[发明专利]基于液力测量的水平多点沉降监测装置及其监测方法

说明书

技术领域

本发明涉及路基或桥梁及类似建筑物的沉降监测，尤其是一种基于液力测量的水平多点沉降监测装置及其监测方法，特别适用于路桥或路隧等连接处产生的差异沉降监测。

背景技术

高速铁路、客运专线的高速行驶需要提供一个高平顺性和稳定性的轨下基础，由于高速铁路客运专线对纵向不均匀沉降非常敏感，要求高速铁路和客运专线对路基沉降有严格的控制。

目前，沉降监测通常采用水准仪或全站仪进行人工监测，而铁路客运专线线路长、监测断面多、测点数据大，采用人工监测存在费时、费力、工作量大、监测结果人为因素影响大的缺点。静力水准仪由液面位置测量高程变化，长期稳定性比较差，抗干扰能力差，不易实现多点沉降的自动监测。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种测量精度高、稳定性好、现场安装简便且易于实现自动监测的基于液力测量的水平多点沉降监测装置及其监测方法。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种基于液力测量的水平多点沉降监测装置，其关键技术在于：其包括设置于基准点处的储液罐，设置于基准点以及监测点处的监测容器、硅微压差传感器以及沉降采集仪，以及用于锚固硅微压差传感器的沉降板；所述储液罐、监测容器借助连通管连通，所述硅微压差传感器的感应膜片与监测容器内的液面密封接触，所述硅微压差传感器的输出端接沉降仪的相应输入端，所有硅微压差传感器之间连通有用于保证空气压力一致的空气管；所述沉降板埋设于路基下。

进一步的改进，上述连通管末端连接有用于减少连通管内气泡的回流管，所述回流管另一端的液面高度高于储液罐液面高度。

进一步的改进，上述空气管的末端连接有用于排除空气管内湿气的回气管。

优选的，上述连通管、回流管、空气管以及回气管捆绑为一体穿设在弹性保护软管内。

上述的储液罐内的液体为防冻液。

上述沉降采集仪内装有用于采集信号并进行解算的软件。

上述监测装置的监测方法步骤为：

1）在基准点和监测点安装好沉降板、储液罐、硅微压差传感器、连通管、回流管、空气管以及回气管，调节基准点和监测点处的监测容器大致在同一高度，其为初始位置；

2）当监测点路基沉降时，连通管和硅微压差传感器也随即下沉，连通管内的液体对监测点的硅微压差传感器形成液压，硅微压差传感器采集信号后传输给沉降采集仪，沉降采集仪经过换算处理后后可得出沉降高度。

本发明的原理是：连通管和监测容器内的液体压力与安装高度相关，当监测点发生沉降，则该点与基准点间的压力会发生变化。通过硅微压差传感器检测监测点与基准点的压力，既可以获得监测点相对于基准点间的高程变化，然后再通过数据分析和计算即可获得监测点的沉降变化。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明克服了静力水准仪由液面位置测量高程变化带来的弊端，现场安装使用方便，抗干扰能力强，易于实现在一定水平区域内的多个监测点沉降的自动监测，且测量精度高、长期稳定性好，非常适用于高速铁路客运专线的沉降变形长期自动监测；设置的回流管可以很好的防止液体灌装时气泡的产生，并且可通过定期回流管定期释放部分液体以减少气泡；通过在空气管中注入干燥空气并通过回气管带出各监测点设备中的湿气，可保证测量的准确性，并延长监测设备使用寿命。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

其中，1、储液罐；2、硅微压差传感器；3、监测容器；4、空气管；5、连通管；6、回流管；A代表基准点，B代表第一监测点，C代表第二监测点。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。