沉降板用保护装置及其在填筑路基时的使用方法与流程

本发明涉及路基检测系统的保护装置，尤其涉及沉降板用保护装置。

背景技术：

路基是当前高速铁路结构中的重要组成部分，其稳定性和安全性直接决定了高速铁路的运行安全和运行速度，因此及时观测路基的膨胀或沉降病害并据此采取对应的处理措施至关重要。目前主要采用沉降板来观测路基的变形情况。沉降板主要由沉降板底座、测杆和套管等部件构成。沉降板底座布置在地基与路基的交界面上，测杆垂直固定在该沉降板底座上，套管套接在该测杆上。现有路基的填筑方式一般为分层填筑，每一层填筑包括铺设和压实两个步骤。随着填土的增高，测杆和套管也相应地接高，最终测杆应高于路基顶面以便于观察。但是在实际路基填筑过程中，突出于铺设的路基层的测杆往往成为了路基压实过程中的障碍，因为在压实过程中，所采用的压路机必须避让该测杆进行压实，由此会导致测杆周围的路基的压实质量较差，尚需人工辅助，影响作业效率和施工质量。此外，在采用压路机执行压实作业的过程中，极容易对测杆造成损坏，测杆的修复难度大，也使人们对从沉降板处得到的观测数据的准确性提出了质疑。

技术实现要素：

为了克服上述问题，本发明提供了一种沉降板用保护装置，其可按需布置在测杆的上方以在路基压实过程中对测杆进行保护。本发明还提供了上述沉降板用保护装置在填筑路基时的使用方法，通过该方法不仅实现了避免压实作业对沉降板造成破坏，同时也保证了路基的压实质量。

本发明提供了一种沉降板用保护装置，所述沉降板包括沉降板底座和垂直设置在所述沉降板底座上且能够接高的测杆，所述保护装置包括具有第一侧面和与所述第一侧面对置的第二侧面的基板，设计为贯穿地开设于所述基板之上且允许所述测杆从所述第一侧面侧或所述第二侧面侧穿过所述基板的操作孔，设计为固定联接至所述基板并且朝向所述第一侧面侧延伸或从所述第一侧面远离所述基板地延伸的支撑件，设计为能够从所述第二侧面侧密封所述操作孔的保护盖，其中所述基板和所述保护盖的抗压强度被设计为大于所述路基的抗压强度。

优选地，所述保护盖被构造为包括底板和从所述底板的整个周缘垂直于所述底板延伸的密封凸缘，所述密封凸缘被设计为围绕所述操作孔。

优选地，所述底板借助于螺栓-螺母组件可枢转地联接在所述基板的第二侧面上。

优选地，所述保护装置被设计进行防锈处理。

优选地，所述基板和所述保护盖的抗压强度被设计为大于55兆帕。

本发明还提供了上述沉降板用保护装置在填筑路基过程中的使用方法，包括以下步骤：步骤a，将所述沉降板底座布置在路基和地基的交界面上，将所述第一根测杆联接至所述沉降板底座；步骤b，铺设第一层路基，截断第一根测杆使其不突出超过铺设的第一层路基；步骤c，将所述保护装置借助于所述支撑件插入铺设的第一层路基内，将所述操作孔对应布置在所述第一根测杆的上方，关闭所述保护盖；步骤d，压实第一层路基；步骤e，截取第二根测杆，打开所述保护盖以露出所述操作孔，所述第二根测杆穿过所述操作孔联接至所述第一根测杆；步骤f，拆卸下所述保护装置，铺设第二层路基，截断第二根测杆使其不突出超过铺设的第二层路基；步骤g，重复执行上述步骤c至步骤f，直至第n层路基压实完毕，其中n为大于1的整数；步骤h，截取第(n+1)根测杆，打开所述保护盖以露出所述操作孔，将所述第(n+1)根测杆联接至第n根测杆，联接后所述第(n+1)根测杆突出超过所述第n层路基。

