一种用于真空预压监测的地表沉降标的制作方法

1.本实用新型属于工程测量监测技术领域，涉及一种用于真空预压监测的地表沉降标。


背景技术：

2.随着我国港口、码头及对外贸易的不断发展，对深水港、大码头需求量在不断增加，为了能够更好的服务经济建设的发展，能够更合理、更环保的利用沿海浅水区域的地理优势，各沿海城市及南海诸岛开展了多项吹砂填岛项目。伴随着吹砂填岛项目的不断开展，真空预压等相关地基处理技术对地面沉降量的监测提出了新的要求和挑战。
3.由于吹填区域的地基监测面积较大，且地基处理表层多为垫层土、人工竹排及腹膜，下层多为淤积形成的淤泥质滩涂，土质基本为淤泥及淤泥质粘土。吹填物中有机物含量较高、土质疏松、含水量极高，真空预压后，地表沉降量较大，沉降速率较快且沉降不均匀，加之真空预压区域通常会出现膜上覆水（以增加膜上压力），覆水区域往往覆水深度较大，技术人员极难在区内进行自由行动，立尺人员要到达沉降标位置立尺非常困难，即使采用皮划艇滑行通过，速度也非常缓慢，对于连续的、高频的跟踪监测任务，造成了极大的困难，使得测量作业效率非常低。传统监测需要采用人工立尺进行沉降观测，费时费力且存在不安全因素，极易造成人员、仪器设备落水等突发情况。
4.在真空预压的地基处理监测工作中，根据工作区域需监测面积较大、地基较软等特点，结合监测工作周期相对较长、监测频率较高、监测项较多等监测要求，对监测方法、沉降标的牢固性、经济实用性、观测稳定性等方面提出了新的要求。


