一种监测表面和深部变形的复合型位移计的制作方法

1.本实用新型属于土木工程安全监测技术领域，具体涉及一种监测表面和深部变形的复合型位移计。


背景技术：

2.在安全监测工程领域，尤其是在水电站边坡变形监测应用中，在边坡水平方向钻深孔，布置多点变位计监测边坡深部变形，已经成为一种常见的边坡深部变形监测方法。常规多点变位计的应用是通过在水平深孔内布置不同长度的测杆(测头)，以便监测边坡不同深度的变形。在边坡变形监测时，除了深部变形，还需要了解边坡表面变形，因为边坡的变形往往先通过表面裂缝或表面变形等异常情况来直观反应。常规做法是在多点变位计附近边坡，修建马道，在马道布置表面变形测墩，测墩上安装棱镜，利用全站仪监测边坡表面变形，如图4所示。深孔多点变位计加表面变形测墩这种监测方式，其缺点之一是表面变形测墩的建立需要借助于马道，而在高陡边坡马道的施工较为困难，费时费力，缺点之二是多点变位计与表面变形测墩在边坡的空间分布有一定距离，表面变形不能很好地与该部位深部变形结合，从而影响边坡监测成果的判别和滑坡风险防控的评估。


技术实现要素：

3.本实用新型提供了一种监测表面和深部变形的复合型位移计，目的在于提供一种简单且可同时测量表面和深部变形，方便快速施工，实现表面变形与深部变形监测的融合的位移计。
4.为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
5.一种监测表面和深部变形的复合型位移计，包括表面变形监测机构和深部变形监测机构；所述的表面变形监测机构固定在深部变形监测机构前端。
6.所述的表面变形监测机构包括棱镜安装座、棱镜连接杆和棱镜；所述的棱镜安装座可拆卸地连接在深部变形监测机构的前端；所述的棱镜通过棱镜连接杆与棱镜安装座上部连接，棱镜与深部变形监测机构垂直设置。
7.所述的棱镜连接杆的长度为18cm～22cm。
8.所述的棱镜安装座为中空柱状体；柱状体的一端设置有与深部变形监测机构连接的连接板；柱状体的侧壁上设置有用于深部变形监测机构上电缆通过的电缆孔。
9.所述的深部变形监测机构采用的是多点位移计；多点位移计至少包括多个测杆、隔板、位移计传感器、位移计传感器保护筒、电缆和接头；所述多个测杆分别通过接头连接有位移计传感器，位移计传感器前端设置有电缆；多个测杆之间通过隔板间隔固定；所述的位移计传感器、位移计传感器与接头的连接处均置于位移计传感器保护筒内。
10.所述的多个测杆的长度不同。
11.有益效果：
12.(1)本实用新型可同时兼测表面变形和深部变形。
13.(2)本实用新型可在加工厂根据需要直接加工成型，彻底避免了在现场加工的不利条件，有效保证了施工质量。
14.(3)本实用新型施工方便，保证了监测仪器设备施工的时效性。
15.上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚的了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例进行详细说明。
附图说明
16.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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。
17.图1为本实用新型安装埋设示意图；
18.图2为图1中a-a剖视图；
19.图3是本实用新型监测边坡变形示意图；
20.图4是常规边坡表面和深部变形监测方法。
21.图中：1-灌浆管；2-棱镜安装座；3-棱镜连接杆；4-棱镜；5-固定螺栓；6-安装座预留螺栓孔；7-电缆孔；8-位移计传感器保护筒；9-位移传感器扩孔；10-电缆；11-接头；12-膨胀螺栓；13-位移计传感器；14-底板；15-上浆体；16-排气管；17-隔板；18-测杆；19-护管。
22.上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚的了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下通过本实用新型的较佳实施例进行详细说明。
具体实施方式
23.下面将结合实施例，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
24.实施例一：
25.参照图1-图3所示的一种监测表面和深部变形的复合型位移计，包括表面变形监测机构和深部变形监测机构；所述的表面变形监测机构固定在深部变形监测机构前端。
26.在具体应用时，首先安装深部变形监测机构，待深部变形监测机构安装完成后，将表面变形监测机构连接在深部变形监测机构的前端。
27.本实用新型能够通过表面变形监测机构监测表面变形的同时，通过深部变形监测机构监测深部变形。本实用新型与现有技术相比，不仅施工量小，施工快速、方便，且较好的实现了表面变形与深部变形监测的融合。