优选地，在铺设第n层路基后，截断后的第n根测杆比铺设的第n层路基低5-10厘米。

附图说明

图1和图2为根据本发明的沉降板用保护装置的主视图和俯视图。

附图标记列表

1.基板；2.第一侧面；3.第二侧面；4.操作孔；5.支撑件；6.保护盖；7.底板。

具体实施方式

现参考附图，详细说明本发明所公开的装置的示意性方案。尽管提供附图是为了呈现本发明的一些实施方式，但附图不必按具体实施方案的尺寸绘制，并且某些本领域技术人员已悉知的特征可被放大或移除以更好地示出和解释本发明的公开内容。附图中的部分构件可在不影响技术效果的前提下根据实际需求进行位置调整。

在下文中被用于描述附图的某些方向性术语，例如“上”、“下”，将被理解为具有其正常含义并且指正常看附图时所涉及的那些方向。“第一”和“第二”仅用作区分，并不表示任何主次含义。

图1和图2示出了根据本发明的沉降板用保护装置的主视图和俯视图。沉降板主要包括布置在路基与地基的交界面处的沉降板底座、垂直地固定连接在该沉降板底座上的测杆以及套设在该测杆外部且一般由pvc材料制成的套管。

具体地，该保护装置被构造为主要包括基板1、支撑件5、贯穿地开设在该基板1上的操作孔4以及与该操作孔4配合使用的保护盖6。该基板1一般由混凝土、钢筋混凝土或者钢铁材料制备而成，其设计为包括将朝向测杆的第一侧面2和与该第一侧面2相对设置的将与压路机直接接触的第二侧面3。基板1借助于支撑件5插入路基内。该支撑件5可例如被设计为固定连接(例如焊接、螺钉连接)至基板1的周缘并且朝向第一侧面2方向延伸或者固定连接至基板1的第一侧面2并且远离该基板1地延伸。为了保证基板1受力稳定，可至少采用两个例如相对于该基板1的竖向中心线对称布置的支撑件5。

为了在保护测杆的同时方便地观察测杆以及方便测杆的接高，在基板1上贯穿开设了操作孔4。该操作孔4可例如设置在基板1的中心位置并且被设计为允许测杆从第一侧面侧或第二侧面侧穿过该基板1，该操作孔4可例如设计为圆形，其直径略大于测杆的直径。

为了防止在压实作业中路基材料或者尘土由操作孔4进入测杆内或者雨水等通过操作孔4流入测杆内，还需为操作孔4设置相应的保护盖6。该保护盖6应能够实现从第二侧面侧对操作孔4进行密封遮蔽，以防止不期望的物体进入测杆。该保护盖6可与基板1分离也可与基板1联接在一起。例如，该保护盖6可被构造为包括适形于操作孔4的底板7和从该底板7的周缘垂直于底板延伸的密封凸缘(未示出)，该密封凸缘应能围住整个操作孔4。该底板7可例如借助于螺栓-螺母组件或其他联接件可枢转地连接至基板1的第二侧面，以防丢失。该密封凸缘可例如通过将底板7的周缘朝向基板1的第二侧面3弯折而得到，或者可在底板7的周缘上提供橡胶等弹性件。

上述保护装置可重复使用，为了延长其使用寿命，优选在其外表面进行防锈处理。例如，可在该保护装置的外表面涂刷防锈漆或者采用不锈钢等材料制备该保护装置。

为了对位于其下方的测杆进行保护，该基板1和保护盖6在承受压路机施加的作用力时不应产生过大的变形，以防止干扰测杆。该基板1和保护盖6的抗压强度应至少大于路基的抗压强度，优选两者的抗压强度应大于55兆帕。

