本發(fā)明涉及一種適用于黃土地區(qū)的地表沉降監(jiān)測裝置及其監(jiān)測方法。

背景技術：

隨著我國隧道建設的發(fā)展，我國西北黃土高原地區(qū)出現(xiàn)了越來越多的隧道，這些黃土隧道都有一個共同的特點就是埋深淺、變形大，因此，對隧道的變形的監(jiān)測就顯得尤為重要。

隧道的地表監(jiān)測點一般在淺埋暗挖段布設，地表崎嶇，通車不變，布設點的材料難以大量運送，且人力有限。在地表監(jiān)測點布設這一工序中，如何使用較少的材料，方便快捷的布置一個標準有效的地表監(jiān)測點，保證沉降監(jiān)測點與地表的土體共同沉降是一個難題，是急需解決的一個難題。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為克服上述現(xiàn)有技術的不足，提供一種適用于黃土地區(qū)的地表沉降監(jiān)測點及其使用方法，在人力、物力有限的前提下，在現(xiàn)場的施工中有效的加快地表監(jiān)測點布設的進度，同時保證沉降監(jiān)測點和土體的共同沉降，方便快捷的實現(xiàn)了地表監(jiān)測點的布設。

為實現(xiàn)上述目的，本設計采用如下方案：

適用于黃土地區(qū)的地表沉降監(jiān)測裝置，包括相互配合使用的測點桿、旋轉套、抗砸套、壓漿桿和反光片接頭或十字絲接頭；(所述的反光片接頭或十字絲接頭二者都是配件，在實際的使用過程中，有些地方危險性較大，采取反光片接頭，采用無棱鏡反射進行地表沉降檢測，若危險不大，則采用傳統(tǒng)的十字絲對中桿測量地表沉降，依據現(xiàn)場情況二選一安裝。)

所述的測點桿下部設有螺紋，上部為中空結構，在上部結構的側壁上設有溢流孔，上部結構的端部設有注漿孔，且測點桿旋入到標高后通過注漿孔注水泥漿液，使測點桿上部土體良好的結合形成整體；

所述的旋轉套用于與旋轉桿配合，將測點桿旋入到土體內；

所述的抗砸套用于與砸擊裝置配合，將測點桿壓入到土體內且對測點桿進行保護；

所述的壓漿桿用于將注漿孔中的漿液從溢流孔壓入周圍土體；

反光片接頭或十字絲接頭與測點桿頂部連接用于監(jiān)測地表沉降。

本發(fā)明的旋轉套和抗砸套內扣在測點桿上部，抗砸套在壓入或者砸入中起到保護測點桿的作用，旋轉套通過其上的旋孔實現(xiàn)測點桿的旋進，測點布設完成后，依據實際情況，可在上面通過螺紋連接反光片接頭或者十字絲接頭進行量測。本測點結構簡單，便于操作，提高了監(jiān)控量測在地表布點的效率和質量，而且部分配件可以拆卸替換，便于二次利用。

優(yōu)選的，所述的測點桿的下部末端為圓錐形尖頭，該結構有利于桿體的壓入和旋入；

優(yōu)選的，所述的測點桿的桿體中下半部分外部為螺紋結構，該結構有利于桿體的旋入和周圍土體的結合，便于中上部桿體后續(xù)的桿體注漿工序。

優(yōu)選的，所述的測點桿的中上半部分的桿體為中空結構的注漿通道，在該部分的桿體側壁上設有相對于桿體軸線對稱設置的溢流孔，在桿體的端部設有注漿孔，有利于漿液與中上部周圍土體的結合；

優(yōu)選的，所述的測點桿的桿體中上部頂端為帶有內螺紋的六棱柱形的插口，六棱形便于后續(xù)旋轉套和抗砸套的固定，螺紋便于反光片接頭和十字絲接頭的螺紋連接；

優(yōu)選的，所述的旋轉套為半中空的圓柱形結構，上部實心區(qū)含有側向貫通的旋孔，插入旋轉桿后利用杠桿原理便于測點桿的旋入；下部空心結構為上部是六棱形下部是圓柱形的接口，六棱形便于旋轉的受力，圓柱形便于與桿體的結合；

