[发明专利]深厚淤泥地层中U型成槽监测装置

权利要求书

1.一种深厚淤泥地层中U型成槽监测装置，其特征在于，包括倾斜监测装置(7)和强度监测装置，倾斜监测装置(7)用于测量U型成槽的倾斜角度，强度监测装置用于监测U型成槽外土体的强度；

所述强度监测装置包括信号传输线(1)、控制箱(2)、电磁弹射应变仪(4)；控制箱(2)与电磁弹射应变仪(4)通过信号传输线(1)连接，控制箱(2)为电磁弹射应变仪(4)提供电源；

所述控制箱(2)包括导线(21)、信号装置(22)、电源(23)、电流控制器(24)；所述信号装置(22)与电源(23)通过导线(21)连接，并与信号传输线(1)连接，用于存储电磁弹射应变仪(4)监测数据；所述电流控制器(24)与电源(23)连接，用于控制电源(23)输出电流方向；

所述电磁弹射应变仪(4)安装在地连墙混凝土中，包括应变片(41)、传导线(42)、小滚轮(43)、磁铁(44)、电磁铁(45)、连接杆(46)；所述应变片(41)成板状结构，固接在连接杆(46)的外侧，与土体面接触；所述连接杆(46)为中空管，传导线(42)一端与应变片(41)连接，另一端穿过连接杆(46)、磁铁(44)、电磁铁(45)后与信号传输线(1)连接；所述磁铁(44)一侧与连接杆(46)尾部固接；电磁铁(45)设置在磁铁(44)的另一侧，且两构件间设置一定间距；

在连接杆(46)中部设置有上下两组小滚轮(43)，用于连接杆(46)横向移动；所述小滚轮(43)包括粘结部(431)、轴承部件(432)、滚轮(433)；所述粘结部(431)通过支架安装在滚轮(433)上方，用于与外部混凝土粘结；所述轴承部件(432)安装在滚轮(433)中间，滚轮(433)围绕轴承部件(432)转动；

通过电流控制器(24)控制电源(23)输出电流方向，改变电磁铁(45)的磁场方向，因磁场作用力，使得磁铁(44)远离电磁铁(45)，进而连接杆(46)横向移动，使得应变片(41)紧贴土层(5)，测量土层(5)的形变，进而得到土层(5)强度。

2.如权利要求1所述的一种深厚淤泥地层中U型成槽监测装置，其特征在于：

所述倾斜监测装置(7)包括倾斜水收集装置(71)、U型管排水口(72)、U型管(73)、液体(74)；所述U型管(73)中装满液体(74)；两个倾斜水收集装置(71)分别安装在两个U型管排水口(72)的下侧，用于收集U型管(73)排出的液体；所述两个U型管排水口(72)分别设置在U型管(73)管口的上部，开口朝向成槽内侧；所述倾斜水收集装置(71)包括玻璃刻度管(711)、活塞(712)、刻度管底部固定器(713)、容量瓶(714)；所述玻璃刻度管(711)为带有刻度的细长玻璃管，下部与刻度管底部固定器(713)连接；所述刻度管底部固定器(713)与容量瓶(714)底部连接；所述容量瓶(714)为承装U型管(73)排出的液体(74)的容器；所述活塞(712)为轻质材质，呈“工”字型，密度小于液体(74)的密度，内部呈空心，可使玻璃刻度管(711)穿过；

通过活塞(712)顶部与玻璃刻度管(711)上刻度线重合处可读取倾斜水收集装置(71)收集的液体(74)的体积；通过计算，得到U型管(73)中液体(74)下降的高度h，设定U型管排水口(72)与成槽中心点的距离为S，则h/S的值即为倾斜角的正切值，从而得到倾斜角。

3.如权利要求1或者2所述的一种深厚淤泥地层中U型成槽监测装置，其特征在于：

引入电磁弹射应变仪外部清理系统(8)用于清洗电磁弹射应变仪(4)；

所述电磁弹射应变仪外部清理系统(8)包括混凝土外壳(3)、进水管A(81)、出水管A(82)、进水管B(83)、排水管(89)、外部水槽(88)、进水管C、出水管C(87)、水箱(86)、潜水泵(85)、出水管B(84)；所述潜水泵(85)放置于水箱(86)底部；

所述电磁弹射应变仪(4)外侧布设一组进水管和排水管，通过进水管输入清水，清水清洗电磁弹射应变仪(4)中应变片(41)前面的淤泥，通过排水管排至水箱(86)，再通过潜水泵(85)抽取水箱(86)中的泥浆混合液排至外部水槽(88)。