连接的第一C形架以及第二C形架,以形成一个用于对承台周侧进行环套的闭环连接体,所述连接件用于调节第一C形架与第二C形架之间的距离,以对所述闭环连接体的圈径进行调节。

进一步地,所述第一C形架的两端均构造有穿槽,所述第二C形架的两端分别插设在两个穿槽内,所述连接件包括两个转杆,其分别与所述第二C形架的两端转动连接,且贯穿所述第一C形架,并与所述第一C形架螺纹配合。

进一步地,所述第二C形架包括架体以及两个插杆,两个所述插杆的一端分别与两个转杆转动连接,并分别插设在两个所述穿槽内,两个所述插杆末端均通过插销分别连接于架体的两端。

进一步地,所述管道组件包括:

容纳箱以及活动设置在所述容纳箱内的滑板,所述滑板对容纳箱内空间形成隔设,以形成有密闭隔腔,所述压力计的管头与隔腔相连通;

滑动安装在所述容纳箱内的滑块,所述滑板上以及滑块上均构造有相互接触的斜面;

安装在所述容纳箱内的缸塞机构,其塞头连接于所述滑块;

与所述缸塞机构的缸体以及密闭容腔连通的导液管。

进一步地,所述滑板数量为两个,且对称设置,以形成有两个所述密闭隔腔,两个所述密闭隔腔均与压力计的管头连通,所述滑块位于两个滑板之间。

进一步地,所述容纳箱内构造有导杆,其贯穿两个所述滑板,并与两个所述滑板滑动配合。

进一步地,所述缸塞机构的塞头与滑块之间以及缸塞机构的缸体与容纳箱之间均为万向铰接。

进一步地,所述滑块与缸塞机构的塞头之间通过球连接,所述缸塞机构的缸体上转动安装有环形架,所述环形架与容纳箱转动配合,且所述环形架在容纳箱上的转动方向与缸塞机构在环形架上的转动方向相垂直。

进一步地,所述油缸的数量为多个,用于在所述闭环连接体周侧均匀分布,其中,至少有两个所述油缸为独立设置,且其上均独立连通有所述压力计。

本申请的有益效果如下:

1、本申请通过油缸与活塞块之间的配合,当桩承台下沉时,对活塞块进行压持,从而使密闭容腔内的液压油受到压力,并通过管道组件将压力传给压力计,且压力大小会随着沉降幅度的变化而成正比变化,从而通过压力计的示数变化可以精准将整个桩基的微观移动距离完好的展示出来,以显示整个桩基的沉降状况,相比于现有的一些监测方法或设备来说,本系统具有结构简单以及检测精度高的特点,使用较为方便灵活。

2、本申请通过第一C形架、第二C形架以及连接件的配合,从而可以使整个固定件牢固的固定在桩承台上,且通过连接件的调节作用,可以适应不同尺寸的桩承台的固定。

3、本申请通过穿槽以及与第二C形架两个端部之间的插设配合,并在转杆与第一C形架之间的螺纹配合下,当转杆转动时,可以实现第一C形架与第二C形架之间的收紧作用,从而将整体固定在桩承台上。

附图说明

图1是本申请在配合桩承台使用时示意图;

图2是本申请图1中又一视角图;

图3是本申请中固定架的拆分图以及其局部结构立体挖切时效果图;

图4是本申请中油缸与活塞块之间的拆分图;

图5是本申请中容纳箱竖切时效果图以及局部结构立体图;

图6是本申请图5中侧视图;

图7是本申请又一局部结构立体图;

附图标记:1、固定架;2、油缸;3、活塞块;4、受压面;5、管道组件;6、压力计;7、第一C形架;8、第二C形架;9、连接件;10、穿槽;11、转杆;12、架体;13、插杆;14、插销;15、容纳箱;16、滑板;17、滑块;18、斜面;19、缸塞机构;20、导液管;21、导杆;22、环形架。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1-4所示,本申请一个实施例提出的一种工程建设桩基沉降监测系统,其主要用于对桥墩的桩基进行沉降监测,桩基包括桩柱,同时还包括浇筑在桩柱顶部的桩承台(以下将其称为承台),整个系统在使用时,需要承台参与配合,且整个系统包括:

