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【发明授权】一种高填方土体侧向位移观测装置_合肥学院_201811293081.3 

申请/专利权人:合肥学院

申请日:2018-11-01

公开(公告)日:2021-01-12

公开(公告)号:CN109295952B

主分类号:E02D1/00(20060101)

分类号:E02D1/00(20060101)

优先权:

专利状态码:有效-授权

法律状态:2021.01.12#授权;2019.03.01#实质审查的生效;2019.02.01#公开

摘要:本发明公开了一种高填方土体侧向位移观测装置,属于岩土工程中的侧向位移监测设备领域,包括支撑结构与活动装置;支撑结构由端板、侧板、底板与平衡板组成,两个侧板平行、对称的设置在端板的两侧,底板连接两个侧板的底部,平衡板位于支撑结构的底部两端,平衡板的两端设有预留孔;两个侧板相同高度处等间距的开设有水平槽;活动装置平行安装于水平槽中,上下之间相互平行、互不干涉。本发明等间距的设置系列活动板,每个活动板均能观测其位置处的水平位移,能同时观测不同高程上多点的侧向位移,各活动板相互不影响,观测效率高。

主权项:1.一种高填方土体侧向位移观测装置,其特征在于:包括支撑结构与活动装置,所述支撑结构包括底板,底板前、后端面两侧对应位置分别具有平衡板,平衡板上设有预留孔;底板上端面具有相对的左、右侧板,底板上端面左端具有与两侧板对接的端板,底板、端板、两侧板整体构成半包围腔室,半包围腔室为顶部及右侧开口的槽状结构;所述左、右侧板上开设有多道间隔分布的水平槽,水平槽贯穿侧板与半包围腔室联通,左、右侧板上的水平槽位置一一对应;所述左、右侧板的外壁上设有沿水平槽走向分布的刻度线;所述活动装置滑动安装于水平槽中,活动装置包括多块板体,每块板体分别安装于左、右侧板对应高度位置的水平槽中,每块板体分割成左、中、右活动板,左、右活动板与中活动板之间通过槽板连接成一体,左、右活动板与中活动板之间间隙构成卡扣于水平槽上下沿的槽口,左、右活动板分别向对应侧侧板外伸展。

