CN204753560U - 一种压差沉降仪及压差沉降测量装置 - Google Patents

一种压差沉降仪及压差沉降测量装置 Download PDF

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Abstract

本实用新型涉及土木工程勘察技术领域，具体来说是一种压差沉降仪及压差沉降测量装置，压差沉降仪上部设有测量单元，测量单元底部连接液体管道，液体管道呈倒T形，液体管道左右两端分别设有导液口，测量单元一侧设有导气口。测量单元为一密封空腔结构。液体管道上部设有O形密封圈，O形密封圈通过压密螺杆与压差沉降仪壳体连接。测量单元顶部设有数据通讯接口和供电接口。本实用新型同现有技术相比，其优点在于：各压差沉降仪导液口依次相连，通过检测点与0号压差沉降仪的压力差及高差的变化量，精确测量沉降值，检查地面沉降程度，能够满足二等沉降测量要求。

Description

一种压差沉降仪及压差沉降测量装置
[技术领域]
本实用新型涉及土木工程勘察技术领域，具体来说是一种压差沉降仪。
[背景技术]
随着基建工程、工业与民用建筑业的发展，各种复杂而大型的工程建筑物日益增多，高速公路、市政公路、铁路的覆盖面也越来越广，工程建筑物的兴建，改变了地面原有的状态，并且对于建筑物的地基施加了一定的压力，这就必然会引起地基及周围地层的变形，导致地基沉降，地基沉降是指地基土层在附加应力作用下压密而引起的地基表面下沉，过大的沉降，特别是不均匀沉降，会使建筑物发生倾斜、路面开裂以致不能正常使用。为了保证公路及建筑物的正常使用寿命和建筑物的安全性，并为以后的勘察设计施工提供可靠的资料及相应的沉降参数，沉降观测的必要性和重要性愈加明显。沉降观测能够认识各种因素对地表和土体变形的影响，为改进施工工艺和修改施工参数提供依据，了解地表隆陷情况及其变化规律，检查施工引起的地面沉降是否控制在允许范围内，控制地面沉降和水平位移及其对周围建筑物的影响，以减小施工成本，建立预警机制,避免结构和环境安全事故造成施工成本的增加。
[发明内容]
本实用新型的目的是针对基建工程、工业与民用建筑业中地基沉降的影响，设计一种能了解并监测地表隆陷情况及其变化规律，测量精确、避免安全事故发生的压差沉降仪。
为了实现上述目的，设计一种压差沉降仪，压差沉降仪上部设有测量单元，测量单元底部连接液体管道，液体管道呈倒T形，液体管道左右两端分别设有导液口，测量单元一侧设有导气口。
所述的测量单元为一密封空腔结构。
所述的液体管道上部设有O形密封圈，O形密封圈通过压密螺杆与压差沉降仪壳体连接。
所述的测量单元顶部设有数据通讯接口和供电接口。
水槽和0号压差沉降仪设置于相对不发生沉降区域，水槽底部通过导液管连接0号压差沉降仪一端导液口，在若干待测沉降处分别设有若干压差沉降仪，其余压差沉降仪之间通过导液管将压差沉降仪导液口依次相互连接，第一压差沉降仪通过导液管连接0号压差沉降仪另一端导液口，最后一个压差沉降仪的导液口通过管道密封，所述的水槽下部设有液体，水槽上部设有气室，气室一侧连接气泵，气室另一侧设有出气口，气室的出气口通过导气管分别连接0号压差沉降仪和其余压差沉降仪的导气口。
0号压差沉降仪和其余压差沉降仪顶部数据通讯接口和供电接口通过信号线连接数据传输供电装置。
本实用新型同现有技术相比，其优点在于：各压差沉降仪导液口依次相连，通过检测点与0号压差沉降仪的压力差及高差的变化量，精确测量沉降值，检查地面沉降程度，能够满足二等沉降测量要求，单个压差沉降仪设有数据通讯接口和供电接口，方便数据传输，测量的沉降值能即时传输至相关监测设备，从而避免安全事故的发生。
[附图说明]
图1是本实用新型中压差沉降仪的结构示意图；
图2是本实用新型中压差沉降仪的工作原理示意图；
图中：1.测量单元2.O形密封圈3.压密螺杆4.数据通讯、供电端5.导气、出气口6.导液口7.导气管8.导液管9.水槽10.0号压差沉降仪；
指定图1作为本实用新型的摘要附图。
[具体实施方式]
下面结合附图对本实用新型作进一步说明，这种装置的结构和原理对本专业的人来说是非常清楚的。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
本实用新型是根据在密闭管路中，任意点的液体压力和该点与液面的高差成正比的原理而设计，如测量单元能够足够精确量测压差值，通过压差变化量即可换算高差变化量。
如图1所示，压差沉降仪上部设有测量单元，测量单元底部连接液体管道，液体管道呈倒T形，液体管道左右两端分别设有导液口，测量单元一侧设有导气口。测量单元为一密封空腔结构。液体管道上部设有O形密封圈，O形密封圈通过压密螺杆与压差沉降仪壳体连接。测量单元顶部设有数据通讯接口和供电接口。
沉降量通常是一个相对的数值，即沉降量是相对不沉降而言的，实际运用中，通常会找到一个相对不动区域(不发生沉降区域)，用于安置水槽和0号压差沉降仪，参见图2，水槽和0号压差沉降仪设置于相对不发生沉降区域，在拟测量沉降区域分别安装压力沉降仪，水槽底部通过导液管连接0号压差沉降仪一端导液口，在若干待测沉降处分别设有若干压差沉降仪，其余压差沉降仪之间通过导液管将压差沉降仪导液口依次相互连接，第一压差沉降仪通过导液管连接0号压差沉降仪另一端导液口，最后一个压差沉降仪的导液口通过管道密封，水槽下部设有液体，水槽上部设有气室，气室一侧连接气泵，气室另一侧设有出气口，气室的出气口通过导气管分别连接0号压差沉降仪和其余压差沉降仪的导气口。0号压差沉降仪和其余压差沉降仪顶部数据通讯接口和供电接口通过信号线连接数据传输供电装置。
在灌装导压液体前，利用气泵在水罐大气压力端打入约10kPa的气压，并持续观测24小时内气压降低情况，如气压降低值小于0.5kPa则说明管路密闭性满足要求。将水罐气孔打开，并灌入导压液体，同时打开远端阀门，将导压管路中的气体排出，直至导压管全部被液体填充，确保水罐中液面低于导气口。
各拟测量沉降区域的压力沉降仪与0号压力沉降仪所在位置的压力差值为：
ΔPi0＝ΔPi-ΔP0＝ρg(hi-h0)＝ρgΔhi0
ΔPi0——拟测量沉降区域待测点i与0号压力沉降仪所在点的压力差
Δhi0——拟测量沉降区域待测点i与0号压力沉降仪所在点的高差
Pi＝ρghi+PG
Pi——测点压力
PG——大气压力
ρ——液体密度
g——重力加速度
hi——相对液面高差
ΔPi＝Pi-PG＝ρghi
ΔPi——测点压差
如拟测量沉降区域待测点i发生沉降，ΔPi0必然发生变化，通过量测ΔPi0的变化量，即可换算Δhi0的变化量，由此可精确测量沉降值。
利用纯净水作为导压液体，1mm高差对应9.8Pa，压差测量单元的量测精度为±1Pa，对应高差测量精度为0.1mm。通过精度试验比对，压差沉降仪及其管路设计能够满足二等沉降测量要求。