28.实施例二：
29.参照图1和图2所示的一种监测表面和深部变形的复合型位移计，在实施例一的基础上，所述的表面变形监测机构包括棱镜安装座2、棱镜连接杆3和棱镜4；所述的棱镜安装
座2可拆卸地连接在深部变形监测机构的前端；所述的棱镜4通过棱镜连接杆3与棱镜安装座2上部连接，棱镜4与深部变形监测机构垂直设置。
30.在实际使用时，首先将深部变形监测机构安装完毕后，再将棱镜安装座2通过固定螺栓5连接在深部变形监测机构。采用固定螺栓5连接，固定螺栓5及安装座预留螺栓孔6的节点刚度大，施工方便，保证了监测仪器设备施工的时效性。
31.固定螺栓5及棱镜安装座2上的安装座预留螺栓孔6，可在加工厂根据需要直接加工成型，彻底避免了在现场加工的不利条件，有效保证了施工质量。
32.实施例三：
33.参照图1和图2所示的一种监测表面和深部变形的复合型位移计，在实施例二的基础上，所述的棱镜连接杆3的长度为18～22cm。
34.在实际使用时，长度设置在18cm～22cm之间的棱镜连接杆3可以使得棱镜4较为便捷地被对岸全站仪等观测仪器照准，同时避免了过长杆件造成棱镜4不稳定的情况。
35.实施例四：
36.参照图1和图2所示的一种监测表面和深部变形的复合型位移计，在实施例二的基础上，所述的棱镜安装座2为中空柱状体；柱状体的一端设置有与深部变形监测机构连接的连接板；柱状体的侧壁上设置有用于深部变形监测机构上电缆10通过的电缆孔7。
37.在实际使用时，棱镜安装座2设置为中空柱状体，方便深部变形监测机构前端电缆10的放置。
38.部件连接板上设置有安装座预留螺栓孔6，这样方便棱镜安装座2与深部变形监测机构的连接。
39.电缆孔7的设置，方便电缆10与相关部件的连接。
40.实施例五：
41.参照图1所示的一种监测表面和深部变形的复合型位移计，在实施例一的基础上：所述的深部变形监测机构采用的是多点位移计；多点位移计至少包括多个测杆18、隔板17、位移计传感器13、位移计传感器保护筒8、电缆10和接头11；所述多个测杆18分别通过接头11连接有位移计传感器13，位移计传感器13前端设置有电缆10；多个测杆18之间通过隔板17间隔固定；所述的位移计传感器13、位移计传感器13与接头11的连接处均置于位移计传感器保护筒8内。
42.进一步的，所述的多个测杆18的长度不同。
43.在实际使用时，根据监测要求首先安装深部变形监测机构，安装要求如下：
44.(1)钻孔孔径不小于110mm，孔深应比最深测点深50cm；孔内光滑，其轴线弯曲度应小于钻孔半径，全孔孔斜偏差(与设计值比较)应小于1
°
，在孔口的位移传感器扩孔9的孔径为300mm，位移传感器扩孔9的深度根据位移计传感器13的尺寸确定。
45.(2)将组装好的深部变形监测机构和灌浆管1、排气管16逐段捆扎好，护管19连接处用胶密封，并对每米护管19用彩色胶带做出标志，然后缓缓送入钻孔内。深部变形监测机构是入孔后，固定位移计传感器13，并使其与孔口齐平，引出电缆10后，用水泥砂浆密封孔口。
46.(3)孔口水泥砂浆固化后，开始封孔灌浆，应保证钻孔灌浆饱满(排气管16出浆)。浆液终凝24h后打开孔口装置，经检测合格，将电缆10引出，然后安装位移计传感器保护筒
8。深部变形监测机构安装完成后，传位移计传感器13须预拉1/5量程。
47.之后，将棱镜4通过棱镜连接杆3牢固安装于棱镜安装座2上。
48.最后，利用预留的安装座预留螺栓孔6，将棱镜4以及棱镜安装座2固定于位移计传感器保护筒8上。并用水泥砂浆封闭扩孔孔口，使其外表面与基岩面或喷混凝土面齐平即可。
49.本实施例在安装位移计传感器保护筒8时，分别采用固定螺栓5和膨胀螺栓12将底板14与上浆体15固定。
50.本实施例中的多个测杆18的长度不同，可以方便的监测不同深度的检测点的变形情况。
51.需要进一步说明的是，本实用新型涉及的不论棱镜规格型号、深部变形监测机构的规格，还是位移计传感器保护筒尺寸和螺栓大小均可以根据实际需要进行调整，本实用新型中不限于单一种尺寸或者单一型号仪器，实际尺寸可根据具体情况确定。
52.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
53.在不冲突的情况下，本领域的技术人员可以根据实际情况将上述各示例中相关的技术特征相互组合，以达到相应的技术效果，具体对于各种组合情况在此不一一赘述。
54.需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
55.以上所述，只是本实用新型的较佳实施例而已，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖性特点相一致的最宽的范围。依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。