CN113074693B - 一种深基坑变形监测报警装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种深基坑变形监测报警装置，其包括有主杆体，所述主杆体上设置有安装板，安装板沿垂直于主杆体的长度方向设置；所述安装板的两端呈对称设置有检测杆，检测杆一端沿安装板的长度方向滑动设置在安装板内，检测杆另一端从安装板内穿出；所述安装板内设置有挡板，检测杆与挡板之间设置有沿检测杆滑动方向伸缩的复位弹簧，所述复位弹簧一端与检测杆抵触，复位弹簧另一端与挡板抵触；所述安装板内设置有用于测量检测杆位移量的第一传感器，第一传感器通过信号线电连接有报警器，所述第一传感器将测量出的位移量转化成检测信号并输出给报警器。本申请具有能提高检测值的精确度，扩大了检测范围的效果。

Description

一种深基坑变形监测报警装置

技术领域

本申请涉及基坑监测设备的领域，尤其是涉及一种深基坑变形监测报警装置。

背景技术

目前基坑监测是基坑工程施工中的一个重要环节，是指在基坑开挖及地下工程施工过程中，对基坑岩土性状、支护结构变位和周围环境条件的变化，进行各种观察及分析工作，并将监测结果及时反馈，预测进一步施工后将导致的变形及稳定状态的发展,根据预测判定施工对周围环境造成影响的程度，来指导设计与施工。

相关技术中授权公告号为CN107462216A的中国专利公布了一种深基坑变形倾斜监测报警装置，当基坑的侧壁发生倾斜时，基坑的侧壁将会推动安装筒向一侧倾斜，此时检测球由于自重会绕高精球形万向节转动，以始终保持竖直状态，而此时当该装置倾斜后，精密传感器的检测杆会绕检测球转动，因而在精密传感器内部产生倾斜位移，此时传感器仪表会显示精密传感器的位移量，若倾斜度越大则精密传感器的位移量就越大，根据倾斜角度设定一个报警值，当倾斜度达到报警值时报警指示灯会点亮。

针对上述中的相关技术，发明人认为存在有：由于受到安装筒的限制，只有当基坑侧壁的倾斜程度较大时，才能顺利推动安装筒发生倾斜；而当基坑侧壁发生的倾斜程度较小时，发生倾斜的基坑侧壁将难以推动安装筒向一侧倾斜，导致测量的精度偏低，此时的报警装置将难以及时发出报警提示。

发明内容

为了改善监测过程中测量精度偏低的问题，本申请提供一种深基坑变形监测报警装置。

本申请提供的一种深基坑变形监测报警装置采用如下的技术方案：

一种深基坑变形监测报警装置，包括有主杆体，所述主杆体上设置有若干安装板，所述安装板沿垂直于主杆体的长度方向设置；若干所述安装板间沿主杆体的长度方向呈依次排布；所述安装板的两端呈对称设置有检测杆，所述检测杆一端沿安装板的长度方向滑动设置在安装板内，所述检测杆另一端从安装板内穿出；所述安装板内设置有挡板，所述检测杆与挡板之间设置有沿检测杆滑动方向伸缩的复位弹簧，所述复位弹簧一端与检测杆抵触，所述复位弹簧另一端与挡板抵触；所述安装板内设置有用于测量检测杆位移量的第一传感器，所述第一传感器通过信号线电连接有报警器，所述第一传感器将测量出的位移量转化成检测信号并输出给报警器。

通过采用上述技术方案，在将基坑内壁进行检测时，先将主杆体携带安装板一同放入至基坑内，接着再将安装板两端的检测杆分别与各自相对的基坑内壁贴合，由于安装板之间沿主杆体的长度方向呈依次排布，从而检测杆能对基坑不同深度的侧壁进行检测；位于主杆体同侧的检测杆之间不会受到相互干扰，进而能大大提高检测时的准确性，同时也扩大了基坑不同深度的检测范围；当基坑的侧壁向一侧发生倾斜变形时，基坑的侧壁将推动位于对应深度的检测杆向各自的安装板内滑入，此时复位弹簧将被逐渐压缩，通过设置在相应安装板内的第一传感器能实时检测检测杆的位移量，并在位移量转换成电信号给报警器，当位移量达到预设值时，报警器发生报警；由于各根检测杆在检测位移量时均为独立工作，从而即使基坑侧壁施加的外力较小时，也能顺利推动相应的检测杆移动，从而提高了检测值的精确度，扩大了检测范围。

