CN105839681A - 用激光测距传感器监测基坑钢支撑轴力的方法 - Google Patents

用激光测距传感器监测基坑钢支撑轴力的方法 Download PDF

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夏才初
陈忠清
杜时贵
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D33/00—Testing foundations or foundation structures

Abstract

本发明涉及用激光测距传感器监测基坑钢支撑轴力的方法，包括以下步骤：(1)基坑钢支撑架设后施加预紧力前，选取一侧基坑钢支撑端部钢垫板上焊固定装置，另一侧基坑钢支撑端部钢垫板对应部位设置反光片；(2)使激光测距传感器与固定装置连接，并使其激光点照准待测点反光片中央，然后读取读数；(3)按照规定的测量频率，重复上述测量步骤，并记录读数，与第一次测值的差即为各监测时间的钢支撑变形，由胡克定律即可以计算其轴力。本发明是一种结构简单、安装方便、操作快捷、能满足精度要求，且造价低廉、易于推广应用的基坑工程钢支撑轴力监测方法。

Description

用激光测距传感器监测基坑钢支撑轴力的方法
技术领域
本发明涉及一种用激光测距传感器监测基坑钢支撑轴力的监测方法，主要用于基坑工程钢支撑轴力的监测。
背景技术
在基坑工程施工中，钢支撑因具有便于安装和拆除、材料消耗量小等优点而被广泛的采用，支撑轴力是基坑工程安全性的主要评价指标，因而是基坑施工过程中的主要监测项目。
现有基坑工程钢支撑结构轴力监测方法主要有两种：一种是在钢支撑上安装应变计，但是安装较危险，而且安装要求高，一般一根钢支撑上要安装三、四个应变计，成本高，并且监测精度的影响因素多，精度不容易保证；另一种是在钢支撑的端部串联安装轴力计，该方法安装复杂，尤其是轴力计与钢支撑串联安装，需要施工单位配合将钢支撑配置到合适的长度，钢支撑已经配置好或已经施工就不能实施。
有鉴于此，提出本发明。
发明内容
针对现有技术的上述技术问题，本发明的目的是提供一种用激光测距传感器监测基坑钢支撑轴力的方法，其为一种结构简单、安装方便、操作快捷、能满足精度要求，且造价低廉、易于推广应用的基坑工程钢支撑轴力监测方法。
为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：
用激光测距传感器监测基坑钢支撑轴力的方法，包括以下步骤：
(1)基坑钢支撑架设后施加预紧力前，选取一侧基坑钢支撑端部钢垫板上焊接固定装置，另一侧基坑钢支撑端部钢垫板对应部位设置反光片；
(2)使激光测距传感器与固定装置通过螺丝杆连接，并使激光测距传感器的激光点照准待测点反光片中央，然后读取读数，第一次测值记为l0；
(3)按照规定的测量频率，重复上述测量步骤，并记录读数li(i＝1,2,3……,n)，与第一次测值的差(li-l0)即为各监测时间的钢支撑变形Δli，由胡克定律即可以计算其轴力Ni。具体计算公式如下：
Ni＝[(li-l0)/l0]·E·A
式中：E为钢支撑的弹性模量，A为钢支撑的横截面积。
所述的监测频率为每天一次。
为使监测更加精确，还包括步骤(4)：在钢支撑的上部、左右侧各布设一对测点，求取平均值。
所述的激光测距传感器的底端设有螺纹孔，所述的固定装置端部设有螺丝杆，所述的螺纹孔与螺丝杆配合。
本发明用激光测距传感器监测基坑钢支撑轴力的方法与现有技术相比，具有如下有益效果：
1、固定装置简单、小巧，成本低，容易保护；
2、监测操作简便快捷，监测效率高，短时间内可对多个钢支撑结构完成轴力监测，及时高效地为基坑状态评估提供原始数据，同时安装及监测时均不影响基坑正常施工，也不要钢支撑施工单位的特殊配合；
3、监测结果可靠。因采用了固定装置和能满足要求精度的激光测距传感器，激光测距传感器与待测点之间采用点接触的方式，解决了常规激光测距传感器测量过程中待测点容易产生偏差而影响测量精度的弊端，有效提高了待测点位置的准确性，使测量结果更加准确。
附图说明
图1-3为用激光测距传感器监测基坑钢支撑轴力的工作原理图；
图4和5为激光测距传感器与固定装置连接图；
