[发明专利]一种可重复利用的深层地层位移自动测量预警装置及方法

说明书

本发明公开一种可重复利用的深层地层位移自动测量预警装置及方法，所述测量管(5)的侧壁顶端安装设有法兰圆盘(1)；所述刻度尺(8)的顶端固定设有警示灯(3)，所述刻度尺(8)的底端固定设有测量底板(11)；所述刻度尺(8)位于限位板(7)上方部分的外侧表面固定设有定位套板(10)；钻取测量孔，放置一定时间，将测量装置放入测量孔内，用测量装置的测量底板上下轻轻锤击测量孔的底部，盖上玻璃盖板，将定位套板定位在距离限位板。本发明用于地下工程施工过程中和一定期限内不同深度地层竖向位移的观测，实现直接测量，节约投资，提高准确度，适用于大范围、长期测量不同深度地层的竖向位移变化情况。

技术领域

本发明属于深层地层竖向位移测量预警技术领域，特别涉及一种可重复利用的深层地层位移自动测量预警装置及方法。

背景技术

目前，由于地面空间的局限性，特别是城市地面资源的有限和局限性，地下空间的开发成为必然选择，包括城市轨道交通、市政综合管廊和地下商场车库等地下空间开发利用已经成为当下主流工程。地下工程建造过程中目前最大风险之一就是保护现有地面建筑物，如地铁隧道下穿既有铁路、公路、建筑等。地下工程施工对地面建构筑物最大的影响因素就是竖向位移特别是不均匀竖向位移。如何在施工过程中尽早监控地下不同深度特别是深层地层的竖向位移情况，十分必要和迫切，尽早监控到不同深度地层的竖向位移变化能及早采取有力措施，防止重大工程事故的发生和发展，所以不同深度地层变化测量十分重要。

目前测量地层竖向位移的方法为两种：

①地面测量方法。就是在地下空间开挖前，在地下空间开挖的上方地面预先埋设好竖向位移观测点，待地下空间开挖的过程中和开挖后一段时间内，利用精密水准仪并结合水准尺等设备完成地面竖向位移的测量。此种方法只能进行地面已经发生了竖向位移后反应到地面结果量测，测量的数据和地下工程开挖不同步，反应严重之后，对提前预防重大工程事故参考意义不大。

②观测坑测量。这种方法的实施步骤是，先在预开挖的洞室对应的地面开挖不同深度的观测坑或者观测井，然后在观测坑底部埋设观测点进行测量竖向位移变化情况。这种方法虽然也能测量一定深度的地层竖向位移变化情况，但是缺点突出：(1)观测坑深度有限，一般适用于观测地下1m以下范围的竖向位移情况；(2)监控平面范围(监测点数量)受限制，不可能为了监测竖向位移，大范围施工观测坑；(3)受地面限制较多，地面有建筑物的地方不可能施做观测坑；(4)工程量大，而且由于观测坑长期暴露室外，准确度较差。

③土体内部或深层位移测量，此方法需要人工读数，误差较大，而且不具有预警功能，而且占用地面资源，尤其是在城市轨道交通领域，大多需要监控路面沉降，占用路面资源造成交通拥堵，而且此方法的装置都是一次性使用的，设备投入和浪费较大。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的技术问题，提供一种可重复利用的深层地层位移自动测量预警装置及方法，用于地下工程施工过程中和一定期限内不同深度地层竖向位移的观测，实现直接测量，节约投资，提高准确度，适用于大范围、长期测量不同深度地层的竖向位移变化情况。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种可重复利用的深层地层位移自动测量预警装置，包括法兰圆盘、玻璃盖板、警示灯、电池组、测量管、导线、限位板、刻度尺、铅接触点、定位套板和测量底板；

所述测量管的侧壁顶端安装设有法兰圆盘；所述测量管的上方设有玻璃盖板，所述玻璃盖板安装于所述测量管的侧壁顶端；所述测量管的内侧表面固定设有限位板和电池组，所述限位板的中心设有贯通孔；所述刻度尺位于所述测量管内部且穿过限位板的贯通孔；所述刻度尺的顶端固定设有警示灯，所述刻度尺的底端固定设有测量底板；所述刻度尺位于限位板上方部分的外侧表面固定设有定位套板；所述定位套板的底端固定设有铅接触点，所述限位板的顶端固定设有铅接触点；所述电池组分别通过导线与警示灯和限位板的铅接触点连接；所述警示灯通过导线与定位套板的铅接触点连接。

作为优选，所述测量管为中空的圆管结构，且所述测量管安装于地面以下。