优选的，所述检测杆上转动设置有位于安装板内的滑轮，所述滑轮一端与安装板内侧壁接触，所述滑轮跟随检测杆向靠近或远离复位弹簧的方向滚动；所述检测杆背离复位弹簧的侧壁上设置有位于安装板外部的支撑板；所述支撑板将检测杆一端限位在安装板外部。

通过采用上述技术方案，当检测杆在受到基坑侧壁施加的外力而发生移动时，通过滑轮不仅能给位于安装板内部的检测杆提供支撑，从而使检测杆的滑移更加的稳定，进而能提高检测值的准确性，而且通过滑轮还能减小检测杆滑移时与安装板侧壁间的摩擦力，使检测杆的滑移更加的顺畅，同时也能减小摩擦力给测量数据带来的误差。

优选的，所述安装板的顶部设置有检测槽，所述检测槽的两端底壁逐渐向靠近检测槽的中心底壁隆起，且在所述检测槽的中心底壁形成有放置台，所述放置台上放置有钢珠；所述检测槽的两端均设置有第二传感器，所述第二传感器与报警器电连接；当所述钢珠滚落至与一侧的第二传感器接触时，所述第二传感器将输出第二检测信号给各自的报警器，此时报警器发生报警。

通过采用上述技术方案，当将安装板放置在基坑内后，再将安装板的上表面调节至水平状态；接着再将钢珠放置在位于检测槽中心的放置台上，此时钢珠将保持静止状态；一旦安装板的上表面因基坑侧壁发生倾斜而倾斜时，位于放置台上的钢珠将向倾斜方向滚落，一旦钢珠沿着检测槽的底壁滚动至与位于检测槽一侧的第二传感器接触时，相应的第二传感器便将输出第二检测信号给各自的报警器，此时报警器发生报警；通过钢珠与对应侧第二传感器的接触并发生报警，从而能方便检测人员对基坑侧壁的倾斜方向与基坑对应深度的倾斜位置进行判断。

优选的，所述主杆体依次穿过安装板，且所述安装板沿主杆体的长度方向滑动；所述安装板上设置有套管，所述主杆体穿过套管；所述套管跟随安装板转动设置在主杆体上，所述套管上螺纹连接有紧固件，所述紧固件与主杆体外侧壁相互旋紧固定。

通过采用上述技术方案，当需要将安装板的高度进行调节时，通过将紧固件旋松后，便能解除套管与主杆体间的固定；此时检测人员便能根据基坑的实际深度来将安装板之间的间隔与高度进行调节，进一步扩大了安装板对不同深度基坑的检测范围；并且当解除套管与主杆体之间的固定后，检测人员还能将安装板绕着主杆体进行转动；通过将安装板转动至适当角度后，能保证安装板上的检测杆与不同朝向的基坑侧壁接触，从而能实现对不规则基坑侧壁的检测。

优选的，所述主杆体的顶部螺纹连接有支撑架，所述支撑架的端部呈对称设置有调节件，所述调节件螺纹连接在支撑架上；通过转动所述调节件，所述调节件将沿主杆体的长度方向升降。

通过采用上述技术方案，当将主杆体伸入至基坑内后，通过设置在主杆体顶部的支撑架能将主杆体架设在基坑的顶部侧壁上，对主杆体起到支撑的作用；并且由于支撑架是通过螺纹连接在主杆体的顶部，通过转动支撑架能使支撑架沿主杆体的长度方向升降，从而便能实现对主杆体伸入基坑内的深度进行调节；而通过调节支撑架端部的调节架能将支撑架表面调节至水平状态，从而能保证伸入至基坑内的主杆体处于竖直状态。

优选的，所述主杆体的底部设置有底板，所述主杆体与底板之间通过万向节安装固定。

通过采用上述技术方案，当将底板放置在基坑的底部，通过底板能对主杆体起到支撑的作用，预防主杆体处于完全悬空的状态，进而能提高检测杆检测时的准确性；当基坑侧壁因变形而发生倾斜时，通过万向节保证了主杆体在受到基坑外力的作用下能向相应的方向倾斜，进而保证检测槽内的钢珠能顺利向一侧滚动并触发监测报警。

优选的，所述底板与位于主杆体底部的安装板之间设置有回位弹簧，所述回位弹簧沿主杆体的长度方向伸缩；所述回位弹簧一端与安装板固定连接，所述回位弹簧另一端与底板固定连接。

