一种PC工法桩围堰监测装置及安装监测方法与流程

一种pc工法桩围堰监测装置及安装监测方法
技术领域
1.本发明属于围堰变形监测领域，尤其涉及一种pc工法桩围堰监测装置及安装监测方法。


背景技术：

2.围堰是为了在江河湖泊上建造一些水利工程设施，而修建的一种临时性维护结构，pc工法桩围堰结构是近年来出现的一种新式围堰结构，pc工法桩是由拉森钢板桩与钢管桩组成，pc工法桩围堰具有防水效果好、稳定性强、施工方便、可回收利用等优势，已被广泛应用于各类支护领域。
3.围堰的安全稳定是保证水利工程能否顺利进行的关键，但pc工法桩围堰作为一种新型高效支护结构，目前对其变形监测方面的技术并不完善，且传统的监测技术在应用到pc工法桩围堰时出现了监测效率和监测精度的降低，对工程的安全施工造成了极大影响。因此亟需一种新型pc工法桩围堰监测装置和方法，以此来满足现代化安全施工的需求。


技术实现要素：

4.一种pc工法桩围堰监测装置，由箍环、橡胶垫、荧光贴、锁死把手、高强螺栓、沉降钉、拉杆、固定支架、倾斜监测盘组成，其特征在于：所述箍环、橡胶垫、荧光贴、锁死把手、固定支架、倾斜监测盘为一体结构；所述锁死把手设有两两对应的4个高强螺栓孔，高强螺栓穿过高强螺栓孔对锁死把手进行约束；所述箍环表面设有荧光贴，箍环中部设有相对应的2个拉杆孔，拉杆可通过拉杆孔对箍环进行约束；所述拉杆由对拉螺杆、垫片、拉杆螺母组成，且拉杆中部设有圆形凹槽，圆形凹槽内可安装固定沉降钉；所述倾斜监测盘由上监测盘、下支撑盘、调节螺帽、升降螺杆组成，且上监测盘与下支撑盘通过升降螺杆进行连接；所述上监测盘中心位置设有凹槽，凹槽内部设有水准气泡，凹槽底部设有环形刻度线。
5.优先地，所述橡胶垫的内径与现场采用的钢管桩外径相一致。
6.优先地，所述箍环、锁死把手、沉降钉、拉杆、固定支架、上监测盘、下支撑盘、升降螺杆均采用不锈钢材质。
7.优先地，所述上监测盘和下支撑盘大小一致，且均呈等边三角形状，边长为20cm，厚度为3cm。
8.优先地，所述凹槽为上部密闭的圆柱状结构，直径为10cm，深度为2cm，凹槽底部由内而外共设有7层环形刻度线，环形刻度线的圆心均为凹槽的中心，且相邻环线刻度线间垂直距离均为1cm。
9.一种pc工法桩围堰安装及监测方法，包括以下技术步骤：步骤一：监测点的选取沿着围堰长度方向每隔10～15m布置一处监测点，围堰拐角处等相对薄弱位置需加密布置；步骤二：钢管桩面层的清理
本装置安装于pc工法桩围堰的钢管桩顶部位置，在监测点位置确定后，进行监测装置安装之前，需对钢管桩顶部进行除锈，钢管桩的除锈可采用喷砂处理；步骤三：监测装置的定位钢管桩面层清理完毕后，进行监测装置的定位，把箍环套于钢管桩外部且距离顶口平面5～10cm位置处，不断调整箍环位置，使水准气泡处于第二层环形刻度线区域内且尽量靠近中心的位置，此时，用粉笔在钢管桩上标记箍环的位置以及拉杆孔的位置；步骤四：拉杆孔的钻设标记完成箍环和拉杆孔的位置后，取下套于钢管桩顶部位置的箍环，利用电钻在拉杆孔的标记处进行钻眼作业，钻设完成后的孔眼直径与对拉螺杆直径相匹配；步骤五：监测装置的安装在橡胶垫内表面均匀涂抹一层环氧树脂胶，将箍环安装于步骤三标记完成的箍环位置处，且使得箍环上的拉杆孔与钢管桩上的孔眼相对应，拧紧锁死把手上的高强螺栓，使得监测装置牢固嵌套于钢管桩顶部，然后将对拉螺杆穿过拉杆孔，采用拉杆螺母和垫片进行约束，实现对监测装置的二次固定，最后，在沉降钉底部均匀涂抹一层环氧树脂胶，插入拉杆中部圆形凹槽内，完成监测装置的安装工作；步骤六：监测装置的调平监测装置安装完毕后，对监测装置进行精准调平，调