用于与承台相固定的固定架1,当承台发生位置移动时,固定架1会随着承台同步移动;

油缸2以及活动设置在所述油缸2内并对油缸2形成封堵的活塞块3,油缸2呈方形,活塞块3也呈方形,从而可以获得较大的缸截面,通过活塞块3的封堵从而配合所述油缸2形成一个密闭容腔,活塞块3在油缸2内滑动时,可以对密闭容腔形成挤压,所述活塞块3顶部构造有竖直向上的受压面4,用于接触所述固定架1;

通过管道组件5与所述密闭容腔连通的压力计6,压力计6可以测试油体的压强,所述密闭容腔以及管道组件5内灌封有液压油,从而使液压油可以在各个空间内进行流动;

在背景技术所述的内容中可得知,利用参照法进行监测的方法或装置中,由于被设置为参照物的部件自身也会发生沉降,只要是在短时间内放置在地面上的物件都有沉降的状况,而在此处需要注意的是,承台在施工时,承台底部的土面是不会被翻动的,也就是说其处于一个常态的状态,在自然状态下不会发生下移沉降,但承台的沉降会对其造成压持,所以也会造成沉降,但无论其怎么沉降,土面的沉降最终是由承台的重量压持产生的,随着承台的下移,土面被越压越结实,所以土面受到承台的压力会越来越大,且这个压力与承台的下移程度是成一个正比的关系,可以理解为压力与沉降幅度呈正比关系,此时将这个概念具体到本系统中,因此本系统在使用时是这样的,将固定架1固定在承台上,所以固定架1随承台沉降进行同步运动,固定架1的移动可以代表承台的沉降运动,再将油缸2放置到固定架1底部,使油缸2底部接触土面,且活塞块3的受压面4接触固定架1底部,当承台沉降时,固定架1对活塞块3造成压持,使液压油受到压力,此时,液压油受到的压力大小必然与固定架1的移动幅度呈正比关系,也就是液压油受到的压力与承台沉降的幅度呈正比关系,因此通过压力计6所测得的液压油的压力可以反应出承台的沉降程度,从而对整个桩基的沉降进行精准的监测,与现有的一些方法以及设备相比,本系统在进行监测时,巧妙的利用了承台对土面的压力的变化这一机制,从而达到了精准监测的效果。

如图1-3所示,在一些实施例中,所述固定架1包括通过连接件9依次收尾相连接的第一C形架7以及第二C形架8,两者在连接时,开口方向相对,以形成一个用于对承台周侧进行环套的闭环连接体,在固定上,使第一C形架7与第二C形架8之间的距离收缩,从而将承台周侧抱住即可,便达到固定的效果,所述连接件9用于调节第一C形架7与第二C形架8之间的距离,从而对所述闭环连接体的圈径进行调节,在固定时,将距离收紧,在取下时,将具体调大,从而解除对承台的抱合,便可以从承台顶部拿下来。

如图3所示,在一些实施例中,所述第一C形架7的两端均构造有穿槽10,且呈一个矩形的构造,所述第二C形架8的两端分别插设在两个穿槽10内,第二C形架8端部也呈矩形构造,与穿槽10的截面相适配,关于所述连接件9,其包括两个转杆11,且分别与所述第二C形架8的两端转动连接,同时贯穿所述第一C形架7,并与所述第一C形架7螺纹配合,因此当转动转杆11时,通过螺纹配合可以使转杆11相对第一C形架7发生移动,从而调节第一C形架7与第二C形架8之间的距离。

