[发明专利]一种用于岩溶区和采空区铁路路基地基塌陷变形的监测装置

说明书

技术领域

本发明属于地基变形监测技术领域，更具体地，涉及岩溶区和采空区铁路路基地基塌陷变形的监测。

背景技术

我国地域辽阔，地质条件复杂多样，铁路路基修建时无法避免的通过易塌陷的岩溶地区和采空区。虽然采用一定的地基加固措施处理，但由于岩溶发育和小型采空洞分布的不规律性，仍存在塌陷的可能。地基发生塌陷时，造成上部铁路路基失去支撑产生塌陷，从而导致铁路路基发生不均匀沉降，影响铁路的平顺性，严重时影响列车的安全运行。因此，对铁路等级较高或比较重要的铁路路基工点有必要进行地基塌陷观测，根据塌陷情况及时采取必要的措施处治，防止产生进一步的危害。

已公布的发明专利CN103276755B提供了一种用于铁路筏板基础底部土体脱空变形的监测装置，包括位于筏板下方水平布置的钢板，钢板底面设有将钢板锚固于筏板下方的地基土中的锚杆，钢板顶面固定有竖直设置的内侧钢筋，内侧钢筋外套设有与筏板整体浇筑在一起的竖直设置的筏板钢管，筏板钢管外套设有固定于路堤内的外侧护管。该监测装置采用游标卡尺进行测量，尽管精度高，但运营期间由于列车持续运行，很难实现人工测量，且受测量人员素质、天气等影响，测量质量不易保障。再者，钢管及外侧护管需贯穿铁路路基及上部轨道等，施工过程中与铁路路基填筑易产生相互干扰，且不可避免的影响铁路路基和轨道的整体性，严重时可能形成隐患。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提出了一种用于岩溶区和采空区铁路路基地基塌陷变形的监测装置，该装置既要避免人工测量困难的问题，又要保证测量精度和列车的安全运行，同时要求不影响结构的整体性。

为实现上述目的，按照本发明，提供了一种用于岩溶区和采空区铁路路基地基塌陷变形的监测装置，其特征在于，包括电感式应变计和电感式传感器测试仪，所述电感式应变计包括上部测试装置、中部连接杆、下部固定装置和法兰盘，其中，

所述下部固定装置固定连接在岩溶溶洞顶板或采空洞顶板上；

所述中部连接杆为中空结构并且其上、下端均敞口，其竖直设置且下端固定连接在所述下部固定装置上；

所述法兰盘固定在铁路路基上，其位于所述中部连接杆的上方并与所述中部连接杆之间存在间距，其中，所述铁路路基位于所述岩溶溶洞顶板或采空洞顶板的上方；

所述上部测试装置包括感应线圈和磁铁，所述感应线圈竖直设置并且固定连接在所述中部连接杆的内壁上，所述岩溶溶洞顶板或采空洞顶板在发生沉降时能带动所述中部连接杆和所述感应线圈同步沉降；所述磁铁的上端固定连接在所述法兰盘上，其下端伸入所述感应线圈内，所述铁路路基在发生沉降时能带动所述磁铁同步沉降；

所述电感式传感器测试仪通过导线与所述感应线圈连接；

铁路路基的沉降和/或岩溶溶洞顶板或采空洞顶板的沉降能使磁铁与感应线圈相互切割产生电流，通过电感式传感器测试仪即可得到铁路路基与岩溶溶洞顶板或采空洞顶板的沉降差值。

优选地，所述上部测试装置还包括用于保护感应线圈的波纹管，所述波纹管的上端固定连接在所述法兰盘上，其下端伸入所述感应线圈内，所述磁铁的下端伸入所述波纹管内。

优选地，所述下部固定装置包括螺栓及钢筋组，所述螺栓竖直设置并且其上端螺纹连接所述中部连接杆的下端，所述钢筋组包括多根钢筋并且每根钢筋均焊接在所述螺栓的外侧。

优选地，每根钢筋均进行折弯处理，其包括第一折弯端和第二折弯端，所述第一折弯端固定连接在所述螺栓的外侧，所述第二折弯端向上翘起。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

(1)本发明的电感式传感器测试仪可以设置在铁路路基封闭线路以外，不受线路封闭、列车运行量大及空间限制的影响，可随时进行观测。

(2)本发明采用电感式传感器测试仪对地基塌陷变形数据值进行读数，不受测量人员素质、天气气候因素等影响，测量质量容易得到保障。

(3)本发明位于铁路路基底部和岩溶溶洞或采空洞之间，无需贯穿铁路路基，可避免施工过程中与铁路路基填筑产生相互干扰，且不影响铁路路基和轨道的整体性，不影响列车的安全运行。

附图说明

图1是本发明安装在轨道支撑结构上的结构示意图；

图2为本发明中的上部测试装置伸入中部连接杆中的结构示意图；

图3是本发明中的下部固定装置的结构示意图。

具体实施方式