一种用于模型试验的地层沉降测试装置的制作方法

本实用新型涉及一种用于模型试验的地层沉降测试装置,属于沉降测试装置技术领域。

背景技术：

地下工程施工时，上覆地层会发生沉降形变，使地面建筑物、构筑物和地下管网发生变形。变形达到一定程度是，将影响地面建筑物、构筑物和地下管网的正常使用，甚至会发生沉降事故。因此，在进行相关的模型试验的时候，需要对地层的沉降进行测试，因此设计了一种用于模型试验的高精度地层沉降测量装置。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种用于模型试验的地层沉降测试装置，刚性位移传递杆沉降变形通过连接线带动测尺的移动，通过测尺与刻度钢尺的相对位移，利用游标卡尺原理实现在模型试验中对地层沉降的高精度测量。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种用于模型试验的地层沉降测试装置,包括固定在地面并且具有通孔的基座、安装在基座上的测量平台以及测量装置；所述测量平台包括具有通孔的测量板以及固定设置在测量板上表面的若干刻度钢尺；所述测量装置包括垂直埋设在地面以下的刚性位移传递杆以及与刻度钢尺对应设置的测尺；所述测尺一端使用连接线与刚性位移传递杆连接，另一端通过连接线连接对测尺施加拉力的配重块；刚性位移传递杆套装在套管内并且下端固定设置位移测头。

本实用新型的技术方案进一步改进在于：测量板的外侧壁以及测量板的通孔内侧壁对应刻度钢尺分别设置使连接线改变方向的滚轴，所述滚轴上设置刻槽，连接线位于刻槽内。

本实用新型的技术方案进一步改进在于：基座上表面对应通孔设置固定套；所述固定套设置通孔并且在通孔内设置用于保持连接线位置的固定杆，所述固定杆一端与固定套的通孔内壁固定连接另一端固定设置能够使连接线穿过的固定圆环，固定圆环上设置用于固定套管的螺栓定位孔并且在螺栓定位孔内设置用于紧固套管的螺栓。

本实用新型的技术方案进一步改进在于：地面以下埋设用于保持套管以及刚性位移传递杆垂直的定位套；所述定位套的靠近外缘侧设置定位孔并且在定位套外壁设置用于将套管定位的紧固螺栓。

本实用新型的技术方案进一步改进在于：测量装置设置四组。

本实用新型的技术方案进一步改进在于：四组测量装置环绕中心间隔90°均匀设置。

本实用新型的技术方案进一步改进在于：四组测量装置的刚性位移传递杆的下端均设置位移测头；四个位移测头的埋深不同。

本实用新型的技术方案进一步改进在于：四个位移测头间隔相同的埋设深度设置。

本实用新型的技术方案进一步改进在于：套管使用pvc材质制成，套管的内径大于刚性位移杆的外径；连接线为低延伸性尼龙线。

本实用新型的技术方案进一步改进在于：测量板设置支腿，基座上表面设置螺栓孔，测量板通过支腿使用螺栓可拆卸固定在基座上表面。

由于采用了上述技术方案，本实用新型取得的技术效果有：

本实用新型根据需要设置多组测量装置，能够对不同深度的地层沉降进行综合的测量，满足测量需求。

本实用新型通过滚轴将刚性位移传递杆的竖直方向的位移转变成测尺水平方向的移动，从而实现了沉降的便利测量。

本实用新型设置了刻度钢尺和测尺，两者能够形成类似于游标卡尺的测量原理，提高了测量的精度，并且易于操作。

本实用新型连接线采用低延伸性尼龙线可以尽可能减少位移过程中，因连接线的延伸线造成的测量误差。

附图说明

图1是本实用新型的立体示意图；

图2是本实用新型主视图；

图3是本实用新型俯视图；

图4是本实用新型定位套示意图；

图5是本实用新型固定套示意图；

其中，1、位移测头，2、刚性位移传递杆，3、套管,4、定位套，5、固定套，6、基座，7、测量板，8、滚轴，9、刻度钢尺，10、连接线，11、测尺，12、配重块，13、固定杆，14、固定圆环，15、紧固螺栓，16、定位孔，17、螺栓定位孔。

具体实施方式

下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

本实用新型公开了一种用于模型试验的地层沉降测试装置，用于对地层的沉降进行测试。该装置主要包括基座6、测量平台和测量装置。测量平台和测量装置安装在基座6上。基座6固定在地面上。具体如图1、图2、图3所示。

