[发明专利]用于精确确定模型试验中监测元件埋置深度的系统与方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于精确确定模型试验中监测元件埋置深度的系统与方法。

背景技术

21世纪是中国工程建设快速发展的时代，土木建设已成为我国经济建设的重点，尤其是地下建设、水利建设等工程，为了保证工程顺利施工，研究同类工程的共同规律，为今后类似工程施工提供参考依据，大量模型试验正大量开展，分析施工前后物理场、温度场等场变量的变化规律，并记录现象、总结经验。地下工程模型试验及岩土工程领域的其他土工试验开展过程中常需要埋设监测元件，实时监测试验过程中的场变量等多元信息的变化，工程实际施工过程中也常需要埋设监测元件实时监测施工范围内围岩或土体的场变量等数据变化，为保证监测数据的精确和可靠度，需精确确定监测元件的埋置深度。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种仪器工具常见，操作、简单，结果精准，可用于模型试验中精确确定监测元件埋置深度的系统与方法，有利于模型试验进行过程中监测元件的精确埋设。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种用于精确确定模型试验中监测元件埋置深度的系统，包括水平激光仪和水泡水平直尺；所述的水平激光仪用于向水平激光仪发射水平激光射线，所述的水泡水平直尺用于测量确定监测元件埋置深度及承接激光射线，可实时获取监测元件的孔深。

进一步的，在所述的水泡水平直尺内设有水平气泡和竖直气泡，所述的水平气泡用于显示水泡水平直尺的水平度；所述的竖直气泡用于显示水泡水平直尺的垂直度。

进一步的，在所述的水泡水平直尺的一侧设有刻度值。

进一步的，所述的水泡水平直尺的一端放置在待测的孔内，另一端位于所述孔外。

进一步的，所述激光水平仪放置在与所述孔的顶端平齐的地面上。

进一步的，所述激光器发射的激光投射在所述水泡水平直尺的第一刻度为其离地面的高度，当所述水泡水平直尺置于所述的孔内，且激光器发射的激光投射在所述水泡水平直尺的第二刻度为第一刻度与设计埋设孔深之和时，停止挖孔。

进一步的，所述的激光水平仪设置在一个高度调节架上或者一个支撑座上。

进一步的，高度调节架或者支撑座放置在与所述孔的顶端平齐的地面上。

所述水平激光仪和水泡水平直尺等工具仪器，简单常见，且精确度高。

本发明利用水平激光仪和水泡水平直尺，通过对工具仪器的相对位置计算，精确实时控制孔深。

利用所述的装置来精确确定模型试验中监测元件埋置深度的方法，包括以下步骤：

A.在需要埋设监测元件的位置挖孔，此时采用水泡水平直尺粗略控制孔深，挖至高于设计埋深2cm左右高位置处时暂停开挖；

B.调平水平激光仪，量取激光发射孔至地面的高度a，将水泡水平直尺置入监测元件孔中，打开水平激光仪向直尺投射水平激光射线；

C.调平水泡水平直尺，读取此时直尺上激光射线对应的刻度读数，然后进行缓慢挖孔，挖孔过程中应频繁读取直尺上激光射线处的读数，以便控制孔深；

D.当直尺读数为设计埋设b与水平激光仪射线孔距地面高度a之和时，即读数为a+b，达到设计埋深，停止挖孔。

本发明研究了在模型试验填料过程中监测元件埋深的确定方法，解决了埋置监测元件时精确控制监测元件孔深的问题。与前人研究相比，操作简单，单人即可操作，省时省工，确定的监测元件埋置深度更加精确。

本发明解决了埋置监测元件时精确控制监测元件孔深的问题，具有以下优点：

1.所采用仪器、工具简单常见；

2.方便试验操作人员操作，并解决了视觉误差，确定的监测元件的埋置深度更加精确；

3.单人即可操作，操作简单，省时省工。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明系统与方法示意图。

其中1水泡水平直尺；2水平气泡；3竖直气泡；4水平激光仪；5激光射线孔；6操作平面；b设计埋深。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。