CN106705929A - 建筑物倾斜动态测量仪及其使用方法 - Google Patents

建筑物倾斜动态测量仪及其使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及建筑的技术领域，尤其涉及一种建筑物倾斜动态测量仪及其使用方法，包括左侧设置有开口的外壳、以及外壳的左侧开口处设置的与要测建筑物固定连接的支座，所述的支座的右侧铰接有L型的连接杆，所述的L型的连接杆的拐角与支座之间设置有吊丝，所述的L型的连接杆包括一端与支座相铰接的连杆一、以及连杆一的另一端处垂直向下设置的连杆二。本发明利用的是位移变量计算角度变化量，因位移计具有实时采集数据信息的优势，使倾斜测量的变化量也可以实时采集，从而不受天气、昼夜的影响可全天候工作更有利于观测工作的时间连续性、动态直观性、数据可靠性、便于运用到工程实际中去。

Description

建筑物倾斜动态测量仪及其使用方法
技术领域
本发明涉及建筑的技术领域，尤其涉及一种建筑物倾斜动态测量仪及其使用方法。
背景技术
随着我国经济的发展和科技不断进步，城市化进程的加快，高层建筑、超高层建筑、大型商业建筑物、构筑物、特大桥梁、市政高架桥梁的日益增多同时地下空间的开发利用越来越广泛、基坑工程、深基坑工程以及超深基坑工程越来越多，对周边环境的影响也越来越大，为了确保工程项目的安全施工，对在建项目周边建（构）筑物及新建建（构）筑物的倾斜测量要求也越来越高，这不仅表现在对精度的要求同时对监测数据的连续性、动态性、实时性的要求也日益突出。
然而传统的监测方法和手段是利用水准测量通过对要测建（构）筑物埋设固定观测点的高程监测利用两次的高程差，和同一截面两点高程差来计算倾斜以及运用倾斜角度仪来测量建筑物倾斜变形情况。目前，常用的观测方法有如下两种：
1、水准测量法，在水准测量过程中由于观测周期较长，在观测过程存在基
准点和观测点随天气、温度、时间、地质水文条件等的影响会给建筑物倾斜变形测量带来误差和错误，同时现场施工测量过程中也存在观测误差和错误，此外由于测量线路受施工、天气、温度影响的情况也会造成不可避免的误差和错误，这些都给建筑物倾斜变形测量准确性带来极大的不稳定性，也为工程施工安全带来隐患，更重要的是这种方法具有不连续性即每隔一定周期测量一次，在非规定周期点建筑物也可能出现安全隐患，这就造成由于观测工作自身的缺陷性达不到用于确保工程项目安全的目的。
2、倾斜角度仪法，用倾斜角度仪直接测量角度由于建筑物倾斜角度变化缓
慢因而存在角度仪对角度识别错误和人工读数的误差，这些都给观测数据的准确性带来不确定性影响，常用的倾斜角度仪不能实时记录测量数据，数据的不连续性不能精确、直观反映建筑物变化情况和变化趋势，不能满足实时化、动态化、信息化对建（构）筑物倾斜变形测量的要求。
发明内容
本发明的目的是解决上述问题，提供一种通过高精度位移计实时记录位移变化情况，通过信息处理传感器计算出建筑物实时倾斜变形情况的建筑物倾斜动态测量仪。
为了解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：
一种建筑物倾斜动态测量仪，包括左侧设置有开口的外壳、以及外壳的左侧开口处设置的与要测建筑物固定连接的支座，所述的支座的右侧铰接有L型的连接杆，所述的L型的连接杆的拐角与支座之间设置有吊丝，所述的L型的连接杆包括一端与支座相铰接的连杆一、以及连杆一的另一端处垂直向下设置的连杆二，所述的连杆一的一端与支座之间设置有锁定装置，所述的连杆一的上方固定设置有水准泡，吊丝参照水准泡进行调平后，所述的锁定装置将L型的连接杆锁定在支座上，使L型的连接杆不再转动，所述的连杆一下方铰接有重力钢针，所述的重力钢针位于连杆二的左侧，所述的重力钢针从上到下依次和连杆二之间设置有两个高精度位移计，所述的两个高精度位移计通过数据线连接有信息处理传感器。
