预制式测斜装置的制作方法

本实用新型涉及铁路、公路等工程技术领域，尤其涉及一种用以监测岩土体深层变形的预制式测斜装置。

背景技术：

岩土体深层位移是公路工程、铁路工程中最常见的病害之一，深层位移可造成公路、铁路施工期间安全事故问题及成本预算过高，运营期间可造成安全风险。

一般在边坡位移观测中采用的方法有地表水平、沉降位移监测法、深部位移监测法，以及锚索、杆应力监测等。各方法中常常采用测斜管和设置于测斜管内的传感器进行测量；然而，在施工过程中，通常将测斜管设置于边坡深孔中，再将传感器下放于测斜管内，传感器在安装的过程中易产生误差，对精度要求极高的边坡，该深部位移监测不可避免地造成的人为误差，影响岩土体深层位移变形的判断不准确的问题。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本实用新型在于提供一种预制式测斜装置，以解决现有技术测斜仪的安装易产生误差，造成岩土体深层位移变形判断不准确等问题。

针对上述技术问题，本实用新型提出一种预制式测斜装置，预埋在地下用于观测岩土体内部水平位移，包括：多个测斜模块；各所述测斜模块包括：测斜管、沿所述测斜管长度方向间隔设置于测斜管内的多个传感器，以及完全填满于所述测斜管内空间的填充剂。

在优选方案中，所述填充剂为泡沫膨胀剂、砂浆或水泥净浆。

在优选方案中，多个测斜模块以首尾连接的方式于岩土体内。

在优选方案中，各所述测斜模块的测斜管均具有装配端和对接端；相邻两所述测斜模块连接时，其中一所述测斜模块的测斜管的装配端能够与另一所述测斜模块的测斜管的对接端连接。

在优选方案中，每个所述测斜管均包括：管体和部分套设于所述管体一端的套筒；其中，所述管体远离所述套筒的一端为所述对接端，所述套筒远离所述管体的外端构成所述装配端。

在优选方案中，所述管体的两端外壁上均设有长凹槽，且该长凹槽沿所述管体长度方向延伸设置；所述套筒的内壁上设有能够卡设于所述长凹槽内的长凸块，所述长凸块沿所述套筒的长度方向贯通设置。

在优选方案中，所述装配端的内壁上设有内螺纹，所述对接端的外壁设有能够与所述内螺纹配合的外螺纹。

在优选方案中，所述多个传感器沿所述测斜管周向的同一方向设置。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：本实用新型预制式测斜装置采用预制的测斜模块，多个传感器预先固定安装于测斜管内，并通过填充填充剂对传感器进行加固，避免现有技术中在施工现场用螺杆焊接安装传感器的繁琐作业，减少传感器安装误差，节约了成本，精化了施工流程。

进一步地，各测斜模块中的传感器安装方向均一致，便于在安装过程中准确确定倾斜的方位角，消除了以往安装过程中倾斜方位角误差，根据测量的方位角信息，运用相关的算法可以对岩土体滑动方向的倾斜数据自动纠偏，从而提高测量的效率，纠正测量的倾斜方位角误差。同时，实现了传感器安装的轻便化，大大提高了滑动轨迹预估的准确性，以使深部位移判断更为精确，减少测量数据误差、人为对数据的操纵等不确定因素，使工程管理更加科学。

进一步地，本实用新型预制式测斜装置包括多个预制的测斜模块，在需要检测的岩土体开设深孔，将测斜模块一个接一个的放置于深孔中，相邻的两个测斜模块在深孔开口的位置进行对接，各测斜模块长度合理设置，避免测斜管长度过长，操作不便等问题。

进一步地，相邻两测斜模块的测斜管的装配端与连接端对接，提高了对接的便利性，保证对接精度，大大提高了施工效率。

附图说明

图1是本实施例预制式测斜装置安装于深孔内的结构示意图。

图2是本实施例测斜模块的截面结构示意图。

附图标记说明如下：100、测斜模块；2、测斜管；21、管体；211、导槽；22、套筒；201、长凹槽；3、传感器；301、线缆；302、螺杆；4、填充剂。

具体实施方式

体现本实用新型特征与优点的典型实施方式将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本实用新型能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本实用新型的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本实用新型。

参阅图1至图2，本实施例提供的预制式测斜装置，其预埋在地下用于观测岩土体内部水平位移，该预制式测斜装置主要适用深孔的岩土体变形监测。预制式测斜装置包括多个测斜模块100，各测斜模块100包括：测斜管2、沿测斜管2长度方向间隔设置于测斜管2内的多个传感器3，以及完全填满于测斜管2内空间的填充剂4。

