CN108385739B - 用于采动影响下损坏评估的房屋基础变形测量装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明所要解决的问题是如何测量房屋基础的变形。用于采动影响下损坏评估的房屋基础变形测量装置，包括测斜杆、静力水准仪、位移传感器，静力水准仪的储液罐安装在测斜杆内，静力水准仪的连通管将各储液罐连通，测斜杆的数量至少4根，竖直插入房屋外沿各个角落处，位于房屋地基以外的基础内，测斜杆上水平安装有双轴倾角传感器，位移传感器位于相邻的两测斜杆之间，位移传感器两端各连接有一段位移杆，两位移杆相互平行，两位移杆的另一端分别与相邻的两测斜杆末端通过万向转动节相连，位移传感器、位移杆、连通管集成在同一保护管中。该装置能全面测得基础的变形；避免了基础倾斜对基础拉伸测量带来的误差；能精确实时测量基础的拉伸变形。

Description

用于采动影响下损坏评估的房屋基础变形测量装置及方法
技术领域
本发明涉及测量技术领域，尤其是采动影响下房屋基础的变形测量。
背景技术
地下矿产的开采会在一定程度上影响地面上房屋结构的稳定性，甚至导致房屋的变形和损坏，因此，开采单位需赔偿其损失。
目前，损失的赔偿标准主要是依据房屋裂缝宽度和其它结构变形特征。这带来了一些问题，1.由于其它非采动影响因素，房屋本身也会产生结构变形，很难判断是否是采动带来的损坏，给赔偿的定性造成了困难；2.采动影响下房屋的变形与其本身的结构强度和质量以及其建造年限关系很大，在相同房屋基础的变形上，质量好、建造年限短的房屋的结构变形通常较小，在开采后的可获赔偿年限内，其获得的赔偿金额较少，但是由于基础变形已产生，其后期的维护成本剧增，使用价值大大降低，对于此类房屋的所有者来说是不公平的；3.有些房屋所有者为了获得更高的赔偿，有意人工扩大房屋结构变形，例如，使用千斤顶等增大裂缝的宽度，这造成了建筑资源的浪费，也败坏了社会风气。
为了解决上述问题，需要改变房屋的损坏赔偿依据。由于房屋的基础变形与房屋本身结构强度等无关，同时其不受人为因素的影响，因此，可考虑将其作为赔偿依据。
发明内容
本发明所要解决的问题是如何测量房屋基础的变形。
用于采动影响下损坏评估的房屋基础变形测量装置，包括测斜杆、静力水准仪、位移传感器，静力水准仪的储液罐安装在测斜杆内，静力水准仪的连通管将各储液罐连通，测斜杆的数量至少4根，竖直插入房屋外沿各个角落处，位于房屋地基以外的基础内，测斜杆上水平安装有双轴倾角传感器，位移传感器位于相邻的两测斜杆之间，位移传感器两端各连接有一段位移杆，两位移杆相互平行，两位移杆的另一端分别与相邻的两测斜杆末端通过万向转动节相连，位移传感器、位移杆、连通管集成在同一保护管中。
测量杆材质为塑料或金属，其长度在1-3m之间。
万向转动节为两个环套且共球心的球形体，球心在测斜杆与位移杆轴线的交点上，其中外层的球形体与测斜杆底端固定相连，内层的球形体穿过外层球形体的孔洞与位移杆固定相连。
每段测斜杆底端均有两个万向转动节，两个万向转动节上下固定安装在一起，测斜杆顶部具有测量标志，平时该测量标志收缩于测斜杆内，测量时其被拉伸出。
该装置的使用方法：
a，将静力水准仪的储液罐竖直共轴安装在测斜杆内，在房屋基础上钻孔、挖沟，将测斜杆竖直插入孔中并加以固定，其初始倾角值为零，将套装有保护管的连通管、位移传感器、位移杆放置在沟中，记录各储液罐液面高度的读数，即为测斜杆的初始相对高度，再记录位移传感器读数，测得各测斜杆的初始相对距离，结合相对高度、相对距离即可确定测斜杆底端的相对位置，再结合测斜杆的相对位置和测斜杆的倾角，即可获得各测斜杆的初始相对位置数据；
b，每隔一定时间，记录倾角传感器读数，测得各测斜杆的相对位置数据；
c，结合测斜杆的倾角值和相对位置数据，即可确定房屋基础倾斜与沉降的变形程度。
当基础扭曲变形明显时，采用经纬仪测量扭曲变形，方法是将经纬仪安置在位于房屋角落处的测斜杆处，测量面与测斜杆顶端的测量标志等高，瞄准角落相邻两边上的测斜杆顶端的测量标志进行角度测量，如此房屋四个角落处各测一次，即可测得房屋基础角落测斜杆所在四边形的扭曲变形。