所述的两个高精度位移计均具有弹性，重力钢针的重力足够大，要测建筑物倾斜时，重力钢针对高精度位移计的力远大于高精度位移计的弹力。
所述的两个高精度位移计的左端与重力钢针始终相接触，所述的高精度位移计的右端与连杆二固定连接。
所述的重力钢针上设置有U型槽，所述的U型槽的开口朝向高精度位移计，所述的高精度位移计的左端匹配放置在U型槽内，所述的高精度位移计的左端通过U型槽与重力钢针相接触。
所述的U型槽的槽壁上均做光滑处理。
所述的外壳、支座、L型的连接杆和重力钢针均为刚性材料。
所述的信息处理传感器将高精度位移计测量的位移信息转化为角度信息并储存。
所述的支座通过螺栓连接、焊接或者植筋胶粘接固定安装在要测建筑物上。
一种如权利要求1所述的建筑物倾斜动态测量仪的使用方法，将支座通过螺栓与要测的建筑物通过螺栓连接、焊接或者植筋胶粘接的方式固定连接在一起，用吊丝参照水准泡对L型的连接杆、重力钢针进行调平，使重力钢针处于铅垂状态，然后通过锁定装置将L型的连接杆锁定在支座上，使L型的连接杆再转动。当要测的建筑物倾斜时，外壳、支座和L型的连接杆均随着要测的建筑物倾斜移动，但是重力钢针仍处于铅垂状态，由于高精度位移计之前处于压缩状态，此时重力钢针仍处于铅垂状态，所以高精度位移计的右端随着L型的连接杆一起移动，重力钢针对高精度位移计的力远大于高精度位移计的弹力，重力钢针对高精度位移计的力使重力钢针上与两个高精度位移计的接触点均移动，重力钢针上与两个高精度位移计的接触点产生不同的位移量，两个高精度位移计分别测得位移量d 1 和d 2 ，重力钢针上与高精度位移计的两个接触点之间的间距为h，信息处理传感器根据反三角函数计算式，将高精度位移计测量的位移信息转化为角度信息并储存，即得到所需要的建筑物倾斜变形测量的动态性、实时性的变化曲线及数据信息，从而实现对建筑物倾斜的全天候、动态化、信息化的测量。
本发明的增益效果是：
1、本发明是专为测量施工或工后的建筑物倾斜而定制的建筑物倾斜仪，其本身不具备直接测量物体倾斜角度的功能。其工作原理是利用建筑物倾斜时，重力钢针上与高精度位移计的两个接触点产生不同的位移量计算出建筑物在某个时间段内产生的倾斜变化量。
2、本发明利用的是位移变量计算角度变化量，因位移计具有实时采集数据信息的优势，使倾斜测量的变化量也可以实时采集，从而不受天气、昼夜的影响可全天候工作更有利于观测工作的时间连续性、动态直观性、数据可靠性、便于运用到工程实际中去。
3、本发明的重力钢针与高精度位移计接触处采用U型槽设计，并对U型槽做光滑处理，以减少挠度对观测数据的影响，重力钢针的重力足够大，要测建筑物倾斜时，重力钢针对高精度位移计的力远大于高精度位移计的弹力，要测建筑物倾斜时，重力钢针对高精度位移计的力使重力钢针上与两个高精度位移计的接触点均移动，重力钢针上与两个高精度位移计的接触点产生不同的位移量。
4、本发明装简单，便于携带，价格低廉，使用方便，不需经过专业培训即可使用，同时具有可重复使用性，有利于保护环境，对建筑物主体结构不会造成不利影响，与建筑物固定可采用多种形式（如：采用植筋胶粘接、预留孔洞焊接、螺栓连接等），同时观测期间不会造成环境污染、噪声污染等。
附图说明
图1为本发明的一种建筑物倾斜动态测量仪的结构示意图。
图2为本发明的一种建筑物倾斜动态测量仪的工作状态示意图。
图3为本发明的重力钢针的结构示意图。
图4为图3的剖视图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
参见图1、图2、图3和图4，图中序号：1为外壳、2为支座、3为L型的连接杆、4为连杆一、5为连杆二、6为锁定装置、7为重力钢针、8为高精度位移计、9为U型槽、10为信息处理传感器、11为吊丝、12为水准泡。