Claims (6)

1.一种压差沉降仪，其特征在于压差沉降仪上部设有测量单元，测量单元底部连接液体管道，液体管道呈倒T形，液体管道左右两端分别设有导液口，测量单元一侧设有导气口。
2.如权利要求1所述的一种压差沉降仪，其特征在于所述的测量单元为一密封空腔结构。
3.如权利要求1所述的一种压差沉降仪，其特征在于所述的液体管道上部设有O形密封圈，O形密封圈通过压密螺杆与压差沉降仪壳体连接。
4.如权利要求1所述的一种压差沉降仪，其特征在于所述的测量单元顶部设有数据通讯接口和供电接口。
5.一种采用权利要求1所述压差沉降仪的压差沉降测量装置，其特征在于水槽和0号压差沉降仪设置于相对不发生沉降区域，水槽底部通过导液管连接0号压差沉降仪一端导液口，在若干待测沉降处分别设有若干压差沉降仪，其余压差沉降仪之间通过导液管将压差沉降仪导液口依次相互连接，第一压差沉降仪通过导液管连接0号压差沉降仪另一端导液口，最后一个压差沉降仪的导液口通过管道密封，所述的水槽下部设有液体，水槽上部设有气室，气室一侧连接气泵，气室另一侧设有出气口，气室的出气口通过导气管分别连接0号压差沉降仪和其余压差沉降仪的导气口。
6.如权利要求5所述的一种压差沉降测量装置，其特征在于0号压差沉降仪和其余压差沉降仪顶部数据通讯接口和供电接口通过信号线连接数据传输供电装置。
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