技术实现要素：

5.为了达到上述目的，本实用新型提供一种用于真空预压监测的地表沉降标，解决了现有技术中存在的在软土地基工程处理监测过程中，工作效率较缓慢问题、常规沉降标极易对密封膜造成损坏等问题。
6.为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是，一种用于真空预压监测的地表沉降标，包括底座、沉降杆、固定扣件、滑动件和小棱镜，底座由圆形钢管、钢板、角钢组成，圆形钢管垂直向上焊接在钢板的正中心；圆形钢管和钢板之间焊接有四个角钢，角钢在圆形钢管的圆周均匀分布；沉降杆下端固定安装在圆形钢管内，固定扣件固定在沉降杆上端；固定扣件上固定有滑动件，小棱镜的l型支架固定在滑动件上。
7.进一步地，沉降杆和圆形钢管上开有数量相同且位置相互对应的固定孔，沉降杆和圆形钢管通过自攻螺丝固定。
8.进一步地，固定扣件和滑动件之间、小棱镜的l型支架与滑动件之间均通过螺丝固定。
9.进一步地，固定扣件横向开有两排小孔，上排小孔距固定扣件上边缘与下排小孔距固定扣件下边缘的距离相同；两排小孔的大小及距离与滑动件上对应的预留孔相匹配。
10.进一步地，滑动件表面带有和固定扣件表面相匹配的弧度。
11.优选的，钢板为5mm 厚的750mm
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750mm的正方形钢板，钢板的四角为半径为100mm的圆弧形；圆形钢管高500mm、外直径为108mm；角钢所用钢材厚度为6mm，两边宽度均为100mm。
12.优选的，沉降杆为pvc硬管，直径90mm、高2m。
13.优选的，沉降杆从下端往上每隔100mm设有一层固定孔，共计四层；每层设置有四个沿沉降杆圆周均匀分布的固定孔。
14.优选的，所述固定扣件宽度为40mm，展开长度为270mm，同一排小孔的孔间间距为16mm，上排小孔距上边缘的距离为10mm。
15.本实用新型的有益效果是：
16.本实用新型牢固耐用，结构简单，安装简易，安全可靠；一方面，可用于提高真空预压地基沉降观测质量；二方面，除首次安放外，可极大的避免在困难区域（较深覆水区或较危险塌陷区）人员操作的安全风险；三方面，能够极大的避免沿海大风天气对沉降标的影响。
附图说明
17.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1是本实用新型实施例的用于真空预压监测的地表沉降标的俯视图。
19.图2是本实用新型实施例的底座结构图。
20.图3是本实用新型实施例的沉降杆结构图。
21.图4是本实用新型实施例的固定扣件的展开图。
22.图5是本实用新型实施例的滑动件结构图。
23.图6是本实用新型实施例的用于小棱镜结构图。
24.图7是本实用新型实施例的用于真空预压监测的地表沉降标的结构图。
25.图中各部件具体表示为：
26.1.钢板，2.角钢，3.圆形钢管，4.沉降杆，5.固定扣件，6.滑动件，7.小棱镜。
具体实施方式
27.下面将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，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，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。
28.如图1
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7所示，本实用新型实施例提供了一种用于真空预压监测的地表沉降标，包括底座、沉降杆4、固定扣件5、滑动件6和小棱镜7，底座由圆形钢管3、钢板1、角钢2组成，圆形钢管3垂直向上焊接在钢板1的正中心；圆形钢管3和钢板1之间焊接有四个角钢2，用于加固圆形钢管3和钢板1，角钢2在圆形钢管3的圆周均匀分布；沉降杆4下端固定安装在圆形钢
管3内，固定扣件5固定在沉降杆4上端；固定扣件5上固定有滑动件6，滑动件6的高度随着固定扣件5的高度变化而变化，小棱镜7由一个l型支架和一个固定在l型支架上的棱形镜片组成，小棱镜7的l型支架固定在滑动件6上。沉降标俯视图如图1所示。
29.进一步地，沉降杆4和圆形钢管3上开有数量相同且位置相互对应的固定孔，沉降杆4和圆形钢管3通过自攻螺丝固定。
30.优选的，沉降杆4从下端往上每隔100mm设有一层固定孔，共计四层；每层设置有四个沿沉降杆4圆周均匀分布的固定孔。
31.进一步地，固定扣件5和滑动件6之间、小棱镜7的l型支架与滑动件6之间均通过螺丝固定。
32.进一步地，固定扣件5横向开有两排小孔，上排小孔距固定扣件5上边缘与下排小孔距固定扣件5下边缘的距离相同；两排小孔的大小及距离与滑动件6上对应的预留孔相匹配。
33.进一步地，滑动件6表面带有和固定扣件5表面相匹配的弧度。
34.优选的，钢板1为四角为圆弧形的5mm 厚的750mm
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750mm的正方形钢板（采用裁切四角的正方形钢板作为底板，不仅能够保障四个方向的支撑平衡，还能够防止四个尖角对密封膜的损坏，同时在制作过程中相对圆形的底板裁切更简单，而且能够充分利用材料，增加底板的重量及稳固性），四角的圆弧半径为100mm ；圆形钢管3高500mm、外直径为108mm；角钢2所用钢材厚度为6mm，两边宽度均为100mm。