如图3所示,在一些实施例中,所述第二C形架8包括架体12以及两个插杆13,两个所述插杆13的一端分别与两个转杆11转动连接,并分别插设在两个所述穿槽10内,即插杆13的端部截面呈矩形构造,两个所述插杆13末端均通过插销14分别连接于架体12的两端,具体的,在插杆13的末端以及架体12的端部均构造有销孔,插销14插设在销孔内,从而实现插杆13与架体12的连接,为了达到紧固的效果,插销14与销孔之间被设置为螺纹配合,通过这个设计,可以使桩基上方的桥墩建设好了之后再将整个固定架1拆下来,在拆卸时,通过取出插销14,从而使架体12分离,即可从桥墩上取下整个固定架1,该设计是为了在对桩基检测的同时,还可以方便继续利用整个系统对建设的桥墩进行沉降监测。

如图1、图2、图5、图6以及图7所示,在一些实施例中,所述管道组件5包括:

容纳箱15以及活动设置在所述容纳箱15内的滑板16,容纳箱15也为方形的构造,滑板16尺寸与容纳箱15的内空间尺寸相一致,从而使所述滑板16对容纳箱15内空间形成隔设,以形成有密闭隔腔,所述压力计6的管头与隔腔相连通,滑板16可以在容纳箱15内进行滑动,且密闭隔腔内同样的灌封有液压油;

滑动安装在所述容纳箱15内的滑块17,滑块17通过构造在容纳箱15内的导轨实现滑动,所述滑板16上以及滑块17上均构造有相互接触的斜面18,滑块17的滑动方向与滑板16的滑动方向相垂直;

安装在所述容纳箱15内的缸塞机构19,具体为一个柱状的缸体以及插设在其内的活塞杆,其塞头连接于所述滑块17;

与所述缸塞机构19的缸体以及密闭容腔连通的导液管20;

当油缸2内的液压油受到挤压时,会往缸体内流动,从而推动活塞杆移动,使滑块17被推着进行移动,通过斜面18的抵触,从而使滑板16移动,便对密闭隔腔内的液压油进行压持,从而使压力计6检测到压力,通过这个设计,可以将油缸2内的液压油受到的压力进行放大,从而方便进行观察。

如图5和图6所示,在一些实施例中,为了进一步增加对压力的放大效果,所述滑板16数量为两个,且对称设置,以形成有两个所述密闭隔腔,滑块17为一个,但其有两个斜面18,同时与两个滑板16相接触,从而可以带着两个滑板16一起移动,两个滑板16所以形成有两个密闭隔腔,两个所述密闭隔腔均与压力计6的管头连通,从而通过压力计6同时检测两个密闭隔腔内的压力。

为了增加滑板16滑动时的稳定性,如图5所示,在一些实施例中,所述容纳箱15内构造有导杆21,其贯穿两个所述滑板16,并与两个所述滑板16滑动配合,从而对滑板16进行导向。

为了提高整个缸塞机构19活动时的流畅性,如图7所示,在一些实施例中,所述缸塞机构19的塞头与滑块17之间以及缸塞机构19的缸体与容纳箱15之间均为万向铰接,从而当活塞杆的活动方向与滑块17的滑动方向之间出现偏差时,不会影响到活塞杆的移动。

如图7所示,在一些实施例中,关于以上的万向铰接,具体为,所述滑块17与缸塞机构19的塞头之间通过球连接,从而可以万向摆动,所述缸塞机构19的缸体上转动安装有环形架22,所述环形架22与容纳箱15转动配合,且所述环形架22在容纳箱15上的转动方向与缸塞机构19在环形架22上的转动方向相垂直,从而相当与构成了一个万向节的效果,以起到万向铰接。

如图1和图2所示,在一些实施例中,所述油缸2的数量为多个,用于在所述闭环连接体周侧均匀分布,在使用时的方式与以上所述的一致,其中,至少有两个所述油缸2为独立设置,且其上均独立连通有所述压力计6,另外的均通过导液管20缸体连接,通过其他独立设置的油缸2与压力计6的配合,当这几个压力计6检测到的压力数据有较大偏差时,说明各个监测处的沉降程度不同,因此这个设计还可以监测整个桩基的水平向各处沉降是否均匀。

对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

技术分类

06120115637375