全文数据:一种高填方土体侧向位移观测装置技术领域本发明涉及岩土工程中的侧向位移监测设备领域,具体是一种高填方土体侧向位移观测装置。背景技术近年来,随着我国公路、铁路、机场、水利水电等一系列建设项目不断实施,越来越多的项目遇到高填方工程。为了掌握填方土体的侧向位移、竖向沉降量、沉降差及稳定性,需对填方工程进行位移观测。通常在高速公路填方路堤的边坡侧向位置设置一根竖直钢管,直接埋入边坡的坡脚位置,基于观测仪监测钢管的侧向移动。在这种监测方法中,若钢管上部侧向倾斜而底部仍不动,其观测结果往往偏小,影响施工或地基处治措施的选择。中国专利授权公告号CN203701065U公开了填方路堤边坡侧向位移观测装置,包括设置在填方路堤边坡一侧的横向底板和设置在所述横向底板上的竖直桩,横向底板上设置有沿横向底板长度方向延伸的两个条形凸棱,两个条形凸棱之间构成导向槽,竖直桩的下端与导向槽滑动配合。该技术的局限性在于:所提竖直桩仅与边坡土体的底部发生接触,故仅能测量底部一个位置处的侧向位移,观测点过少,无法测量多处、甚至一个竖向断面上的侧向位移。可见,有必要发展一种能同时观测多个位置处侧向位移的高填方土体侧向位移观测装置。发明内容本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷,提供一种高填方土体侧向位移观测装置,其结构简单、施工方便,可同时观测多个位置处的侧向位移,工作效率高。为了达到上述目的,本发明所采用的技术方案为:高填方土体侧向位移观测装置,其特征在于:包括支撑结构与多个活动装置,所述支撑结构包括底板,底板前、后端面两侧对应位置分别具有平衡板,平衡板上设有预留孔;底板上端面具有相对的左、右侧板,底板上端面左端具有与两侧板对接的端板,底板、端板、两侧板整体构成半包围腔室,半包围腔室为顶部及右侧开口的槽状结构;所述左、右侧板上开设有多道间隔分布的水平槽,水平槽贯穿侧板与半包围腔室联通,左、右侧板上的水平槽位置一一对应;所述左、右侧板的外壁上设有沿水平槽走向分布的刻度线;所述多个活动装置分别滑动安装于水平槽中,活动装置包括多块板体,每块板体分别安装于左、右侧板对应高度位置的水平槽中,每块板体分割成的左、中、右活动板,左、右活动板与中活动板之间通过槽板连接成一体,左、右活动板与中活动板之间间隙构成卡扣于水平槽上下沿的槽口,左、右活动板分别向对应侧侧板外伸展。所述的高填方土体侧向位移观测装置,其特征在于:所述的底板前、后端面对应位置的平衡板相互对称,每个平衡板上开设有竖直贯通的预留孔,预留孔内穿插有待打入侧向位移观测位置处的固定钢钎。所述的高填方土体侧向位移观测装置,其特征在于:所述的平衡板与侧板构成的拐角处设有加劲肋。所述的高填方土体侧向位移观测装置,其特征在于:所述的左、右侧板的外壁上的刻度线位于水平槽的上方。所述的高填方土体侧向位移观测装置,其特征在于:所述的左、右侧板上开设有多道间隔分布的水平槽,其同侧板相邻水平槽间距相同。所述的高填方土体侧向位移观测装置,其特征在于:所述的槽口宽度与左、右侧板厚度相匹配,槽板厚度与水平槽高度相匹配,中活动板长度与左、右侧板相对面间距相匹配。所述的高填方土体侧向位移观测装置,其特征在于:所述的左、右侧板的顶部还安装有便于实时监测安装及工作状态的水平仪。与现有技术相比,本发明的优点为:1、本发明等间距的设置系列活动装置,每个活动板均能观测其位置处的水平位移,能同时观测不同高程上多点的侧向位移,各活动装置相互不影响,读数方便,观测效率高。2、本发明固定钢钎铅垂直打入地基稳定层中后,对滑动槽起到固定与约束作用,使滑动槽水平、稳固的设置在观测位置处,确保各活动板仅沿水平方向进行移动。3、本发明所提装置可重复使用,每次分摊费用相对较低。附图说明图1为本发明的主视图。图2为本发明的俯视图。图3为本发明的三维结构示意图。图4为本发明的仰视图。图5为本发明的隐藏活动板及水平仪后的三维结构示意图。图6为本发明的活动板三维结构示意图。图7为本发明的使用固定钢钎固定示意图。图8为本发明的用于局部直立填土情况示意图。图9为本发明的用于倾斜坡面填土情况示意图。附图标记说明:1、底板;2、平衡板;3、预留孔;4、左、右侧板;5、端板;6、水平槽;7、刻度线;8、左活动板;9、中活动板;10、右活动板;11、槽口;12、槽板;13、固定钢钎;14、加劲肋;15、水平仪;A、原地面;B、填方界面。具体实施方式下面结合附图附图1中标示有刻度线,其余各图中未标示和实施例对本发明进一步说明。高填方土体侧向位移观测装置,包括支撑结构与多个活动装置,支撑结构包括底板1,底板1前、后端面两侧对应位置分别具有平衡板2,平衡板2上设有预留孔3;底板1上端面具有相对的左、右侧板4,底板1上端面左端具有与两侧板4对接的端板5,底板1、端板5、两侧板4整体构成半包围腔室,半包围腔室为顶部及右侧开口的槽状结构;左、右侧板4上开设有多道间隔分布的水平槽6,水平槽6贯穿左、右侧板4与半包围腔室联通,左、右侧板4上的水平槽位置一一对应;左、右侧板4的外壁上设有沿水平槽走向分布的刻度线7;多个活动装置分别滑动安装于水平槽6中,活动装置包括多块板体,每块板体分别垂直安装于左、右侧板4对应高度位置的水平槽6中,每块板体分割成的左、中、右活动板8、9、10,左、右活动板8、10与中活动板9之间通过槽板12连接成一体,左、右活动板8、10与中活动板9之间间隙构成卡扣于水平槽6上下沿的槽口11,左、右活动板8、10分别向对应侧侧板外垂直伸展。底板1前、后端面对应位置的平衡板2相互对称,每个平衡板2上开设有竖直贯通的预留孔3,预留孔3内穿插有待打入侧向位移观测位置处的固定钢钎13。平衡板2与侧板构成的拐角处设有加劲肋14,增加支撑结构基础稳定性。左、右侧板4的外壁上的刻度线7位于水平槽6的上方。左、右侧板4上开设有多道间隔分布的水平槽6,其同侧板相邻水平槽6间距相同。槽口11宽度与左、右侧板4厚度相匹配,槽口11的宽度大于或等于侧板4的厚度,槽板12装配在水平槽对中时,由槽口11夹住对应侧的侧板4。槽板12厚度与水平槽6高度相匹配,多块板体相互平行,在槽口11与槽板12的约束下可沿对应的水平槽6发生水平移动,上下层相邻活动板之间不会发生碰撞,从而可以监测土体的侧向位移。中活动板9长度与左、右侧板4相对面间距相匹配。左、右侧板4的顶部还安装有便于实时监测安装及工作状态的水平仪15,在实际施工过程中安装使用,也可以固定好,持续监测其水平稳定。图1~图6给出了本发明的结构示意图,可见,整个装置呈对称状态。本发明固定钢钎13打入侧向位移观测位置处后,整个装置能水平、稳固的设置在侧向位移观测位置处,如图7所示。各水平槽6外侧附件均标记有刻度线,方便后续读数与观测。平衡板2能约束、固定滑动槽,确保土体发生移动使装置不能移动,提高监测数据的精度。本发明能用于局部直立填土情况的侧向位移监测,如图8所示;也能用于倾斜坡面填土情况的侧向位移监测,如图9所示。本发明各部件可由硬质、高强塑料制成,也可由金属制成。本发明工作时,应在水平槽6及槽板12上涂上润滑剂,使活动板沿水平槽6移动阻力较小,提高监测精度。本发明在填方工程坡脚处后,记录各活动板所处位置处刻度线的初始读数;后续根据各活动板刻度线位置的变化,可反推其发生水平位移的大小;可见,所提装置读数方便,效率高。本发明施工时,固定钢钎13应铅垂的打入地基稳定层中,对支撑结构起到固定与约束作用,使支撑结构水平、稳固的设置在观测位置处,确保各活动板发生水平移动。填筑过程中,应采取措施降低填筑施工对所提装置的扰动影响。附图中仅展示了滑动槽与活动板的部分形状及部分连接方式的情况,按照所提思路,可以改变滑动槽与活动板的形状与连接方式,形成其他相关类型的侧向位移观测装置,其均属于本技术的等效修改与变更,此处不再赘述。附图仅用于示例性说明,不能理解为对本专利的限制;为了更好说明本实施例,附图某些部件会有省略、放大或缩小,并不代表实际产品的尺寸;对于本领域技术人员来说,附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的;相同或相似的标号对应相同或相似的部件。同时,本说明书中所引用的如“两侧”、“左端”、“右侧”、“前侧”、“后侧”、“左”、“中”、“右”、“拐角处”、“上方”、“竖直”等用语,亦仅为便于叙述的明了,并非具有特定的方向指定,而非用以限定本发明可实施的范围,其相对关系的改变或调整,在无实质变更技术内容下,当亦视为本发明可实施的范畴。本发明不局限于上述具体实施方式,根据上述内容,按照本领域的普通技术知识和惯用手段,在不脱离本发明上述基本技术思想前提下,本发明还可以做出其它多种形式的等效修改、替换或变更,均落在本发明的保护范围之内。

