[发明专利]用于软土地层的多层叶片式多点位移计锚头

说明书

技术领域

本发明涉及一种多点位移计锚头，更具体涉及一种用于软土地层的多层叶片式多点位移计锚头。

背景技术

处于软土地区的建设工程，由于软土层具有含水量高、高压缩性、高触变性、强度低等特点，因此，在软土地区施工，将导致较大的土体变形，为确保工程安全，工程技术人员需经常了解施工过程中土体的沉降变形，分析土体变形的“时间效应”和 “空间效应”，用以判断工程施工的合理性，及时反馈分析并修正优化工程施工中存在的问题，用于指导后续工程施工。目前，有关软土地区土体位移计锚头大多采用水膨胀压缩木锚固、爪钩式锚头点接触锚固、撑开式伞形土锚锚头、注浆或锚固剂粘结孔内测点锚固等，这些锚固方式受工程施工条件限制，存在许多不足。水膨胀压缩木锚固在土体锚固中安装困难，操作不便，注水时间和膨胀时间难以控制，土体的锚固强度不够，容易造成孔内测点移动，使监测数据不准确；爪钩式锚头点接触锚固，爪钩处使土体结构破坏，造成土体锚固强度不够，可靠性差，使孔内测点偏离实际监测点，带来较大误差；撑开式伞形土锚锚头，当伞形土锚撑开时，造成土体结构破坏，特别容易造成孔口土体塌陷，使土体锚固强度降低，抗滑能力下降，影响土体锚固效果；采用注浆或锚固剂粘结孔内测点锚固时，注浆时间长，施工不便，且在极软弱土层中锚固效果不佳，造成锚固强度不可靠，带来测量误差，影响数据的精度。

以上土体位移计锚头均不适用于软土地区土体的锚固，特别是在富水软弱地层，土体自稳性较差，透水性、富水性好，锚头锚固时造成土体结构的破坏，使锚固力大幅度降低，且缺少护孔装置，容易造成塌孔，使测量不准确，而有关软土地层多层叶片式多点位移计锚头的相关研究鲜有报道。

中国专利CN 2078375U岩土钻孔多点位移计，主要自锚头、外伸型或凸起状弹簧片和测尺组成，锚头是由中间口径较大，两端口径小的三段开缝的异径管固定连接。该专利适用于松软岩层、煤体及土层测量，但是不适用于富水软弱的软体地层，容易造成锚固位置土体结构的破坏，使土体锚固力不足，影响位移测量的精度。

中国专利CN 1415805A船锚式注浆张开型士锚锚头，主要包括：薄壁铜管、锚抓顶座、活塞推进体、撑杆和锚抓，锚抓顶座与薄壁钢管固定连接，撑杆两头由活动销钉分别连接活塞推进体的撑杆底座和锚抓，锚抓的头部通过活动销钉与锚抓顶座连接，锚抓的中部通过活动销钉与撑杆连接，锚头后部设置连接孔与锚索相连。但是该专利比较适用于土质基坑、边坡墙中的锚固，不适用与富水软弱软土地层的锚固，如果利用高压灌浆使锚抓张开切入锚孔孔壁，会造成土体结构的破坏，影响测量数据的精度。

中国专利CN 207622U管缝锚固式多点位移计，该装置包括管缝式锚头，管缝式锚头为弹簧钢制成的带缝的锥台形锚头，并配有开口尾圈和倒刺，但是该锚头主要用于岩基、井巷、硐室及隧道灯岩土工程，而不能用于软体地层的锚固。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种用于软土地层的多层叶片式多点位移计锚头，该方法具有量程大、结构简单、锚固效果好、抗滑能力强、施工方便、性能可靠等优点。

本发明的技术方案如下：

本发明多层叶片式多点位移计锚头，该锚头包括安置于待测土体的钻孔内的若干测点锚固头单元，各测点锚固头单元依次垂直放置且相互之间首末皆通过套管连接，每个测点锚固头单元固定钻孔纵向的一个测点。

所述套管为中空的构件，各段套管的长度可根据位移测点的间隔长度选用钢管进行定制；

所述钻孔内测点锚固头单元设计为面接触式，每个测点锚固头单元均包括主锚固头10和锚头保护罩11，主锚固头10和锚头保护罩11之间是螺纹连接，测点锚固头上端是由主锚固头10通过锁定螺钉与上套管连接，其下端是由锚头保护罩11通过锁定螺钉与下套管连接。

所述主锚固头10包括压簧装置、若干扭簧、若干叶片式锚抓、若干铟钢丝及定滑轮、垂直套筒和水平固定板，扭簧数量和叶片式锚抓数量一致，且各扭簧输出端分别与叶片式锚抓一侧铰接。所述压簧装置置于主锚固头中央，所述若干扭簧均匀分布于主锚固头外围区域，在水平方向，所述垂直套筒置于压簧装置和扭簧之间用于限位。在垂直方向，所述水平固定板置于压簧装置和扭簧之间用于限位，保证所述压簧装置底部位于扭簧顶部之上。

所述压簧装置置于所述主锚固头中央，包括压簧、固定轴、压簧底座和顶盖，所述压簧套入固定轴上，固定轴固着于压簧底座上，所述顶盖置于固定轴顶端，且顶盖自身重力足以静止压紧压簧。