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专利号: 2020100757695
申请人: 中国矿业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种土体分层位移测量装置,其特征在于:它包括套管(2)、多级套筒式单体(5)和法兰盘(12),述套管(2)包括管体(1)和设置在管体(1)低端的底盘(9),所述套筒式单体(5)包括筒体(3)和设置在筒体(3)下方的底盘(9),所述多级套筒式单体(5)相互通过直线式滑轨(15)嵌套设置形成多节段抽拉结构,节段间设有卡簧(4)固定,设置在上方的套筒式单体(5)套在设置在下方的套筒式单体(5)上,套筒式单体(5)的级数根据所需要的测点数量设置,测点数量为套筒式单体(5)级数+1;管体(1)设置在多级套筒式单体(5)中,管体(1)顶端与中心开口匹配通孔的法兰盘(12)螺纹连接,管体(1)顶端通过钢绳连接有拉绳位移传感器(14),用以监测法兰盘(12)产生的位移。

2.根据权利要求1所述的土体分层位移测量装置,其特征在于:当检测测点数量为三个时,多级套筒式单体(5)包括下层套筒式单体(5-1)和上层套筒式单体(5-2),其中下层套上层套筒式单体(5-2)设置在筒式单体(5-1)外侧。

3.根据权利要求1所述的土体分层位移测量装置,其特征在于:所述直线式滑轨(15)包括相互匹配的由多段滑轨(6)构成一体的滑轨以及滑块(8),其中多段滑轨(6)设置在管体(1)和套筒式单体(5)外侧,滑块(8)设置在除最外侧套筒式单体(5)的多级套筒式单体(5)的内侧,滑轨和滑块(8)匹配设置,直线式滑轨(15)上间隔设有多个微型滑块位移传感器(7)。

4.根据权利要求1所述的土体分层位移测量装置,其特征在于:所述微型滑块位移传感器(7)分别设置在多段滑轨(6)之间的连接处,微型滑块位移传感器(7)完全填补多个滑轨(6)间的断处,初始状态下滑块(8)推动微型滑块位移传感器(7)至其机械行程的一半,微型滑块位移传感器(7)型号为KSF电阻式直线位移传感器。

5.根据权利要求1所述的土体分层位移测量装置,其特征在于:所述的所有底盘(9)中心开孔,孔径与匹配的管体(1)或套筒式单体(5)外径匹配,孔内设有内螺纹(10),管体(1)的顶底两端、所有套筒式单体(5)的底端外侧均设有外螺纹(11),并通过内螺纹(10)与外螺纹(11)连接,管体(1)顶部通过外螺纹(10)和法兰盘(12)设置的内螺纹(11)连接紧固。

6.根据权利要求1所述的土体分层位移测量装置,其特征在于:在多级套筒式单体(5)内设有多个起密封作用的密封橡胶圈(13)。

7.一种使用权利要求1所述土体分层位移测量装置的测量方法,其特征在于步骤如下:

a.根据测试土体(16)的设计要求和工程监测所需确定测点个数及其布置位置;

b.在测试土体(16)中布置钻孔并夯平孔洞底部,将土体分层位移测量装置布置于测试土体(16)的孔洞中,将与钻孔等深的套管(2)设置在钻孔内,并保证套管(2)底部设置的底盘(9)布置在下测点处,利用尺或测距仪测量并记录该底盘(9)与地面上法兰盘(12)的距离,并确保微型滑块位移传感器(7)和拉绳位移传感器(14)感器处于机械量程的中间值后全部启动,局部回填原土至此低一级测点处,至此完成下测点的布置;

c.在套管(2)外侧设置一级套筒式单体(5),并匹配套筒式单体(5)内侧的滑轨(6)与套管(2)外侧上设置的滑块(8),通过滑轨(6)调节套筒式单体(5)位置使套筒式单体(5)上的底盘(9)布置在此段测点处位置,测量并记录该底盘(9)与地面上法兰盘(12)的距离,确保此处微型滑块位移传感器(7)处于自身量程的中间值后启动,局部回填原土至再上一级测点处,至此完成次一级测点的布置;

d.重复步骤c,根据需要在上一级套筒式单体(5)外侧继续布置套筒式单体(5),直至确保当前套筒式单体(5)的底盘(9)为最后一个测点处;

e.在套管(2)顶端安装法兰盘(12)并设置拉绳位移传感器(14),将所有微型滑块位移传感器(7)和拉绳位移传感器(14)的缆线与数据终端连接,收集保存拉绳位移传感器(14)和全部微型滑块位移传感器(7)的位移数据,实时监测、各测点位移;

下测点的实际位移为拉绳位移传感器(14)所得位移,其中次一级测点的实际位移为下测点实际位移与次一级测点处微型滑块位移传感器(7)所得位移之和。