详情

原文传递一种磁环式分层沉降测试装置及测试方法

专利名称：	一种磁环式分层沉降测试装置及测试方法
摘要：	本发明属于岩土工程变形监测领域，并公开了一种磁环式分层沉降测试装置及测试方法。该装置包括水平导管、沉降导管、探头、信号接收仪和长度测量仪，水平导管和沉降导管连接，水平导管中设置有小车、探头和传动机构，小车用于承载探头，传动机构带动小车在水平导管中左右运动以及在沉降导管中上下移动，传动机构的一端与长度测量仪连接，该长度测量仪用于测量探头移动距离，探头用于探测沉降导管外部设置的磁环，探头在沉降导管中向下降至管底后上升，当与磁环接触靠近时，信号接收仪发出报警，记录此时长度测量仪中显示的探头上升高度，以此实现该磁环处沉降的测量。通过本发明，可避免工程施工的影响，操作简单地实现沉降的测量。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	湖北;42
申请人：	华中科技大学
发明人：	章荣军;乔雅晴;刘辉;徐涵晨;杨文钰;郑俊杰
专利状态：	有效
申请日期：	2019-05-30T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-06T00:00:00+0800
申请号：	CN201910460161.1
公开号：	CN110093910A
代理机构：	华中科技大学专利中心
代理人：	梁鹏;曹葆青
分类号：	E02D1/00(2006.01);E;E02;E02D;E02D1
申请人地址：	430074 湖北省武汉市洪山区珞喻路1037号
主权项：	1.一种磁环式分层沉降测试装置，其特征在于，该装置包括水平导管(1)、沉降导管(2)、探头(5)、信号接收仪(6)和长度测量仪(7)，其中：所述水平导管(1)和沉降导管(2)连接，水平导管(1)中设置有小车(9)、设置在该小车下端的探头(5)和传动机构，所述小车(9)用于承载所述探头(5)，所述传动机构用于带动所述小车(9)在所述水平导管(1)中左右运动以及在所述沉降导管(2)中向上或向下沉降，所述传动机构的一端与长度测量仪连接，该长度测量仪(7)用于测量所述探头(5)下降的高度，所述探头(5)用于探测所述沉降导管中设置的磁环(4)，所述探头在所述沉降导管(2)中向下降至管底后上升，当与所述磁环接触靠近时，所述信号接收仪发出报警，记录此时所述长度测量仪中显示的所述探头上升的高度，以此实现沉降的测量，所述传动机构包括水平传动单元和竖直传动单元，水平传动单元用于带动所述探头(5)在水平导管(1)中左右运动，包括牵引绳(10)和换向滑轮(17)，所述换向滑轮(17)设置在所述水平导管靠近所述沉降导管(2)一侧的末端，所述牵引绳(10)一端设置在所述水平导管(1)的外部，该牵引绳绕在所述换向滑轮(17)上，使得所述牵引绳的另一端与所述小车(9)连接，所述小车上设置有滑托(19)，所述水平导管中设置有与所述滑托相配合的滑槽(8)，当拉动所述水平导管外牵引绳的一端时，使得所述小车沿所述滑槽(8)朝所述沉降导管的一端运动；所述竖直传动单元用于带动所述探头在所述沉降管中上下运动，其中设置有电缆(11)和定滑轮(16)，该定滑轮与所述小车上的大滑轮(18)连接，电缆的一端与所述长度测量仪连接，另一端通过所述定滑轮和所述大滑轮与所述探头连接。 2.如权利要求1所述的一种磁环式分层沉降测试装置，其特征在于，所述小车(9)的下方设置有L型运送架(20)，该运送架(20)的末端设置有上窄下宽的环套(23)，宽处半径大于所述探头半径，当完成测量拉动所述探头在沉降管中向上运动时，方便所述探头进入所述环套(23)，窄处半径小于所述探头半径，当所述探头进入所述环套后，避免所述探头穿过所述环套高出该环套，以此限制所述探头上升的最大高度。 3.如权利要求1或2所述的一种磁环式分层沉降测试装置，其特征在于，所述L型运送架(20)水平方向的长度与所述环套(23)的半径之和等于所述大滑轮(18)沟槽的半径，以此保证所述探头上方连接所述探头的电缆(11)沿竖直方向。 4.如权利要求1所述的一种磁环式分层沉降测试装置，其特征在于，所述水平导管中设置有挡板(15)，所述挡板位于水平导管的末端，用于限制所述小车向所述沉降导管运动时的最远位置，与此同时，所承载的所述探头位于所述沉降导管的正上方，以避免所述探头在上下移动的过程中与所述沉降导管管壁发生碰撞。 5.如权利要求1所述的一种磁环式分层沉降测试装置，其特征在于，所述水平导管沿水平方向设置，所述沉降导管沿竖直方向设置，二者通过连接弯头(3)连接。 6.如权利要求1所述的一种磁环式分层沉降测试装置，其特征在于，所述水平导管和沉降导管均采用PVC塑料管。 7.如权利要求1-6任一项所述的一种磁环式分层沉降测试装置，其特征在于，所述水平导管(1)在测量时埋在距离地面至少0.5米以下处。 8.如权利要求1-7任一项所述的沉降测试装置的测试方法，其特征在于，该方法包括下列步骤： (a)将所述探头套进所述小车的环套中，拉动所述水平导管外的牵引绳，小车带动所述探头向右运动至所述沉降管的上方，所述探头在重力作用下下降至所述沉降管的底部； (b)所述长度测量仪转动拉动所述探头在沉降管中上升，当所述探头感应到第一个所述磁环时，所述信号接收仪发出声音，记录此时长度测量仪上的刻度D1，所述探头继续上升，获得第n个磁环处的长度测量仪上的刻度h1n，计算△h1n＝D1－h1n，其中，△h1n是第一次测量时第n个磁环到第一个磁环的距离，D1是第一次测量时第一个磁环的高度，h1n是第一次测量时第n个磁环的高度，n＝2，3，…，n为大于1的正整数； (c)返回步骤(a)，直至获得第a次测量的第一个磁环的高度Da、第a次测量时第n个磁环的高度han和第a次测量时第n个磁环到第一个磁环的距离△han，a＝1,2，3，…，a为大于0的正整数； (d)计算每个磁环处的沉降值。 9.如权利要求8所述的测试方法，其特征在于，在步骤(d)中，所述计算每个磁环处的沉降值优选按照下列表达式进行： δa1n＝丨△han－△h1n丨其中，δa1n是第a次测量时第n个磁环处的总沉降值。
所属类别：	发明专利