双轴倾角传感器、静力水准仪储液罐液面高度读数和位移传感器读数通过有线或无线的方式被接收获取。
每次测量后，拍照记录下测斜杆附近的地面状况，下次测量前将其与当时当地地面状况进行对比分析，判断是否有人为移动测斜杆的情况。
确定房屋基础的变形程度后，将其与房屋的建造年限、建造成本相结合，作为采动影响下房屋损坏赔偿标准的主要依据。
在相同情况下，房屋的建造年限越短，赔偿金额相应越高。
由于测斜杆上的双轴倾角传感器能反应房屋基础的倾斜，静力水准仪和位移传感器测得的测斜杆相对位置数据能反应基础各部分的相对沉降和拉伸，该装置能全面测得房屋基础的变形。
地下矿产开采地区一般为农村，房屋的高度在两层左右，因此房屋的基础变形与房屋本身重量基本无关，房屋本身的结构变形只与其基础变形和结构强度相关，只需测量基础变形，无需测量房屋本身的结构变形，同时基础变形不受人为因素的影响，因此，可考虑将其作为赔偿依据。
测斜杆顶部具有测量标志，平时该测量标志收缩于测斜杆内，测量时其被拉伸出。伸缩机构对测量标志起到了保护作用，避免了其长期暴露于外界所受到的损坏和变形。
将房屋基础的变形程度与房屋的建造年限、建造成本相结合，作为采动影响下房屋损坏赔偿标准的主要依据，在相同情况下，房屋的建造年限越短，赔偿金额相应越高。这在一定程度上弥补了建造年限短的房屋的后续使用价值，赔偿标准更加合理、公平。
用静力水准仪测量测斜杆的水平高度，测量精度高，装置简便可行。
测量测斜杆底端之间的距离时，测斜杆与位移杆的之间旋转点为球形体的球心，这使得无论测斜杆的角度如何变化，位移杆均能准确反应测斜杆底端之间的距离，避免了基础倾斜对基础拉伸测量带来的误差。
位移传感器可选用磁致伸缩位移计，其与位移杆、万向转动节相结合，能精确实时测量基础的拉伸变形。
附图说明
图1是用于采动影响下损坏评估的房屋基础变形测量装置结构示意图；
图2是测量标志局部放大结构示意图；
图3是静力水准仪和位移传感器局部放大结构示意图；
图中：1.测斜杆，2.静力水准仪，3.房屋，4.角落处，5.地基，6.基础，7.双轴倾角传感器，8.位移传感器，9.位移杆，10.球形体，11.储液罐,12.连通管，13.保护管，14.测量标志，15.万向转动节。
具体实施方式
用于采动影响下损坏评估的房屋基础变形测量装置，包括测斜杆、静力水准仪、位移传感器，静力水准仪的储液罐安装在测斜杆内，静力水准仪的连通管将各储液罐连通，测斜杆的数量至少4根，竖直插入房屋外沿各个角落处，位于房屋地基以外的基础内，测斜杆上水平安装有双轴倾角传感器，位移传感器位于相邻的两测斜杆之间，位移传感器两端各连接有一段位移杆，两位移杆相互平行，两位移杆的另一端分别与相邻的两测斜杆末端通过万向转动节相连，位移传感器、位移杆、连通管集成在同一保护管中。本实施例适用于房屋分布较为分散的情况，当房屋集中分布时，测斜杆可采用网式分布，测量整片居民区房屋的基础变形。
测量杆材质为塑料或金属，其长度在1-3m之间。
万向转动节为两个环套且共球心的球形体，球心在测斜杆与位移杆轴线的交点上，其中外层的球形体与测斜杆底端固定相连，内层的球形体穿过外层球形体的孔洞与位移杆固定相连。测量标志为直径大于2mm的球体，便于激光光斑的对准，提高各角度激光测距的准确度。实际距离等于激光测距减去球体半径。
每段测斜杆底端均有两个万向转动节，两个万向转动节上下固定安装在一起，测斜杆顶部具有测量标志，平时该测量标志收缩于测斜杆内，测量时其被拉伸出。
该装置的使用方法：
a，将静力水准仪的储液罐竖直共轴安装在测斜杆内，在房屋基础上钻孔、挖沟，将测斜杆竖直插入孔中并加以固定，其初始倾角值为零，将套装有保护管的连通管、位移传感器、位移杆放置在沟中，记录各储液罐液面高度的读数，即为测斜杆的初始相对高度，再记录位移传感器读数，测得各测斜杆的初始相对距离，结合相对高度、相对距离即可确定测斜杆底端的相对位置，再结合测斜杆的相对位置和测斜杆的倾角，即可获得各测斜杆的初始相对位置数据；
b，每隔一定时间，记录倾角传感器读数，测得各测斜杆的相对位置数据；