图中：1–圈梁或围檩；2–固定装置(同时作为钢支撑上部方位测点)；2＇、2＂–钢支撑左右两侧方位测点；3–激光测距传感器；4–反光片(同时作为另一侧钢支撑上部方位对应测点)；4＇、4＂–另一侧钢支撑左右两侧方位对应测点；5–钢支撑端部钢垫板；6–钢支撑。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。
如图1-5所示，本发明用激光测距传感器监测基坑钢支撑轴力的方法，所用的测试装置包括激光测距传感器3、固定装置2和钢垫板5，钢垫板5安装在基坑钢支撑6上，钢垫板5上设有反光片4，反光片焊接到钢垫板上，作为钢支撑变形测线的一个点，反光片4位于固定装置2的相对侧，固定装置2与钢垫板5焊接，作为钢支撑变形测线的一个点，激光测距传感器3的底端设有螺纹孔，固定装置2端部设有螺丝杆21，螺丝杆21与螺纹孔配合。
本发明用激光测距传感器监测基坑钢支撑轴力的方法，包括以下步骤：
(1)基坑钢支撑架设后施加预紧力前，选取一侧基坑钢支撑端部钢垫板上焊接固定装置2，另一侧基坑钢支撑端部钢垫板对应部位设置反光片；
(2)使激光测距传感器3与固定装置2通过螺丝杆21连接，并使激光测距传感器3的激光点照准待测点反光片中央，然后读取读数，第一次测值记为l0；
(3)按照每天一次的测量频率，重复上述测量步骤，并记录读数li(i＝1,2,3……,n)，与第一次测值的差(li-l0)即为各监测时间的钢支撑变形Δli，由胡克定律即可以计算其轴力Ni。具体计算公式如下：
Ni＝[(li-l0)/l0]·E·A
式中：E为钢支撑的弹性模量，A为钢支撑的横截面积。
为使监测更加精确，还包括步骤(4)：在钢支撑的上部、左右侧各布设一对测点，求取平均值。
本发明的工作原理如下：
选定待监测的基坑两侧钢支撑的钢垫板5上，一侧焊接固定球面接触定线装置，另一侧布设反光片。监测时，使激光测距传感器底部的螺纹孔与固定装置的螺丝杆连接而形成固定配合，并使激光测距传感器的激光点照准待测点反光片中央，读取两个测点间的距离的读数。定期监测这两点间的距离，与第一次测值的差即为各监测时间的钢支撑变形，再由胡克定律可以计算钢支撑的轴力。
为使监测更精确，可以在钢支撑的上部、左部及右部各布设一对测点，求取平均值，作为钢支撑轴力监测的最终结果。
上述实施例仅用于解释说明本发明的发明构思，而非对本发明权利保护的限定，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应落入本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种用激光测距传感器监测基坑钢支撑轴力的方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)基坑钢支撑架设后施加预紧力前，选取一侧基坑钢支撑端部钢垫板上焊接固定装置，另一侧基坑钢支撑端部钢垫板对应部位设置反光片；
(2)使激光测距传感器与固定装置通过螺丝杆连接，并使激光测距传感器的激光点照准待测点反光片中央，然后读取读数，第一次测值记为l0；
(3)按照规定的测量频率，重复上述测量步骤，并记录读数li(i＝1,2,3……,n)，与第一次测值的差(li-l0)即为各监测时间的钢支撑变形Δli，由胡克定律即可以计算其轴力Ni。具体计算公式如下：
Ni＝[(li-l0)/l0]·E·A
式中：E为钢支撑的弹性模量，A为钢支撑的横截面积。
2.如权利要求1所述用激光测距传感器监测基坑钢支撑轴力的方法，其特征在于：所述的激光测距传感器的底端设有螺纹孔，所述的固定装置端部设有螺丝杆，所述的螺纹孔与螺丝杆配合。
3.如权利要求1所述用激光测距传感器监测基坑钢支撑轴力的方法，其特征在于：所述的固定装置与钢垫板通过焊接连接。
4.如权利要求1所述用激光测距传感器监测基坑钢支撑轴力的方法，其特征在于：激光测距传感器与待测点之间采用点接触的方式。
5.如权利要求1所述用激光测距传感器监测基坑钢支撑轴力的方法，其特征在于：所述的监测频率为每天一次。
6.如权利要求1所述用激光测距传感器监测基坑钢支撑轴力的方法，其特征在于：还包括步骤(4)：在钢支撑的上部、左右侧各布设一对测点，求取平均值。
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