本发明一种建筑物倾斜动态测量仪，包括左侧设置有开口的外壳1、以及外壳1的左侧开口处设置的与要测建筑物固定连接的支座2，所述的支座2的右侧铰接有L型的连接杆3，所述的L型的连接杆3的拐角与支座2之间设置有吊丝11，所述的L型的连接杆3包括一端与支座2相铰接的连杆一4、以及连杆一4的另一端处垂直向下设置的连杆二5，所述的连杆一4的一端与支座2之间设置有锁定装置6，所述的连杆一4的上方固定设置有水准泡12，吊丝11参照水准泡12进行调平后，所述的锁定装置6将L型的连接杆3锁定在支座2上，使L型的连接杆3不再转动，所述的连杆一4下方铰接有重力钢针7，所述的重力钢针7位于连杆二5的左侧，所述的重力钢针7从上到下依次和连杆二5之间设置有两个高精度位移计8，所述的两个高精度位移计8通过数据线连接有信息处理传感器10。所述的两个高精度位移计8均具有弹性，重力钢针7的重力足够大，要测建筑物倾斜时，重力钢针7对高精度位移计8的力远大于高精度位移计8的弹力。
所述的两个高精度位移计8的左端与重力钢针7始终相接触，所述的高精度位移计8的右端与连杆二5固定连接。
所述的重力钢针7上设置有U型槽9，所述的U型槽9的开口朝向高精度位移计8，所述的高精度位移计8的左端匹配放置在U型槽9内，所述的高精度位移计8的左端通过U型槽9与重力钢针7相接触。
所述的U型槽9的槽壁上均做光滑处理。
所述的外壳1、支座2、L型的连接杆3和重力钢针7均为刚性材料。
所述的信息处理传感器10将高精度位移计8测量的位移信息转化为角度信息并储存。
所述的支座2通过螺栓连接、焊接或者植筋胶粘接固定安装在要测建筑物上。
本发明建筑物倾斜动态测量仪的使用方法，将支座2与要测的建筑物通过螺栓连接、焊接或者植筋胶粘接的方式固定连接在一起，用吊丝11参照水准泡12对L型的连接杆3、重力钢针7进行调平，使重力钢针7处于铅垂状态，然后通过锁定装置6将L型的连接杆3锁定在支座2上，使L型的连接杆3再转动。当要测的建筑物倾斜时，外壳1、支座2和L型的连接杆3均随着要测的建筑物倾斜移动，但是重力钢针7仍处于铅垂状态，由于高精度位移计8之前处于压缩状态，此时重力钢针7仍处于铅垂状态，高精度位移计8的右端随着L型的连接杆一起移动，重力钢针7对高精度位移计的力8远大于高精度位移计的弹力，重力钢针7对高精度位移计的力使重力钢针7上与两个高精度位移计8的接触点均移动，重力钢针7上与两个高精度位移计8的接触点产生不同的位移量，两个高精度位移计分别测得位移量d 1 和d 2 ，重力钢针7上与高精度位移计8的两个接触点之间的间距为h，信息处理传感器根据反三角函数计算式，将高精度位移计测量的位移信息转化为角度信息并储存，即得到所需要的建筑物倾斜变形测量的动态性、实时性的变化曲线及数据信息，从而实现对建筑物倾斜的全天候、动态化、信息化的测量。
本发明是专为测量施工或工后的建筑物倾斜而定制的建筑物倾斜仪，其本身不具备直接测量物体倾斜角度的功能。其工作原理是利用建筑物倾斜时，重力钢针7上与高精度位移计8的两个接触点产生不同的位移量计算出建筑物在某个时间段内产生的倾斜变化量。本发明利用的是位移变量计算角度变化量，因位移计具有实时采集数据信息的优势，使倾斜测量的变化量也可以实时采集，从而不受天气、昼夜的影响可全天候工作更有利于观测工作的时间连续性、动态直观性、数据可靠性、便于运用到工程实际中去。本发明的重力钢针与高精度位移计接触处采用U型槽设计，并对U型槽做光滑处理，以减少挠度对观测数据的影响，重力钢针的重力足够大，要测建筑物倾斜时，重力钢针对高精度位移计的力远大于高精度位移计的弹力，要测建筑物倾斜时，重力钢针对高精度位移计的力使重力钢针上与两个高精度位移计的接触点均移动，重力钢针上与两个高精度位移计的接触点产生不同的位移量。本发明装简单，便于携带，价格低廉，使用方便，不需经过专业培训即可使用，同时具有可重复使用性，有利于保护环境，对建筑物主体结构不会造成不利影响，与建筑物固定可采用多种形式（如：采用植筋胶粘接、预留孔洞焊接、螺栓连接等），同时观测期间不会造成环境污染、噪声污染等。