優(yōu)選的，所述的抗砸套為半中空的圓柱形結構，下部空心結構為上部是六棱形下部是圓柱形的接口，防止壓砸過程中抗砸套偏移甚至偏出；

優(yōu)選的，所述的壓漿桿為T形桿結構，T形桿測點桿配合的末端為半圓球端頭，將注漿孔中的漿液從溢流孔壓入周圍土體。

優(yōu)選的，所述的反光片接頭和十字絲接頭，下部含有圓柱形的螺紋結構，螺紋結構便于與測點桿的連接和后期的拆卸。

優(yōu)選的，測點桿的埋入方式為壓入或砸入與旋入交替結合使用，壓漿方式為多次少量，直至壓滿注漿孔和溢流孔。

本發(fā)明具體的監(jiān)測方法如下：

在黃土隧道地表定好地表沉降監(jiān)測點位置后，將抗砸套與測點桿連接，使用靜力壓入或砸入的方式使測點桿部分進入土體，依據貫入情況，將抗砸套取下，連接旋轉套，對測點桿進行旋入，采用靜力壓入或者砸入與旋入結合的方式埋設測點桿至預定深度，此時下部土體由于螺紋的存在，與桿體很好的結合在一起；之后，從注漿孔注入水泥漿液，使用壓漿桿將注漿孔中的水泥漿液通過溢流孔壓出，使水泥漿液在測點桿桿體周圍與黃土密切結合，形成整體，待水泥硬化后，依據現(xiàn)場情況，若測點所在地情況差，采取反光片接頭連接，采用無棱鏡反射進行地表沉降檢測，若情況較好，則采用十字絲接頭進行傳統(tǒng)的對中桿測量地表沉降，待隧道完成后，可將反光片接頭和十字絲接頭回收。

本發(fā)明的有益效果為：

1.本發(fā)明適用于黃土地區(qū)的地表沉降監(jiān)測點采用壓入或砸入與旋入交替結合的方式，其桿體外部的螺紋結構有利于桿體與土體的結合，且為上部后續(xù)的注漿工序提供了一定的空間，保證了土體與桿體的結合，使二者實現(xiàn)共同沉；

2.該種方式水泥用量少，若按傳統(tǒng)的方式布設，需要人工開挖較大面積的深坑，將測點放入后，灌入大量的水泥砂漿保持穩(wěn)定，本測點裝置只是在壓漿孔內注入少量的水泥漿液，即可達到良好的效果，因而減少了水泥的用量。

3.施工人員工作量少，提高了監(jiān)控量測在地表布點的效率和質量(效率提升，使用的水泥量少，提高了原材料運輸的效率，也減少了工人拌和水泥的時間，該測點裝置安裝的方式在黃土地區(qū)易于實現(xiàn)，便于學習操作，因為可以提高效率和質量)，部分配件可以拆卸替換，便于二次利用，降低監(jiān)控量測的人力物力成本。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的測點桿的正面示意圖；

圖2為本發(fā)明的旋轉套的西南面示意圖；

圖3為本發(fā)明抗砸套的西南面示意圖；

圖4為本發(fā)明壓漿桿的西南面示意圖；

圖5、圖6為本發(fā)明反光片接頭和十字絲接頭的西南面示意圖；

圖中，1測點桿，2旋轉套，3抗砸套，4壓漿桿，5反光片接頭，6十字絲接頭，11圓錐形尖頭，12螺紋結構，13溢流孔，14注漿孔，15六棱柱形的插口，21旋孔，22圓柱形的接口，31圓柱形的接口，41半圓球端頭。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。

需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實施例及實施例中的特征可以相互組合，下面將參考圖并結合實施例來詳細說明本發(fā)明。為了方便敘述，下文中如果出現(xiàn)“上”、“下”、“左”“右”字樣，僅表示與附圖本身的上、下、左、右方向一致，并不對結構起限定作用。