整三处调节螺帽控制升降螺杆的高度，使得水准气泡处于7层环形刻度线的最中心位置；步骤七：监测装置的检查与保护监测装置安装完成后，晃动固定支架，观察箍环固定是否牢靠，水准气泡是否移动，若发现固定不牢靠，水准气泡发生移动的情况，需重新调平后，进一步加固锁紧把手和拉杆，直至监测装置安装稳定，安装完成后需在监测装置1m范围内放置警示装置，防止现场施工过程中对监测装置造成损坏；步骤八：监测数据的采集与处理pc工法桩水平、沉降监测：可以采用rtk测量仪等其他监测仪器对沉降钉进行水平和竖向位移的监测；pc工法桩倾斜监测：观察水准气泡所处位置判定pc工法桩的倾斜情况，依据不同的工程实际情况制定7层环形刻度线代表的不同预警等级；如若现场倾斜变形情况超过7层环形刻度线量程，可记录当前监测数据后对本装置进行再次调平，并采用累加法对倾斜监测数据进行计算采集；当pc工法桩围堰水平、沉降、倾斜监测数据出现预警情况时，应立即停止施工，并采用适当措施排查和消除安全隐患。
10.相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：（1）锁死把手、橡胶垫、拉杆、高强螺栓的设置，实现了监测装置与钢管桩的稳固连接，有效保证了监测过程的测量精度。
11.（2）倾斜监测盘的设置，实现了对pc工法桩围堰倾斜状况的有效监测，弥补完善了传统监测方法不能有效监测pc工法桩围堰倾斜状况的不足。
12.（3）拉杆中部沉降钉的设置，解决了 pc工法桩围堰不易设置桩顶水平、沉降监测点的问题，规范了施工现场监测点的布设，符合现代化安全监测的需要。
13.（4）水平、沉降和倾斜监测一体式设置，避免了多次布点工作的冗余，大大节省了成本，提高了监测效率。
14.（5）箍环、锁死把手、上监测盘、下支撑盘、沉降钉、上监测盘、下支撑盘、升降螺杆均采用不锈钢材质，大大提高了结构的耐久性；荧光贴的设置以及步骤七中警示装置的放置，大大减少了监测装置的损坏；本监测装置的耐久性和警示性有效保障了现场监测工作的连续性。
附图说明
15.图1本发明结构示意图；图2本发明结构俯视图；图3本发明倾斜监测盘结构示意图；图4本发明拉杆结构示意图；图5本发明箍环和锁死把手结构示意图；图6本发明安装监测方法流程示意图；图7本发明安装后结构示意图。
16.其中，1箍环、2橡胶垫、3荧光贴、4锁死把手、5高强螺栓、6沉降钉、7拉杆、701对拉螺杆、702垫片、703拉杆螺母、8固定支架、9倾斜监测盘、901上监测盘、902下支撑盘、903升降螺杆、904调节螺帽、9001凹槽、9002水准气泡、9003刻度线、10高强螺栓孔、11拉杆孔、12圆形凹槽。
17.具体实施下面结合附图对本发明进行具体的说明：一种pc工法桩围堰监测装置，由箍环1、橡胶垫2、荧光贴3、锁死把手4、高强螺栓5、沉降钉6、拉杆7、固定支架8、倾斜监测盘9组成，其特征在于：所述箍环1、橡胶垫2、荧光贴3、锁死把手4、固定支架8、倾斜监测盘9为一体结构；所述锁死把手4设有两两对应的4个高强螺栓孔10，高强螺栓5穿过高强螺栓孔10对锁死把手4进行约束；所述箍环1表面设有荧光贴3，箍环1中部设有相对应的2个拉杆孔11，拉杆7可通过拉杆孔11对箍环1进行约束；所述拉杆7由对拉螺杆701、垫片702、拉杆螺母703组成，且拉杆7中部设有圆形凹槽12，圆形凹槽12内可安装固定沉降钉6；所述倾斜监测盘9由上监测盘901、下支撑盘902、调节螺帽903、升降螺杆904组成，且上监测盘901与下支撑盘902通过升降螺杆904进行连接；所述上监测盘901中心位置设有凹槽9001，凹槽9001内部设有水准气泡9002，凹槽9001底部设有环形刻度线9003。
