一种PC工法桩围堰监测装置及安装监测方法与流程

专利检索2022-05-10  11


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。
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