该保护装置在压路机经过其上时布置在测杆与压路机之间，保证了测杆不与压路机直接接触，由此不会被压路机损坏。与此同时保证了测杆周围路基的压实质量，为后续铺设的路基提供了完整的工作面。另外，该保护装置还减少了在测杆接高时可能进入测杆内的不期望的物体的量。同时人们也可随时通过操作孔观察测杆的情况。

下面简述该保护装置在填筑路基时的使用方法。

现有技术中，路基的填筑一般分层进行，每层填筑主要包括铺设和压实这两个步骤。现有技术中的路基填筑过程简述如下，假设需要填筑三层路基，在填筑第一层路基之前，应首先将沉降板布置在路基与地基的交界面处，之后在其上固定联接第一根测杆，并相应地在该测杆外部套设套管；下一步，铺设第一层路基，其中第一根测杆应突出超过该铺设的第一层路基；接下来，对第一层路基进行压实；下一步，截取第二根测杆并且将其联接至第一根测杆(此步骤即为对第一根测杆的接高)；接下来，铺设第二层路基，其中第二根测杆仍然需要突出超过第二层路基，之后压实第二层路基；在填筑第三层路基时重复填筑第二层路基的步骤，即首先截取第三根测杆之后将其联接至第二根测杆，相应地在第三根测杆外侧设置套管；下一步，铺设第三层路基，类似地其中第三根测杆应突出超过第三层路基；最后压实第三层路基。通过最终观察第三根测杆的示数即可获得路基的变形情况。

在采用上述保护装置时，仍以上文填筑三层路基为例，在铺设的第一层路基之后，应将第一根测杆截断，使其不突出超过铺设的第一层路基，优选比铺设的第一层路基低5-10厘米；接下来，将保护装置借助于所述支撑件5插入铺设第一层路基内，使所述操作孔4对准第一根测杆，关闭保护盖6使其密封凸缘密封所述操作孔4；下一步，压实第一层路基；由此该保护装置承受了原来可能施加至第一根测杆的载荷，同时第一根测杆周围的路基也可被压路机等装置压实。

接下来，根据将要铺设的第二层路基厚度截取第二根测杆，再次转动保护盖6以露出所述操作孔4，将第二根测杆穿过操作孔4联接至所述第一根测杆，以接高第一根测杆；下一步，拆卸下保护装置，铺设第二层路基，截断第二根测杆使其不突出超过铺设的第二层路基，同样优选该第二根测杆比铺设的第二层路基低5-10厘米；接下来，将保护装置再次插入铺设的第二层路基内，将所述操作孔4对准第二根测杆，转动保护盖6使其密封凸缘密封操作孔4；下一步，压实第二层路基；接下来，根据将要铺设的第三层路基截取第三根测杆，再次转动保护盖6以露出所述操作孔4，将第三根测杆穿过操作孔4联接至所述第二根测杆，以接高第二根测杆；下一步，拆卸下保护装置，铺设第三层路基，截断第三根测杆使其不突出超过铺设的第三层路基；接下来，将保护装置再次插入第三层路基内，将所述操作孔4对准第三根测杆，转动保护盖6使其密封凸缘密封操作孔4；下一步，压实第三层路基。应注意的是，此时测杆可能仍然低于压实后的第三层路基，由此无法对测杆的数据进行观察，所以继续截取第四根测杆，打开所述保护盖6以露出所述操作孔4，将所述第四根测杆联接至第三根测杆，联接后所述第四根测杆突出超过所述第三层路基，以直接观察第四根测杆。在联接第四根测杆之后，保护装置可被拆卸下，也可被留在第三层路基中。

由此可见，从第二层路基和第二根测杆至第n层路基和第n根测杆(其中n为大于1的整数)的铺设、压实和接高方法均为重复执行上述步骤，当需要铺设n层路基时，最后应截取第(n+1)根测杆，并且将所述第(n+1)根测杆联接至第n根测杆，联接后所述第(n+1)根测杆突出超过所述第n层路基。最后的路基变形结果通过观察第(n+1)根测杆的数据变化得到。