專利名稱：土體內部沉降測量裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種巖土工程技術的測試裝置，具體涉及一種土體內部沉降測試裝置。
背景技術：
目前對土體內部沉降的測量方法，主要的一種原位測試方法是將一根圓形沉降管 錨固到基巖，把磁環套在沉降管外圍，埋設在各觀測層面位置。在土體發生位移時，磁環可 隨土體一起位移而沉降管不會下沉，磁環則沿沉降管軸產生移動，通過測算磁環與沉降管 之相對滑移量，實現測量目的。該方法存在以下缺點1、沉降管埋設位置不能壓實處理，沉 降管附近土體與離沉降管較遠處土體性質存在差異，造成測量誤差；2、檢測時必須從沉降 管的孔中放下磁性探頭才能測量磁環的位置，只能人工測量，精度差，工作量大，效率低。
經對現有技術文獻檢索發現，中國專利申請號200420035072. l，名稱分層沉降 儀，公開號CN2685821，
公開日期2005. 03. 16，其"采用了電測位移傳感器，可快速、準確 地直接實時測量沉降量"，但其裝置1、測試儀器體積大且較為復雜、成本較高；2、測量主要 針對路基的現場測試，適用范圍小。 中國專利申請號200810037407. 6，名稱土體內部變形測試裝置，公開號
CN101270972A，
公開日期2008. 9. 24，其"結構簡單、加工方便、操作簡單，應用于土工模型
試驗測試，可便捷測試土體內部沉降情況，測量結構準確可靠"，但其有以下缺點當測試裝
置上方需進行回填土體的分層夯實施工時，會影響土樣制備質量和制備效率，且會影響其
它試驗裝置布設，給模型試驗帶來不利影響，因此實際應用中有較多局限。 中國專利申請號200720173516. l，名稱一種沉降板及裝配式分層沉降裝置，公
開號CN201094020Y，
公開日期2008. 7. 30，該裝置結構較為復雜，制作及加工難度大，仍
需人工讀數，不能進行實時采集，操作過程繁瑣，應用范圍有限。
發明內容
針對現有技術的不足，本發明提供了一種土體內部沉降測量裝置，應用于土工模
型試驗或現場測試，解決了無法便捷測試土體內部沉降情況的難題。 本發明解決以上技術問題所采用的技術方案是 本發明包括沉降板、LVDT位移傳感器、彈簧、波紋管、鋼管、金屬底板；LVDT位移傳
感器安裝在鋼管的上端孔內，傳感器導線從鋼管中引出，LVDT位移傳感器與鋼管的配合間
隙部分采用塑料保護膜充填，鋼管的下端孔內裝有金屬底板，LVDT位移傳感器測針的頂端
設有螺母，彈簧套在測針外，測針頂端的螺母能頂在沉降板下端面，波紋管套在彈簧外，波
紋管的一端固定在與鋼管上端外圓柱面上，波紋管的另一端安裝在沉降板下端面。 所述的沉降板為圓形平板或方形平板，下方連接的波紋管長度大于測針全部拉長
長度；波紋管的內徑大于鋼管外徑。 與背景技術相比，本發明具有的有益效果是
1、本發明采用整體埋設，導線從頂層側面引出，不會影響回填土體的分層壓實施工。 2、本發明采用LVDT位移傳感器，可快速、準確、實時測量沉降量。 3、本發明可實現遠程傳輸、自動測量和長期觀測。 4、本發明結構簡單、加工方便、操作簡單，可實現回收重復利用。 5、本發明測量適用范圍廣，不僅適用于土工模型試驗，還可以應用于地基、路基的
現場沉降測量。
圖1是本發明的結構原理示意圖。
圖2是本發明的連接管結構放大示意圖。 圖中1、沉降板，2、 LVDT位移傳感器，3、螺母，4、螺栓，5、測針，6、彈簧，7、傳感器 導線，8、波紋管，9、鋼管，10、塑料保護膜，11、環箍，12、金屬底板。
具體實施例方式