18.如图7所示，所述橡胶垫2的内径与现场采用的钢管桩外径相一致。
19.如图1、图3和图4所示，所述箍环1、锁死把手4、沉降钉6、拉杆7、固定支架8、上监测盘901、下支撑盘902、升降螺杆903均采用不锈钢材质。
20.如图3所示，所述上监测盘901和下支撑盘902大小一致，且均呈等边三角形状，边长为20cm，厚度为3cm。
21.如图2所示，所述凹槽9001为上部密闭的圆柱状结构，直径为10cm，深度为2cm，凹槽9001底部由内而外共设有7层环形刻度线9003，环形刻度线9003的圆心均为凹槽9001的中心，且相邻环线刻度线9003间垂直距离均为1cm。
22.如图6、7所示，一种pc工法桩围堰安装及监测方法，包括以下技术步骤：步骤一：监测点的选取沿着围堰长度方向每隔10～15m布置一处监测点，围堰拐角处等相对薄弱位置需加密布置；步骤二：钢管桩面层的清理本装置安装于pc工法桩围堰的钢管桩顶部位置，在监测点位置确定后，进行监测装置安装之前，需对钢管桩顶部进行除锈，钢管桩的除锈可采用喷砂处理；步骤三：监测装置的定位钢管桩面层清理完毕后，进行监测装置的定位，把箍环1套于钢管桩外部且距离顶口平面5～10cm位置处，不断调整箍环1位置，使水准气泡9002处于第二层环形刻度线9003区域内且尽量靠近中心的位置，此时，用粉笔在钢管桩上标记箍环1的位置以及拉杆孔11的位置；步骤四：拉杆孔的钻设标记完成箍环1和拉杆孔11的位置后，取下套于钢管桩顶部位置的箍环1，利用电钻在拉杆孔11的标记处进行钻眼作业，钻设完成后的孔眼直径与对拉螺杆701直径相匹配；步骤五：监测装置的安装在橡胶垫2内表面均匀涂抹一层环氧树脂胶，将箍环1安装于步骤三标记完成的箍环1位置处，且使得箍环1上的拉杆孔11与钢管桩上的孔眼相对应，拧紧锁死把手4上的高强螺栓5，使得监测装置牢固嵌套于钢管桩顶部，然后将对拉螺杆701穿过拉杆孔11，采用拉杆螺母703和垫片702进行约束，实现对监测装置的二次固定，最后，在沉降钉6底部均匀涂抹一层环氧树脂胶，插入拉杆7中部圆形凹槽12内，完成监测装置的安装工作；步骤六：监测装置的调平监测装置安装完毕后，对监测装置进行精准调平，调整三处调节螺帽903控制升降螺杆904的高度，使得水准气泡9002处于7层环形刻度线9003的最中心位置；步骤七：监测装置的检查与保护监测装置安装完成后，晃动固定支架8，观察箍环1固定是否牢靠，水准气泡9002是否移动，若发现固定不牢靠，水准气泡9002发生移动的情况，需重新调平后，进一步加固锁紧把手4和拉杆7，直至监测装置安装稳定，安装完成后需在监测装置1m范围内放置警示装置，防止现场施工过程中对监测装置造成损坏；步骤八：监测数据的采集与处理pc工法桩水平、沉降监测：可以采用rtk测量仪等其他监测仪器对沉降钉6进行水平和竖向位移的监测；pc工法桩倾斜监测：观察水准气泡9002所处位置判定pc工法桩的倾斜情况，依据不同的工程实际情况制定7层环形刻度线9003代表的不同预警等级；如若现场倾斜变形情况超过7层环形刻度线9003量程，可记录当前监测数据后对本装置进行再次调平，并采用累加法对倾斜监测数据进行计算采集；当pc工法桩围堰水平、沉降、倾斜监测数据出现预警情况时，应立即停止施工，并采用适当措施排查和消除安全隐患。
23.当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领
域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。