[发明专利]一种适合孔内安装的基岩变位计及其安装埋设方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种适合钻孔内安装埋设的基岩变位计，它主要用于水利水电工程对坝基岩体的垂直变形监测，是坝基岩体垂直变形监测的主要监测仪器。本发明还涉及一种适合钻孔孔内安装的基岩变位计的安装埋设方法，实现在坝体混凝土浇筑层表面钻孔埋设基岩变位计。

背景技术

采用基岩变位计进行坝基岩体垂直变形监测，是目前工程实际中最主要的方法之一。具体安装埋设基岩变位计的做法是在坝基的建基面采用钻孔的方式埋设孔底锚头和传递杆组件，然后安装测缝计和安装支架，并通过调整安装支架顶板的高度来调定测缝计初始值（预拉）处于量程的合适位置，最后浇筑建基面上的坝体混凝土，并将测缝计观测电缆引至观测站进行观测。

目前所使用的基岩变位计主要包括锚头、传递杆组件、测缝计、测缝计安装支架等，只能在坝基的建基面进行钻孔安装埋设。如果在坝体混凝土浇筑上升过程中，仪器因质量、强振、电缆破损等原因失效后，通常无法进行补救修复或者补充埋设替代的基岩变位计。

发明内容

本发明提供了一种适合钻孔内安装的基岩变位计，具有与现有技术的基岩变位计相同的孔底锚头、传递杆组件和位移传感器（测缝计），不同之处在于它特殊的测缝计固定基座、测缝计量程预置构件、安装埋设方法、应用场合、以及可以在工程后期进行增补和替换埋设的功能特性。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种适合孔内安装的基岩变位计，包括位于埋设钻孔最下端的锚固头、传递杆、外套在传递杆上的塑料套管、测缝计；其结构特点是，还包括固定测缝计的圆筒基座、以及测缝计初始量程预置构件拉耳；所述锚固头通过传递杆在建基面处与测缝计的下端相连，所述测缝计置于圆筒基座的内腔，且该测缝计的上端头与所述圆筒基座的上端口固定连接。

由此，测缝计的上端与圆筒状的基座固定，测缝计置于圆筒基座的内腔并受到筒壁的保护；在圆筒基座的顶部外表面设置有测缝计量程预置构件拉耳，通过提拉拉耳调整和设定基岩变位计量程初始值。传递杆组件为内置钢管和外套塑料管件，钢管下端与锚固头连接，上端与测缝计连接，外套塑料管防止钻孔内回填灌浆时将传递钢管固死。

进一步地，作为一种具体的固定测缝计的上端头的结构形式，所述圆筒基座的上端有一个可使测缝计的上端头通过的圆孔，该测缝计的上端头通过设置在圆筒基座顶端的卡子垫片和压盖固定；所述圆筒基座的下端口设有一个管内径由大变小的管口沉台。

更进一步地，所述测缝计的上端头穿过圆筒基座的上端圆孔，并由设置在圆筒基座顶端的两个半圆环卡子垫片卡住，所述卡子垫片上设有一个中间凹陷的圆环压盖；所述卡子垫片、圆环压盖和圆筒基座之间通过螺栓将测缝计的上端头压紧固定。由此，测缝计置于圆筒基座（保护钢筒）的内腔，其上端与圆筒基座的顶部端口固定。固定构件包括两片半圆环拼接卡子垫片和一个中间凹陷的圆环压盖，采用两个螺栓固定。测缝计上端引出的观测电缆，穿过圆环压盖的中心孔引出埋设钻孔再引至观测站。

所述圆筒基座的下端管口沉台段内侧与传递杆塑料套管之间设有密封圈，所述测缝计与连接器均位于圆筒基座的空腔内。

所述圆筒基座的顶部外表面固定有两个拉耳，通过用铁丝提拉拉耳预置测缝计的初始量程。

为了防止钻孔内回填灌浆时浆料进入圆筒基座的内腔将测缝计填死，在传递杆的外套塑料管与圆筒基座的筒壁之间设有止浆密封圈。同时，为了有效地阻挡止浆密封橡胶圈因灌浆压力被挤入圆筒基座内腔，在圆筒基座的筒壁下端口内侧设有一个管口沉台。

籍由上述结构，本发明可以向常规的基岩变位计一样在大坝建基面垂直钻孔埋设，也就是将锚头和传递杆组件安装埋设在大坝建基面以下的基岩中，将测缝计(置于圆筒基座内固定)安装埋设在大坝建基面处，在大坝混凝土的施工浇筑过程中和大坝建成后的运行中，监测坝基的垂直变形。

进一步地，本发明还提供了一种如上所述的适合孔内安装的基岩变位计的钻孔安装埋设方法，包括如下步骤：

1）在坝体混凝土浇筑层的表面钻孔，穿过建基面至锚固头的设计高程，即钻至设计孔深；

2）依照锚固头、由传递杆和塑料套管组成的传递杆组件、连接器、测缝计、圆筒基座和密封圈的先后秩序组装成基岩变位计，用第一根铁丝绑住锚固头将该基岩变位计下放至钻孔内；

3）将基岩变位计全部下放至钻孔内之前，在圆筒基座顶部安装的拉耳上捆扎第二根铁丝，继续下放基岩变位计至设计位置后固定第一根铁丝；

4）通过提拉拉耳上捆扎的第二根铁丝，对测缝计进行测试，预置测缝计的初始值，使之处于量程内，并固定好第二根铁丝；