[实用新型]一种土体内部位移测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种土体内部位移测量装置。

背景技术

目前对土体内部位移的测量方法，主要有两种：一种是将一根圆形沉降管锚固到基岩，把磁环套在沉降管外围，埋设在各观测层面位置。在土体发生位移时，磁环随土体一起位移而沉降管不会下沉，通过测算磁环与沉降管之相对滑移量，实现测量目的。该方法存在以下缺点：1、沉降管埋设位置不能压实处理，沉降管附近土体与离沉降管较远处土体性质存在差异，造成测量误差；2、检测时必须从沉降管的孔中放下磁性探头才能测量磁环的位置，只能人工测量，精度差，工作量大，效率低。另一种方法是在土体中埋放沉降板。该方法存在以下缺点：1、测量值为某一范围之内的平均位移，测量精度差；2、土体变形情况复杂时，如土体竖向位移与旋转变形同时发生，该方法不适用；3、一般应用于路基或地基沉降测量，适用范围小。

经对现有技术文献检索发现，中国专利申请号200420035072.1，名称：分层沉降仪，公开号：CN2685821，公开日期：2005.03.13，其“采用了电测位移传感器，可快速、准确地直接实时测量沉降量”，但其装置：①结构过于复杂且体积较大、成本较高；②测量主要针对路基的现场测试，适用范围小；③适用于回填土沉降测量，且要求装置底层锚固于基岩，对原状土或早期回填土不适用。

中国专利申请号200810037407.6，名称：土体内部变形测试装置，公开号：CN101270972A，公开日期：2008.09.24，其“结构简单、加工方便、操作简单，应用于土工模型试验测试，可便捷测试土体内部位移情况，测量结构准确可靠”，但其有以下缺点：①对于变形情况复杂土体，如土体同时发生旋转和竖向位移时，由于变形协调片及与变形协调片连接的位移传递杆会随土体发生旋转，导致不能准确测量土体的竖向位移；②该装置适用于土工模型试验，在土工模型试验土样制备时埋入，当装置布置较多时，会影响土样制备质量和制备效率，对模型试验带来不利影响。

中国专利申请号200720173516.1，名称：一种沉降板及装配式分层沉降装置，授权公告号：CN201094020Y，授权公告日期：2008.07.30，其改进了传统沉降板，可以量测分层沉降，但其并未完全克服沉降板的缺点，尤其是不适用于测量变形情况复杂土体的沉降，同时该装置结构较为复杂，制作及加工难度大，仍需人工读数，不能进行实时采集，操作过程繁琐，应用范围有限。

发明内容

为了解决上述存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种土体内部位移测量装置，能够精确实时测量土体内部某点的竖向(向上或向下)位移测量。装置结构简单、制作方便、布置灵活、数据实时采集、测量精度高、埋设方法对土体扰动较小，尤其适合测量结构物周围变形情况复杂的土体(如测量位置土体存在转动)竖向位移变化情况。该方法及装置既可应用于现场测试也可应用于土工模型试验测试。

本实用新型采用的技术方案包括以下步骤：

本实用新型由隔离管和LVDT位移传感器组成；其中：

1)隔离管：包括镀锌管、波纹软管和金属底板；波纹软管上部与镀锌管(3)下部连接，波纹软管下部孔内装有金属底板，镀锌管上部侧面开有螺孔，螺孔内装有螺钉；

2)LVDT位移传感器测针与延长杆之间用连接件连接；

隔离管的长度要比LVDT位移传感器测针加延长杆总长度短，当LVDT位移传感器测针加延长杆伸入隔离管中时，能保证延长杆的底端与波纹软管底部的金属底板相接触。

本实用新型的一种土体内部位移测量装置的方法，包括下述步骤：

1)在土中成孔；

2)将隔离管放入孔中；

3)将隔离管与孔之间缝隙用土填实；

4)将LVDT位移传感器测针加延长杆延长后伸入隔离管，延长杆前端与隔离管金属底板接触；

5)将LVDT位移传感器固定于基准梁上，调整LVDT传感器至竖直。

所述的步骤1)中，在土体中打一设计深度的竖直孔，孔径大于隔离管外径。

所述的步骤2)中，隔离管放入孔中前，在其内部插入支撑管使波纹管充分伸展，支撑管外径比隔离管内径小；支撑好后，通过固定螺钉将隔离管上部的镀锌管与支撑管固定，防止波纹管缩回；完成后，将土体隔离管放入孔中。

所述的步骤3)中，隔离管与孔之间，用土填回，均匀夯实，并保持土体隔离管的竖直。

与现有技术相比，本实用新型具有的有益效果是：