如图1、图3所示，测量平台包括测量板7和若干刻度钢尺9。测量板7上设置支腿，对应的在基座6上表面设置螺栓孔，使用螺栓将测量板7固定在基座6的上表面，因为使用螺栓因此可以测量板7可拆卸，方便对其进行更换。测量板7的上边面固定设置刻度钢尺9。测量板7具有通孔，通孔的侧壁以及测量板7的外侧壁分别设置滚轴8，滚轴8上设置刻槽。滚轴8用于改变连接线10的延伸方向。

本实用新型的测量装置主要包括刚性位移传递杆2和测尺11。测尺11起到测量的作用，刚性位移传递杆2埋设在地层内，用于传递地层沉降产生的作用力。刚性位移传递杆2套装在套管3内，刚性位移传递杆2和套管3均垂直埋设在地面以下，套管3的内径大于刚性位移传递杆2的外径。刚性位移传递杆2能够在套管3内自由的向下移动。在刚性位移传递杆2的最下端设置位移测头1，另一端设置连接线10。连接线10穿过定位孔16和固定圆环14，通过靠设在测量板7的通孔侧壁上的滚轴8的刻槽后，能够改变方向。连接线10在改变方向后与测尺11的一端连接。测尺11的另一端通过连接线10连接配重块12，测尺11与配重块12之间的连接线10通过靠设在测量板7的外侧壁上的滚轴8，而使配重块12悬挂在测量板7的外侧。配重块12通常使用重锤,配重块12能够对连接线10产生拉力。

基座6固定在地面上，基座6具有通孔，基座6的上表面设置具有通孔固定套5。基座6的通孔与固定套5的通孔对应设置。固定套5的通孔内设置固定杆13，固定杆13一端固定连接在固定套5的通孔的内壁上，另一端固定设置固定圆环14，具体如图5所示。在固定圆环14上还设置用于固定套管3的螺栓定位孔17。螺栓定位孔17的轴线沿固定圆环14的直径方向设置，在螺栓定位孔内设置用于紧固套管3的螺栓，该螺栓能够顶紧套管3。

在基座6的通孔内的地面以下设置定位套4，所述定位套4用于保持套管3以及刚性位移传递杆2的垂直状态。如图4所示，在定位套4的靠近外缘侧设置定位孔16，定位孔16的轴线与定位套4的轴线保持一致。在定位套4外壁同时设置用于将套管3紧压固定并且定位的紧固螺栓15。定位套4埋设在地面以下，定位套4上的定位孔16的个数与刚性位移传递杆2的个数保持一致，该实施例中是设置了四个。在具体的实施中，定位套4通常时设置两个，呈上下分布，两个定位套4能够确保套管3处于稳定的垂直状态。固定套5和定位套4均是用于保持套管3和刚性位移传递杆2垂直定位的，刚性位移传递杆2处于垂直的状态才能够确保测量的准确性。在组装时，套管穿过固定圆环15和定位孔16。

如图3所示，测尺11与测量平台的刻度钢尺9对应设置，在地层产生沉降时测尺11在连接线10的拉动下，能够产生位移。通过测尺11与刻度钢尺7的相对位移量，而得到地层沉降的位移量，测量采用类似于游标卡尺的测量原理。

在本实用新型中，测量装置设置四组，四组测量装置环绕中心间隔90°均匀设置。四组测量装置的刚性位移传递杆2的下端均设置位移测头1；四个位移测头1的埋深不同，能够对某一地点的地层沉降情况进行全面的测量

在具体的实施中，连接线10使用低延伸性尼龙线。套管3由pvc材质制成，具有良好的耐腐蚀性。

本实用新型通过设置刻度钢尺和测尺，刻度钢尺固定在测量板上作为基准，测尺能够在沉降时产生轻微的移动，通过测尺于刻度钢尺的相对位移，采用类似于游标卡尺的原理，能够精确地对地层沉降量进行测量。

本实用新型通过滚轴将刚性位移传递杆的竖直方向的位移转变成测尺水平方向的移动，从而实现了沉降的便利测量。

本实用新型连接线采用低延伸性尼龙线可以尽可能减少位移过程中，因连接线的延伸线造成的测量误差。

本实用新型结构简单，制作成本低，布设简单，误差低，可很好的适用于模型试验中的地层沉降测试。

显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。