35.优选的，沉降杆4为pvc硬管，直径90mm、高2m。因真空预压场地分区密封，各区相对平整，为保证三角高程观测时视线高度及离开水面等障碍物沉降杆4不小于1.3m。因真空预压监测周期相对较长，对于沉降标牢固、轻便耐用有一定的要求，采用pvc硬管不仅能够保证杆体重量轻、强度高，而且不易受环境变化而变形，在实用性方面更加经济实惠。
36.优选的，所述固定扣件5宽度为40mm，展开长度为270mm，同一排小孔的孔间间距为16mm，上排小孔距上边缘的距离为10mm。
37.在一个具体实施例中：采用5mm 厚的750mm
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750mm的正方形钢板1（钢板1四角按照半径100mm圆弧进行裁切），其中心处焊接外直径108mm（dn100），高500mm的圆形钢管3，圆形钢管3和钢板1通过四个方向焊接四个6mm厚的 100mm
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100mm的角钢2进行加固，构成沉降标底座。在圆形钢管3上从其一端每间隔100mm处，互相垂直的四个方向上各打固定孔一个（在未焊接圆形钢管3与钢板1前打孔，且焊接角钢2、钢板1及圆形钢管3时，应避开各层的固定孔），形成4层平行的固定孔，如图2所示。采用直径90mm、高2m pvc硬管作为沉降杆4，如图3所示。 pvc管一端插入底座的圆形钢管3内，用自攻螺丝固定在圆形钢管3的固定孔中；pvc管另一端距离pvc管顶30mm处，采用宽度40mm（其间分两排打小孔，同一排的孔间间距16mm、上排孔距上边缘10mm，下排孔距下边缘10mm，如图4所示）、展开长度为270mm、固定端（两端各打小孔两个，即e、f、g、h四个大小相同的孔）宽度20mm的自制固定扣件5，用螺栓固定在pvc管顶端；再将弧长40mm、高度为120mm的滑动件6挂接在固定扣件5上，调整位置后用螺丝经a、b孔连接滑动件6及固定扣件5，如图5所示；最后将专用小棱镜7（同所使用的全站仪匹配的全反射小棱镜7）的l型支架与滑动件6采用螺丝经c或d孔固定，并一同连接固定扣件5于pvc管顶端。采用小棱镜7能够极大的减小瞄准误差，有效提高观测精度。
38.采用固定扣件5及滑动件6固定小棱镜7于沉降标顶端，能够在首次调整好棱镜后，
后期监测不需要人工再干预沉降标，保证了沉降标监测数据能够准确反映地面变化，避免了传统人工反复立尺位置的不确定性及人为干扰沉降量。
39.本实用新型的具体安放步骤为：
40.1、放样出地表沉降标的具体安放位置，当点位处较平稳时，直接用红色油漆圈定位置；当点位处高低不平时，可将该点位向周边适当移动，直到能平稳的放置，再用红色油漆圈定位置。
41.2、在上一步圈定的位置处，采用3个装入适量砂土的工程编织袋，以“品”字形摆放（“品”字形摆放能更敏感反应沉降标变化），调整砂土袋的高低，使3个砂土袋放置稳定、袋面基本平整。
42.3、在第二步完成后，在“品”字形砂袋上放置沉降标底座，然后将圆形 pvc硬管垂直插入底座中心的圆形钢管3，再用自攻螺丝在一二三四层的不同高度，按照现场实际情况的需要，进行pvc管和圆形钢管3的固定（具体固定高度可根据现场情况进行选择，确保满足监测中对视线的高度要求）。
43.4、在第3步完成后，在pvc管顶部扣入固定扣件5（固定扣件5的松紧程度以暂不滑落为宜），再在固定扣件5上用c、d孔螺丝固定小棱镜7于滑动件6上。
44.5、调整小棱镜7的朝向及位置，待小棱镜7正对测站点后，经a、b 孔用螺丝固定滑动件6于固定扣件5上的预留孔中，再将固定扣件5上的孔e与孔f之间、孔g与孔h之间使用螺栓连接以紧固固定扣件5，确保固定扣件5牢固固定于pvc管顶端。
45.6、待沉降标安装完成后，再取3个装入适量砂土的工程编织袋放置于底板上（减少覆水产生的浮力及大风等因素对沉降标的影响），调整上下砂袋，使沉降标底座平稳、沉降杆4垂直于地面、小棱镜7正面方向正对测站点。
46.7、在已知测站点架设全站仪，设置好测站信息后，对监测区域内已安装、调整好的沉降标进行依次、逐个观测（不再需要人工重复立尺），分别测出监测点的水平角、垂直角和距离等。仪器自动存储记录。
47.本实用新型采用小棱镜7作为固定的观测目标，在高频监测及对数据精度要求较高的沉降监测中，能够极大的提高监测数据质量，准确的反映出监测点的相邻周期间的变化情况。应用本实施例进行大面积真空预压沉降监测，能够有效避免人员在软地基区的塌陷等安全隐患、保证监测数据质量（避免人工立尺带来的误差）、还能够极大的提高监测效率（避免重复立尺）、同时回收后可以多次重复使用，极大的节省材料消耗。
48.本实用新型为一次性安放式装置，是针对真空预压地基的沉降监测工作中数据易受外部因素影响、人员操作不便且存在一定的安全隐患等困难而设计的一种监测沉降标志。以达到在真空预压区沉降监测的作业高效、数据准确、经济实用、安全可靠的目的。
49.本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。
50.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围内。