c，结合测斜杆的倾角值和相对位置数据，即可确定房屋基础倾斜与沉降的变形程度。
当基础扭曲变形明显时，采用经纬仪测量扭曲变形，方法是将经纬仪安置在位于房屋角落处的测斜杆处，测量面与测斜杆顶端的测量标志等高，瞄准角落相邻两边上的测斜杆顶端的测量标志进行角度测量，如此房屋四个角落处各测一次，即可测得房屋基础角落测斜杆所在四边形的扭曲变形。
双轴倾角传感器、静力水准仪储液罐液面高度读数和位移传感器读数通过有线或无线的方式被接收获取。
每次测量后，拍照记录下测斜杆附近的地面状况，下次测量前将其与当时当地地面状况进行对比分析，判断是否有人为移动测斜杆的情况。
确定房屋基础的变形程度后，将其与房屋的建造年限、建造成本相结合，作为采动影响下房屋损坏赔偿标准的主要依据。
在相同情况下，房屋的建造年限越短，赔偿金额相应越高。

Claims (8)

1.用于采动影响下损坏评估的房屋基础变形测量装置，其特征为包括测斜杆、静力水准仪、位移传感器，静力水准仪的储液罐安装在测斜杆内，静力水准仪的连通管将各储液罐连通，测斜杆的数量至少4根，竖直插入房屋外沿各个角落处，位于房屋地基以外的基础内，测斜杆上水平安装有双轴倾角传感器，位移传感器位于相邻的两测斜杆之间，位移传感器两端各连接有一段位移杆，两位移杆相互平行，两位移杆的另一端分别与相邻的两测斜杆末端通过万向转动节相连，位移传感器、位移杆、连通管集成在同一保护管中，
测量杆材质为塑料或金属，其长度在1-3m之间，
万向转动节为两个环套且共球心的球形体，球心在测斜杆与位移杆轴线的交点上，其中外层的球形体与测斜杆底端固定相连，内层的球形体穿过外层球形体的孔洞与位移杆固定相连。
2.根据权利要求1中所述的用于采动影响下损坏评估的房屋基础变形测量装置，其特征为每段测斜杆底端均有两个万向转动节，两个万向转动节上下固定安装在一起，测斜杆顶部具有测量标志，平时该测量标志收缩于测斜杆内，测量时其被拉伸出。
3. 根据权利要求2中所述的用于采动影响下损坏评估的房屋基础变形测量装置，其特征为该装置的使用方法：a，将静力水准仪的储液罐竖直共轴安装在测斜杆内，在房屋基础上钻孔、挖沟，将测斜杆竖直插入孔中并加以固定，其初始倾角值为零，将套装有保护管的连通管、位移传感器、位移杆放置在沟中，记录各储液罐液面高度的读数，即为测斜杆的初始相对高度，再记录位移传感器读数，测得各测斜杆的初始相对距离，结合相对高度、相对距离即可确定测斜杆底端的相对位置，再结合测斜杆的相对位置和测斜杆的倾角，即可获得各测斜杆的初始相对位置数据；
b，每隔一定时间，记录倾角传感器读数，测得各测斜杆的相对位置数据；c，结合测斜杆的倾角值和相对位置数据，即可确定房屋基础倾斜与沉降的变形程度。
4.根据权利要求3中所述的用于采动影响下损坏评估的房屋基础变形测量装置，其特征为当基础扭曲变形明显时，采用经纬仪测量扭曲变形，方法是将经纬仪安置在位于房屋角落处的测斜杆处，测量面与测斜杆顶端的测量标志等高，瞄准角落相邻两边上的测斜杆顶端的测量标志进行角度测量，如此房屋四个角落处各测一次，即可测得房屋基础角落测斜杆所在四边形的扭曲变形。
5.根据权利要求3中所述的用于采动影响下损坏评估的房屋基础变形测量装置，其特征为双轴倾角传感器、静力水准仪储液罐液面高度读数和位移传感器读数通过有线或无线的方式被接收获取。
6.根据权利要求3中所述的用于采动影响下损坏评估的房屋基础变形测量装置，其特征为每次测量后，拍照记录下测斜杆附近的地面状况，下次测量前将其与当时当地地面状况进行对比分析，判断是否有人为移动测斜杆的情况。
7.根据权利要求3中所述的用于采动影响下损坏评估的房屋基础变形测量装置，其特征为确定房屋基础的变形程度后，将其与房屋的建造年限、建造成本相结合，作为采动影响下房屋损坏赔偿标准的主要依据。
8.根据权利要求7中所述的用于采动影响下损坏评估的房屋基础变形测量装置，其特征为在相同情况下，房屋的建造年限越短，赔偿金额相应越高。
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