CN105403197A - 基坑和边坡深层水平位移的自动监测装置与安全预警系统 - Google Patents

基坑和边坡深层水平位移的自动监测装置与安全预警系统 Download PDF

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刘全林
刘文君
范君宇
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Abstract

本发明提供一种基坑和边坡深层水平位移的自动监测装置与安全预警系统，其特征是，包括一插入土层中的测斜管，测斜管内设置有可以升降的测斜探头，所述测斜探头通过绳索连接一牵引机构，所述牵引机构内设置有一控制测斜探头工作的控制模块。本发明所述基坑围护结构测斜的自动监测装置，大大提高了测量效率，简化了操作过程，克服了人为的读数误差，避免了人工操作失误造成的测斜失败，大大提高了测量数据的可靠性和测量精度。通过自动数据处理、分析和预警，实现了基坑与边坡安全的全天候自动监控。

Description

基坑和边坡深层水平位移的自动监测装置与安全预警系统
技术领域
本发明涉及土木工程技术领域，特别涉及基坑和边坡深层水平位移的自动监测装置与安全预警系统。
背景技术
目前常规基坑围护结构和边坡的深层水平位移监测的方法是：采用人工牵引测斜传感器、分段记录测量；或在测斜管中布设多个固定式测斜传感器进行自动测量。人工测量具有工作量大，时间长及监测不及时等问题。而固定式测斜仪的自动测量需要沿测孔和深度方向布置多个测斜传感器设备、监测成本巨大等问题。为此，为了基坑和边坡的安全，有必要对深基坑围护结构与临近岩土层和边坡的深层水平位移作自动测量，同时减少测斜传感器的数量，降低成本，达到对基坑安全的实时、全天候监测和安全预警的目的。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，克服基坑和边坡深层水平位移(简称测斜)技术中存在的问题，提供一种基坑和边坡深层水平位移的自动监测装置与安全预警系统。
为了解决上述问题，本发明的技术方案是这样的：
基坑和边坡深层水平位移的自动监测装置与安全预警系统，包括一根插入土层或围护体中的测斜管，测斜管内设置有可以升降的测斜探头，所述测斜探头通过绳索连接一牵引机构，所述牵引机构内设置有动力装置、控制测斜探头升降工作的控制模块和测量数据的采集模块。
所述测斜探头的上端和下端分别设置有可用于在测斜管内滑动的滑轮，对应的所述测斜管上设置有一对滑轮槽。
所述牵引机构位于测斜管顶部，牵引机构内设置有一卷扬机，所述绳索缠在卷扬机上一端连接测斜探头。
所述卷扬机连接一驱动其转动的步进电机，所述步进电机连接所述控制模块。
所述测斜探头上设置有连接牵引绳索的连接孔。
所述测斜探头设置有传感器和数据传输模块，所述数据传输模块连接接到数据接受终端。
所述数据传输模块为无线数据传输模块。
基坑与边坡的安全预警系统由数据处理、数据分析和预警模块组成。
有益效果，本发明所述的基坑和边坡深层水平位移的自动监测装置与安全预警系统，大大提高了测量效率，简化了操作过程，克服了人为的读数误差，避免了人工操作失误造成的测斜失败，大大提高了测量数据的可靠性和测量精度，通过自动数据处理、分析和预警，实现了基坑与边坡安全的全天候监控。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明；
图1为本发明所述的基坑和边坡深层水平位移的自动监测装置与安全预警系统。
图2为本发明所述的测斜管原理示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
参看图1，基坑和边坡深层水平位移的自动监测装置与安全预警系统，包括一根插入土层中的测斜管1，测斜管为塑料管，随工程桩施工一起插入土层中。测斜管1内设置有可以升降的测斜探头2，测斜探头2外部为一直金属管，金属管长度为0.5米左右。所述测斜探头2通过绳索连接一牵引机构3，所述牵引机构3内设置有一控制测斜探头工作的控制模块32。
参看图2，所述测斜探头2的上端和下端分别设置有可用于在测斜管内滑动的滑轮23，对应的所述测斜管上设置有一对滑轮槽。在测斜探头2的上端和下端分别设置有一与测斜探头交叉的斜杆21、22，所述斜杆两端分别设置一个滑轮23，所述滑轮23分别位于测斜探头的两侧，呈高低布置。
所述牵引机构3位于测斜管顶部1，牵引机构3内设置有一卷扬机31，所述绳索5缠在卷扬机31上一端连接测斜探头2。
所述卷扬机连接一驱动其转动的步进电机，所述步进电机连接所述控制模块32。控制模块，可以控制电机的运行节奏速度，使得测斜探头安装设计的运动过程进行上下移动。
所述测斜探头2上设置有连接绳索的连接孔。
所述测斜探头中部设置有传感器，传感器与斜杆连接，斜杆的倾度由传感器测的，所述传感器连接一数据采集模块，所述数据采集模块连接一数据传输模块，数据传输模块连接一数据接受终端。
所述数据传输模块为无线数据传输模块。
工作过程如下：测斜探头2按照一定的上下移动速率(2米/分钟)沿着测斜管上下移动，每运行一定距离(0.5米)停下(偏差+-25mm)，停歇1～2s，采集各个深度的测斜数据，传输到数据采集模块中，并听从上位机指令将采集的数据传送给总控箱或者数据接受终端。
有益效果，基坑和边坡深层水平位移的自动监测装置与安全预警系统，大大提高了测量效率，简化了操作过程，克服了人为的读数误差，避免了人工操作失误造成的测斜失败，大大提高了测量数据的可靠性和测量精度。通过自动数据处理、分析和预警，实现了基坑与边坡安全的全天候自动监控。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实例的限制，上述实例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (8)

1.基坑和边坡深层水平位移的自动监测装置与安全预警系统，其特征是，包括一根插入土层或围护体中的测斜管，测斜管内设置有可以升降的测斜探头，所述测斜探头通过绳索连接一牵引机构，所述牵引机构内设置有动力装置、控制测斜探头升降工作的控制模块和测量数据的采集模块。
2.根据权利要求1所述的基坑和边坡深层水平位移的自动监测装置与安全预警系统，其特征是，所述测斜探头的上端和下端分别设置有可用于在测斜管内滑动的滑轮，对应的所述测斜管上设置有一对滑轮槽。
3.根据权利要求1所述的基坑和边坡深层水平位移的自动监测装置与安全预警系统，其特征是，所述牵引机构位于测斜管顶部，牵引机构内设置有一卷扬机，所述绳索缠在卷扬机上一端连接测斜探头。
4.根据权利要求3所述的基坑和边坡深层水平位移的自动监测装置与安全预警系统，其特征是，所述卷扬机连接一驱动其转动的步进电机，所述步进电机连接所述控制模块。
5.根据权利要求1所述的基坑和边坡深层水平位移的自动监测装置与安全预警系统，其特征是，所述测斜探头上设置有连接绳索的连接孔。
6.根据权利要求1所述的基坑和边坡深层水平位移的自动监测装置与安全预警系统，其特征是，所述测斜探头中部设置有传感器，传感器与斜杆连接，所述传感器连接一数据采集模块，所述数据采集模块连接一数据传输模块，数据传输模块连接一数据接受终端。
7.根据权利要求6所述的基坑和边坡深层水平位移的自动监测装置与安全预警系统，其特征是，所述数据传输模块为无线数据传输模块。
8.根据权利要求1所述的基坑和边坡深层水平位移的自动监测装置与安全预警系统，其特征是，还包括数据处理、数据分析和预警模块。
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