下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。 如圖1、圖2所示，本發明包括沉降板1、LVDT位移傳感器2、彈簧6、波紋管8、鋼管 9、金屬底板12 ;LVDT位移傳感器2安裝在鋼管9的上端孔內，并用環箍11、螺母3和螺栓4 固定，傳感器導線7從鋼管9中引出，LVDT位移傳感器2與鋼管9的配合間隙部分采用塑 料保護膜10充填，鋼管9的下端孔內裝有金屬底板12，LVDT位移傳感器測針5的頂端設有 螺母3，彈簧6套在測針5外，測針5頂端的螺母3能頂在沉降板1下端面，波紋管8套在彈 簧6夕卜，波紋管8的一端固定在與鋼管9上端外圓柱面上，波紋管8的另一端安裝在沉降板 1下端面，波紋管8連接鋼管9，連接方式均采用粘結或膠結。 所述的沉降板1為圓形平板或方形平板，下方連接的波紋管8長度大于測針5全 部拉長長度；波紋管8的內徑大于鋼管9外徑。 本發明整體埋設，要求金屬底板12接觸到基巖層或結構體(剛度和強度遠大于周 圍土層)，長度不足時采用連接管，環箍ll固定，螺紋連接。
本發明的使用方法是 在土工模型試驗測試或現場測試時，先將LVDT位移傳感器2、沉降板1、彈簧6、波 紋管8、鋼管9組裝成一個整體，連接管的長度根據測點距基巖層或結構體的距離而定。在 設計測點位置土中成孔，而后將連接管和本發明整體埋設，金屬底板12接觸到基巖層或結 構體，傳感器導線7從鋼管9穿出沿沉降板1周側引出，當土體下沉時，沉降板1隨土體一起 同步下沉，沉降板1下端面壓迫測針5頂端的螺母3，使彈簧6壓縮變形，測針5縮短，LVDT 位移傳感器2將其測得的信號通過傳感器導線7傳輸給地面上的測量儀器，即可獲得測量 數據，實現測量目的。波紋管8和鋼管9隔離LVDT位移傳感器2和試驗土體，避免位移傳 感器2和周圍土體相互影響。 本發明采用與傳統沉降板和磁感應式分層沉降儀等不同的設計，將LVDT位移傳 感器倒置使用，不會影響沉降板上方回填土體的分層夯實施工；同時，該裝置結構簡單、加 工方便、操作簡單、數據實時采集、測試結果準確可靠，還可實現回收重復利用，適用于土工
4模型試驗測試和現場測試，具有廣泛的應用前景。 以上所述，僅為本發明示意性的具體實施方式
，不能以其限定本發明實施的范圍。 故其等同組件的放大，縮小，置換，或依本發明保護范圍所作的等同變化與修改，均仍然屬 于本發明權利要求書的涵蓋范圍。
權利要求
一種土體內部沉降測量裝置，其特征在于，包括沉降板(1)、LVDT位移傳感器(2)、彈簧(6)、波紋管(8)、鋼管(9)、金屬底板(12)；LVDT位移傳感器(2)安裝在鋼管(9)的上端孔內，傳感器導線(7)從鋼管(9)中引出，LVDT位移傳感器(2)與鋼管(9)的配合間隙部分采用塑料保護膜(10)充填，鋼管(9)的下端孔內裝有金屬底板(12)，LVDT位移傳感器測針(5)的頂端設有螺母(3)，彈簧(6)套在測針(5)外，測針(5)頂端的螺母(3)能頂在沉降板(1)下端面，波紋管(8)套在彈簧(6)外，波紋管(8)的一端固定在與鋼管(9)上端外圓柱面上，波紋管(8)的另一端安裝在沉降板(1)下端面。
2. 根據權利要求書1所述的一種土體內部沉降測量裝置，其特征在于所述的沉降板 (1)為圓形平板或方形平板，下方連接的波紋管(8)長度大于測針(5)全部拉長長度；波紋 管(8)的內徑大于鋼管(9)外徑。
全文摘要
本發明公開了一種土體內部沉降測量裝置。將LVDT位移傳感器安裝在鋼管的上端孔內，導線從鋼管中引出，位移傳感器與鋼管的配合間隙部分采用塑料保護膜充填，鋼管的下端孔內裝有金屬底板，位移傳感器測針的頂端設有螺母，彈簧套在測針外，測針頂端的螺母能頂在沉降板下端面，波紋管套在彈簧外，波紋管的一端固定在與鋼管上端外圓柱面上，波紋管的另一端安裝在沉降板下端面。采用整體埋設，導線從頂層側面引出，不會影響回填土體的分層壓實施工；采用位移傳感器，可快速、準確、實時測量沉降量；可實現遠程傳輸、自動測量和長期觀測；結構簡單、操作簡單，可回收重復利用；本發明不僅適用于土工模型試驗，還可應用于地基、路基的現場沉降測量。
文檔編號E02D1/00GK101769710SQ20101003958
公開日2010年7月7日 申請日期2010年1月8日 優先權日2010年1月8日
發明者孔令剛, 王順玉, 申文明, 陳云敏 申請人:浙江大學