本实施例测斜管2内的填充剂4优选泡沫膨胀剂，其完全充满测斜管2的内空间，既起到固定传感器3的作用，也使测斜模块100构成一整体部件，方便施工。

在实际使用中，填充剂4还可以采用砂浆或水泥净浆，以通过注浆的方式完全填充测斜管2内空间。进一步地，砂浆或水泥净浆还可以加入外掺剂。

具体而言，本实施例的测斜模块100为独立的部件，多个测斜模块100以首尾连接的方式于岩土体内，以检测岩土体不同深度的岩土水平位移。

每个测斜模块100的测斜管2均具有装配端和对接端；相邻两测斜模块100连接时，其中一测斜模块100的测斜管2的装配端能够与另一测斜模块100的测斜管2的对接端连接。

每个测斜管2均包括：管体21和部分套设于该管体21一端的套筒22；其中，管体21远离套筒22的一端为对接端，套筒22远离管体21的外端构成装配端。

进一步地，各测斜管2的装配端具有第一连接部，对接端具有能够与第一连接部连接的第二连接部。

具体地，本实施例的管体21为长圆管，其外壁上设有两个长凹槽201，该两个长凹槽201沿管体21的外周对称设置；且各长凹槽201贯穿于管体21的长度方向上，即从管体21的一端延伸至另一端。

套筒22为短圆筒，其内壁上设有两长凸块(图中未示出)，各长凸块均沿套筒22的长度方向延伸设置，且两长凸块沿套筒22内壁的周向对称设置。

套筒22上的两长凸块对应卡设于管体21上的两长凹槽201，而使二者相互连接。较优地，两测斜管2连接后再通过紧固件(如螺栓等)进行进一步地的加固。

需要说明的是，本实施例的套筒22部分套设于管体21上，以使套筒22管体21的分段长凸块构成第一连接部，而管体21远离套筒22一端的长凹槽201构成第二连接部。

在实际使用中，长凹槽201可以仅设置于管体21长度方向的两端，以使其能够与套筒22上的长凸块配合即可。

在其他实施例中，相邻两测斜模块100还可以通过螺接的方式相互连接。具体地，装配端的内壁上设有内螺纹，而对接端的外壁设有能够与内螺纹配合的外螺纹。

本实施例的各传感器3为深部位移自动化监测传感器，多个传感器3预设于测斜管2内，且各传感器3沿测斜管2周向的同一方向设置。本实施例的管体21内壁且沿其周向平均分布四个导槽211，选定一导槽211为正方向，并在该选定的导槽211通过螺杆302安装传感器3；同时，使其他各传感器3均对应该方向的导槽211设置，以使各传感器3均朝该正方向设置。此外，每个传感器3均连接有线缆301，以与外部设备连接，且线缆301朝测斜管2的装配端伸出。

以一20米的深孔为例，设置7～10个测斜模块100，每个测斜模块100长度在2米～3米之间。第一个测斜模块100入孔时，使测斜管2的对接端朝下，装配端朝上设置；第二个测斜模块100入孔时，使得第二个测斜模块100测斜管2的对接端与第一个测斜模块100测斜管2的装配端于孔口进行对接；同样地，将后续的几个测斜模块100依次入孔，并相互间对接。该整个操作过程中，针对单个的测斜模块100，人工可以举起对准孔口而入深孔，同时对接方向，相对于现有技术中单个测斜管入孔，降低了操作难度，安全性能大大提高。

本实施例预制式测斜装置采用预制的测斜模块，多个传感器预先固定安装于测斜管内，并通过填充填充剂对传感器进行加固，避免现有技术中在施工现场用螺杆焊接安装传感器的繁琐作业，减少传感器安装误差，节约了成本，精化了施工流程。

进一步地，各测斜模块中的传感器安装方向均一致，便于在安装过程中准确确定倾斜的方位角，消除了以往安装过程中倾斜方位角误差，根据测量的方位角信息，运用相关的算法可以对岩土体滑动方向的倾斜数据自动纠偏，从而提高测量的效率，纠正测量的倾斜方位角误差。同时，实现了传感器安装的轻便化，大大提高了滑动轨迹预估的准确性，以使深部位移判断更为精确，减少测量数据误差、人为对数据的操纵等不确定因素，使工程管理更加科学。

进一步地，本实施例预制式测斜装置包括多个预制的测斜模块，在需要检测的岩土体开设深孔，将测斜模块一个接一个的放置于深孔中，相邻的两个测斜模块在深孔开口的位置进行对接，各测斜模块长度合理设置，避免测斜管长度过长，操作不便等问题。

进一步地，相邻两测斜模块的测斜管的装配端与连接端对接，提高了对接的便利性，保证对接精度，大大提高了施工效率。

本实施例的测斜模块，可根据实际工程中边坡地形地貌、坡体结构，以及变形情况，先确定深孔的深度和传感器的间距，从而确定各测斜模块的长度，以及每个测斜模块中设置的传感器的个数。

本实用新型的预制式测斜装置能够更加简便，且快速高效地检测深层位移，同时，能够预制式测斜装置的安装能够在公、铁路运营期间投入应用。

虽然已参照以上典型实施方式描述了本实用新型，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本实用新型能够以多种形式具体实施而不脱离实用新型的精神或实质，所以应当理解，上述实施方式不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。