[发明专利]一种双层土体沉降监测系统及其安装方法

说明书

本发明提供一种双层土体沉降监测系统，包括基座、支撑装置和监测装置，用于采用水准仪和单点位移计进行沉降监测，该平台能够准确在同一地表点下某一深度布置测点，对土体沉降进行双层监测，同时制作方便、可拆除回收重复利用，并且能够减小地层水平力对沉降测量的影响。通过本发明的双层监测系统，可以实现对地表和不同深度土体在盾构开挖过程中产生沉降的监测，从而进一步探究土体分层沉降规律，同时也可以对盾构通过级别较高的风险源时，实现对地表和一定埋深的土体沉降，从而能够更好的进行沉降预警、指导盾构隧道施工。

技术领域

本发明涉及土体沉降监测领域，尤其是一种双层土体沉降监测系统及其安装方法。

背景技术

很多土建工程施工和野外实测实验需要通过仪器监测土体沉降，比如地铁隧道盾构、暗挖施工区间施工、暗挖车站、明挖基坑等。但实际野外钻孔布置测点时无法精确做到在同一地表点下某一深度布置测点、监测平台由于地表水平力作用易产生倾斜，对测量结果产生误差；同时野外实做监测平台工程量大，需要现场运送物料，并无法保证监测设备安装精度。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出一种监测平台方案，用于采用水准仪和单点位移计进行沉降监测，该平台能够准确在同一地表点下某一深度布置测点，对土体沉降进行双层监测，同时制作方便、可拆除回收重复利用，并且能够减小地层水平力对沉降测量的影响。

本发明首先提供一种双层土体沉降监测系统，包括：

基座，由底板和位于底板底面的多个支腿组成，底板中部有预留孔，多个支腿分布于所述预留孔的四周；

支撑装置，由多根支撑杆、上板和至少一根连接杆组成，多根支撑杆安装于所述底板上部，预留孔的四周，至少一根连接杆两端连接相对的两根支撑杆，上板位于所述连接杆的上方，所述上板与各支撑杆连接固定并由各支撑杆支撑；

监测装置，包括静力水准仪和单点位移计，静力水准仪放置于所述上板上，单点位移计呈轴向竖直地由所述连接杆支撑并穿过所述底板中部的预留孔。

优选地，所述支撑杆为丝杠，丝杠与所述底板固定连接；进一步地，所支撑杆有四根。

优选地，在底板与支腿的交接处，所述底板内预埋有内螺纹套筒，所述丝杠与该内螺纹套筒螺纹连接；进一步地，所述内螺纹套筒有四根；进一步地，所述内螺纹套筒长10cm。

优选地，所述支腿内预埋有钢筋，该钢筋与所述内螺纹套筒焊接连接；进一步地，所述钢筋有四根；进一步地，所述钢筋长20cm。

优选地，所述上板开设有安装孔，所述支撑杆穿过相应的安装孔并通过螺母固定上板；进一步地，所述安装孔有四个；进一步地，所述螺母包括上螺母和下螺母。

优选地，所述上板开设有固定孔，用于安装固定静力水准仪；进一步地，固定孔有三个，孔位与静力水准仪的底部固定螺钉对应。

优选地，所述连接杆包括两端的套环和中部对角连杆，两端的套环套设于所述支撑杆并由螺母固定于支撑杆；进一步地，所述螺母包括上螺母和下螺母；进一步地，所述中部对角连杆焊接有固定环，用于安装固定所述单点位移计。

优选地，所述底板的一侧预留有缺口，以便安装设备和回填钻孔。

优选地，所述底板为方形，长X宽X厚尺寸为40cmX40cmX10cm；进一步地，所述支腿有四根，横截面为方形，长X宽X高尺寸为10cmX10cmX30cm，底端为楔形；进一步地，所述上板由钢板加工而成，长X宽尺寸为40cmX40cm，厚3mm；进一步地，所述基座采用混凝土预制而成。

本发明进一步提供一种基于该双层土体沉降监测系统的安装方法，包括如下步骤：

(1)将基座埋入土中，借助支腿的刃角深入土体增大基座和土体的摩擦力限制土体水平应力的影响；