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，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，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的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (9)

1.一种建筑物倾斜动态测量仪，包括左侧设置有开口的外壳、以及外壳的左侧开口处设置的与要测建筑物固定连接的支座，其特征在于：所述的支座的右侧铰接有L型的连接杆，所述的L型的连接杆的拐角与支座之间设置有吊丝，所述的L型的连接杆包括一端与支座相铰接的连杆一、以及连杆一的另一端处垂直向下设置的连杆二，所述的连杆一的一端与支座之间设置有锁定装置，所述的连杆一的上方固定设置有水准泡，吊丝参照水准泡进行调平后，所述的锁定装置将L型的连接杆锁定在支座上，使L型的连接杆不再转动，所述的连杆一下方铰接有重力钢针，所述的重力钢针位于连杆二的左侧，所述的重力钢针从上到下依次和连杆二之间设置有两个高精度位移计，所述的两个高精度位移计通过数据线连接有信息处理传感器。
2.根据权利要求1所述的一种建筑物倾斜动态测量仪，其特征在于：所述的两个高精度位移计均具有弹性，重力钢针的重力足够大，要测建筑物倾斜时，重力钢针对高精度位移计的力远大于高精度位移计的弹力。
3.根据权利要求1所述的一种建筑物倾斜动态测量仪，其特征在于：所述的两个高精度位移计的左端与重力钢针始终相接触，所述的高精度位移计的右端与连杆二固定连接。
4.根据权利要求3所述的一种建筑物倾斜动态测量仪，其特征在于：所述的重力钢针上设置有U型槽，所述的U型槽的开口朝向高精度位移计，所述的高精度位移计的左端匹配放置在U型槽内，所述的高精度位移计的左端通过U型槽与重力钢针相接触。
5.根据权利要求4所述的一种建筑物倾斜动态测量仪，其特征在于：所述的U型槽的槽壁上均做光滑处理。
6.根据权利要求1所述的一种建筑物倾斜动态测量仪，其特征在于：所述的外壳、支座、L型的连接杆和重力钢针均为刚性材料。
7.根据权利要求1所述的一种建筑物倾斜动态测量仪，其特征在于：所述的信息处理传感器将高精度位移计测量的位移信息转化为角度信息并储存。
8.根据权利要求1所述的一种建筑物倾斜动态测量仪，其特征在于：所述的支座通过螺栓连接、焊接或者植筋胶粘接固定安装在要测建筑物上。
9.一种如权利要求1所述的建筑物倾斜动态测量仪的使用方法，其特征在于：将支座通过螺栓与要测的建筑物通过螺栓连接、焊接或者植筋胶粘接的方式固定连接在一起，用吊丝参照水准泡对L型的连接杆、重力钢针进行调平，使重力钢针处于铅垂状态，然后通过锁定装置将L型的连接杆锁定在支座上，使L型的连接杆再转动，当要测的建筑物倾斜时，外壳、支座和L型的连接杆均随着要测的建筑物倾斜移动，但是重力钢针仍处于铅垂状态，由于高精度位移计之前处于压缩状态，此时重力钢针仍处于铅垂状态，所以高精度位移计的右端随着L型的连接杆一起移动，重力钢针对高精度位移计的力远大于高精度位移计的弹力，重力钢针对高精度位移计的力使重力钢针上与两个高精度位移计的接触点均移动，重力钢针上与两个高精度位移计的接触点产生不同的位移量，两个高精度位移计分别测得位移量d 1 和d 2 ，重力钢针上与高精度位移计的两个接触点之间的间距为h，信息处理传感器根据反三角函数计算式，将高精度位移计测量的位移信息转化为角度信息并储存，即得到所需要的建筑物倾斜变形测量的动态性、实时性的变化曲线及数据信息，从而实现对建筑物倾斜的全天候、动态化、信息化的测量。
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