[发明专利]一种用于软土地层的弹簧臂式多点位移计锚头

说明书

技术领域

本发明涉及岩土工程检测技术领域，尤其是涉及一种用于软土地层的弹簧臂式多点位移计锚头。

背景技术

为获得软土地区基坑工程和地下工程在勘察阶段和施工开挖过程中地基沉降量信息，需在钻孔内设置多点位移计进行监测。目前已有的钻孔多点位移计测点固定装置主要有刃刀切入式、注浆式、弹片式、液压支撑式和倒楔式等，但由于其施加锚固力时对钻孔孔壁土体扰动较大，破坏了软土地区原本软弱的土体结构，常导致很难测得理想地层沉降数据，因此常采用一个孔测一个地层沉降量的方法进行测量，大大增加了工程造价，同时观测点布置过多，也妨碍开挖支护施工工序，在观测点的保护方面也造成了极大的困难。另外，现有的多点位移计锚头自重较大，在软土地区应用时对测量结果产生较大影响。

中国专利CN 202361914U公开了一种可回收式多点位移计，该装置包括孔口读数装置、孔内锚固装置及人工操纵杆，锚固方式采用钢片张开式，对于软土地区，该方式无法有效施加锚固力，另外由于其锚头与操纵杆分离在安装和拆卸操纵杆时很容易使孔壁土体受到扰动，从而很难获得软土地区地层沉降的理想数据。

中国专利CN 203393695U公开了一种岩土工程安全监测水平多点位移计装置，该装置包括一根排气管，远端锚头和近端锚头，适用于监测岩体变形的装置，不适用于软土地层的锚固及地层沉降的测量，且其注浆管、排气管没有伸缩的功能，也不是对称或者均匀分布的。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种用于软土地层的弹簧臂式多点位移计锚头，能够更加可靠、便捷地用于测量软土地区不同土层沉降量，为基坑工程和地下工程提供地层沉降监测数据。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种用于软土地层的弹簧臂式多点位移计锚头，包括中轴筒、外筒、传力杆、底盘和拉绳，所述中轴筒外壁上设有限定组件，底端与底盘中心连接，所述外筒套于中轴筒上，所述传力杆顶端通过螺钮连接外筒底端，并绕螺钮垂向旋转，还包括顶端设有开关组件的弹簧臂筒机构，所述弹簧臂筒机构顶端通过螺钮连接传力杆底端，底端通过螺钮连接底盘，并绕螺钮垂向旋转，所述拉绳一端连接开关组件，另一端固定于中轴筒顶端，中轴筒、伸缩臂筒机构和底盘均为中空结构，开关组件包括臂筒闸和臂筒卡槽，弹簧臂筒机构设有内置弹簧。

所述伸缩臂筒机构设有臂孔和底端开口，所述底盘外圈设有与水平状态的弹簧臂筒机构底端相贯通的水平开口，水平状态下的弹簧臂筒机构的底端开口与底盘的水平开口贯通连接，锚头以闭合状态置于软土地层后伸展为展开状态，从中轴筒顶端注入浆液，浆液进入底盘后，再由弹簧臂筒机构的臂孔流入周围土体，待浆液凝结，锚头与周围土体固定。

锚头闭合状态下，外筒位于限定组件上方，弹簧臂筒机构呈竖直状态时，开关组件关闭，插入软土地层，锚头展开状态下，外筒沿中轴筒向下移动，推动传力杆，使得弹簧臂筒机构呈水平状态，此时限定组件对外筒予以限定，拉绳拉起臂筒闸，弹簧臂筒机构在内置弹簧的作用下，伸展插入周围土地，锚头与周围土体固定。

锚头底盘上的弹簧臂筒机构伸展完成后，从中轴筒上部开口注入足量的浆液，浆液通过中轴筒、底盘和伸缩臂筒机构，经臂孔进入周围土体，静置一段时间，直到锚头与其周围土体胶结良好。

所述弹簧臂筒机构包括由外向内依次嵌套的一个以上的臂筒单件，每级臂筒单件通过内置弹簧连接上一级臂筒单件底端，最外层的臂筒单件顶端通过螺钮连接传力杆，底端通过螺钮连接底盘，所述开关组件设于最外层的臂筒单件顶端，开关组件抵住内层的臂筒单件顶端，开关组件打开后，在内置弹簧的作用下，内层的臂筒单件向外伸展，且相邻臂筒单件端部之间通过臂筒内扣固定连接。

所述内置弹簧通过臂筒底环设于臂筒单件内壁上，所述臂筒内扣分别设于相邻臂筒单件端部上。

所述开关组件中的臂筒卡槽设于最外层的臂筒单件顶端，所述臂筒闸一端设于最外层的臂筒顶端，另一端插入臂筒卡槽内，臂筒闸抵住内层的臂筒单件顶端，所述拉绳连接臂筒闸，拉绳拉动臂筒闸时，臂筒闸弹出臂筒卡槽。

所述弹簧臂筒机构为四组，均布设置，每个弹簧臂筒机构与对应的传力杆通过螺钮连接。

所述弹簧臂筒机构外壁上设有臂筒延长臂，锚头展开状态下，弹簧臂筒机构的底端开口通过臂筒延长臂与底盘的水平开口贯通连接。

所述中轴筒外壁、外筒外壁和传力杆自上至下均设有拉绳环，所述拉绳一端连接弹簧臂筒机构的开关组件，另一端依次穿过拉绳环后固定于中轴筒顶端。