权利要求:1.一种高填方土体侧向位移观测装置,其特征在于:包括支撑结构与多个活动装置,所述支撑结构包括底板,底板前、后端面两侧对应位置分别具有平衡板,平衡板上设有预留孔;底板上端面具有相对的左、右侧板,底板上端面左端具有与两侧板对接的端板,底板、端板、两侧板整体构成半包围腔室,半包围腔室为顶部及右侧开口的槽状结构;所述左、右侧板上开设有多道间隔分布的水平槽,水平槽贯穿侧板与半包围腔室联通,左、右侧板上的水平槽位置一一对应;所述左、右侧板的外壁上设有沿水平槽走向分布的刻度线;所述多个活动装置分别滑动安装于水平槽中,活动装置包括多块板体,每块板体分别安装于左、右侧板对应高度位置的水平槽中,每块板体分割成的左、中、右活动板,左、右活动板与中活动板之间通过槽板连接成一体,左、右活动板与中活动板之间间隙构成卡扣于水平槽上下沿的槽口,左、右活动板分别向对应侧侧板外伸展。2.根据权利要求1所述的高填方土体侧向位移观测装置,其特征在于:所述的底板前、后端面对应位置的平衡板相互对称,每个平衡板上开设有竖直贯通的预留孔,预留孔内穿插有待打入侧向位移观测位置处的固定钢钎。3.根据权利要求1所述的高填方土体侧向位移观测装置,其特征在于:所述的平衡板与侧板构成的拐角处设有加劲肋。4.根据权利要求1所述的高填方土体侧向位移观测装置,其特征在于:所述的左、右侧板的外壁上的刻度线位于水平槽的上方。5.根据权利要求1所述的高填方土体侧向位移观测装置,其特征在于:所述的左、右侧板上开设有多道间隔分布的水平槽,其同侧板相邻水平槽间距相同。6.根据权利要求1所述的高填方土体侧向位移观测装置,其特征在于:所述的槽口宽度与左、右侧板厚度相匹配,槽板厚度与水平槽高度相匹配,中活动板长度与左、右侧板相对面间距相匹配。7.根据权利要求1所述的高填方土体侧向位移观测装置,其特征在于:所述的左、右侧板的顶部还安装有便于实时监测安装及工作状态的水平仪。

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