實施例1：

如圖1-6所示，一種適用于黃土地區(qū)的地表沉降監(jiān)測點裝置，包括由測點桿1，旋轉套2，抗砸套3，壓漿桿4，反光片接頭5和十字絲接頭6組成的地表沉降監(jiān)測點。測點桿1下部設有螺紋結構12，方便測點桿1的旋入并與下部土體良好的結合形成整體，上部中空為注漿孔，周邊對稱開孔為溢流孔，測點桿1旋入到標高后可注水泥漿液，使測點桿1上部土體良好的結合形成整體；測點桿1的埋設的方式為壓入或砸入與旋入交替結合。其中旋轉套2和抗砸套3內扣在測點桿1上部，抗砸套3在壓入或者砸入中起到保護測點桿1的作用，旋轉套2通過其上的旋孔21實現(xiàn)測點桿1的旋進，測點布設完成后，依據實際情況，可在上面帶有螺紋的六棱柱形的插口15連接反光片接頭5或者十字絲接頭6進行量測。

測點桿的埋入方式為壓入或砸入與旋入交替結合使用，壓漿方式為多次少量，直至壓滿注漿孔和溢流孔。

如圖2所示，所述的測點桿1的下部末端為圓錐形尖頭11，桿體中下半部分外部為螺紋結構12，桿體中上半部分桿體為中空結構，形成注漿通道，在桿體端部含有圓形的注漿孔14在桿體側壁上相對于桿體軸線對稱排列的設有圓形溢流孔13，桿體中上部頂端為帶有螺紋的六棱柱形的插口15。

如圖3所示，所述的旋轉套2為半中空的圓柱形結構，上部實心區(qū)含有側向貫通的旋孔21，插入旋轉桿后利用杠桿原理便于測點桿的旋入；下部空心結構為上部是六棱形下部是圓柱形的接口，六棱形便于旋轉的受力，圓柱形便于與桿體的結合；

如圖4所示，所述的抗砸套3為半中空的圓柱形結構，下部空心區(qū)空心結構為上部為六棱形下部為圓柱形的接口22；

如圖5所示，所述的壓漿桿4為T形桿結構，T形桿測點桿配合的末端為半圓球端頭41，將注漿孔中的漿液從溢流孔壓入周圍土體。

如圖6所示，所述的反光片接頭5和十字絲接頭6，下部含有圓柱形的螺紋結構，螺紋結構便于與測點桿1的連接和后期的拆卸。所述的反光片接頭和十字絲接頭二者都是配件，在實際的使用過程中，有些地方危險性較大，采取反光片接頭，采用無棱鏡反射進行地表沉降檢測，若危險不大，則采用傳統(tǒng)的十字絲對中桿測量地表沉降，依據現(xiàn)場情況二選一安裝。

本發(fā)明具體的監(jiān)測方法如下：

在黃土隧道地表定好地表沉降監(jiān)測點位置后，將抗砸套與測點桿連接，使用靜力壓入或砸入的方式使測點桿部分進入土體，依據貫入情況，將抗砸套取下，連接旋轉套，對測點桿進行旋入，采用靜力壓入或者砸入與旋入結合的方式埋設測點桿至預定深度，此時下部土體由于螺紋的存在，與桿體很好的結合在一起；之后，從注漿孔注入水泥漿液，使用壓漿桿將注漿孔中的水泥漿液通過溢流孔壓出，使水泥漿液在測點桿桿體周圍與黃土密切結合，形成整體，待水泥硬化后，依據現(xiàn)場情況，若測點所在地情況差，采取反光片接頭連接，采用無棱鏡反射進行地表沉降檢測，若情況較好，則采用十字絲接頭進行傳統(tǒng)的對中桿測量地表沉降，待隧道完成后，可將反光片接頭和十字絲接頭回收。

本發(fā)明采用壓入或砸入與旋入交替結合的方式，其桿體外部的螺紋有利于桿體與土體的結合，且為上部后續(xù)的注漿工序提供了一定的空間，保證了土體與桿體的結合，使二者實現(xiàn)共同沉；該種方式水泥用量少，施工人員工作量少，提高了監(jiān)控量測在地表布點的效率和質量，部分配件可以拆卸替換，便于二次利用，降低監(jiān)控量測的人力物力成本。

上述雖然結合附圖對本發(fā)明的具體實施方式進行了描述，但并非對本發(fā)明保護范圍的限制，所屬領域技術人員應該明白，在本發(fā)明的技術方案的基礎上，本領域技術人員不需要付出創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護范圍以內。