通过采用上述技术方案，由于基坑侧壁倾斜时施加给主杆体的力远大于回位弹簧的弹力，当主杆体发生倾斜时，回位弹簧上端将跟随主杆体一同向一侧弯曲；当将主杆体从基坑内取出后，主杆体在回位弹簧的作用将回位至竖直状态，进而方便了主杆体的下次使用，并保证再将主杆体放置在基坑内时，主杆体能保持竖直的初始状态。

优选的，所述回位弹簧呈对称设置在主杆体的两侧。

通过采用上述技术方案，设置多组回位弹簧不仅保证了对主体杆充足的回位力，同时还能保证主杆体取出时的快速复位。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.由于各根检测杆在检测位移量时均为独立工作，从而即使基坑侧壁施加的外力较小时，也能顺利推动相应的检测杆移动，从而提高了检测值的精确度，扩大了检测范围；

2.通过钢珠与对应侧第二传感器的接触并发生报警，从而能方便检测人员对基坑侧壁的倾斜方向与基坑对应深度的倾斜位置进行判断。

附图说明

图1是本申请实施例安装在基坑内时的安装结构示意图。

图2是本申请实施例的整体结构示意图。

图3是图2中凸显安装板处的局部结构爆炸示意图。

图4是图2中凸显支撑架处的局部结构爆炸示意图。

图5是沿图2中A-A线的局部结构剖视图。

附图标记说明：1、主杆体；11、支撑架；12、调节件；13、底板；14、万向节；15、回位弹簧；2、安装板；21、检测杆；22、滑轮；23、支撑板；24、检测槽；25、放置台；26、钢珠；27、第二传感器；28、套管；29、紧固件；3、挡板；4、复位弹簧；5、第一传感器；6、报警器。

具体实施方式

以下结合附图1-5对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种深基坑变形监测报警装置。参照图1、图2，深基坑变形监测报警装置包括有呈竖直放置的主杆体1，主杆体1上设置有多组呈水平放置的安装板2，安装板2的数量可根据不同深度的基坑检测需求来进行增减，本实施例中安装板2的数量为四组。四组安装板2沿主杆体1的长度方向呈依次间隔设置，主杆体1依次从四组安装板2沿竖直方向的中心位置穿过。

如图2、图3所示，每组安装板2的顶部均固定安装有套设在主杆体1外部的套管28，主杆体1依次从每个套管28的顶部穿入后再从安装板2的底部侧壁穿出。套管28跟随各自的安装板2沿主杆体1的长度方向滑动设置在主杆体1上，同时套管28跟随安装板2转动设置在主杆体1上。套管28沿主杆体1长度方向的侧壁上旋入有紧固件29，本实施例中紧固件29为螺栓。紧固件29沿垂直于主杆体1的长度方向旋入至套管28内，旋紧后的紧固件29一端与主杆体1的外侧壁相互抵紧，进而实现将安装板2固定在主杆体1上。

如图2、图4所示，主杆体1的顶部螺纹连接有呈水平设置的支撑架11，当将主杆体1下端伸入至基坑内时，通过支撑架11能将主杆体1架设在基坑的顶部侧壁上。支撑架11的四个端部上均设置有用于将支撑架11的端部高度进行调节的调节件12，调节件12包括有沿竖直方向旋入在支撑架11上的螺杆，以及分别设置在螺杆上下两端的水平压板。通过转动上方的压板，便能使支撑架11相应的端部沿竖直方向升降，通过将支撑架11的四个端部调节至适当高度后，便能保证伸入基坑内的主杆体1处于竖直状态。

如图2、图3所示，每个安装板2的顶部侧壁上均开设有位于主杆体1一侧的检测槽24，检测槽24的两端底壁逐渐向靠近检测槽24中心底壁的方向隆起，并在检测槽24的中心底部形成有一个放置台25；放置台25内放置有钢珠26，当主杆体1处于竖直状态下时，设置在主杆体1上的安装板2上表面也将处于水平状态，此时钢珠26将被稳住限位在放置台25内。检测槽24的槽壁上安装有分别位于钢珠26两侧的第二传感器27，两侧的第二传感器27呈相对设置，且均朝向钢珠26沿检测槽24底壁滚落的方向。每个第二传感器27均独立电连接有报警器6，当钢珠26因安装板2上表面发生倾斜而从放置台25上滚落至与相应侧的第二传感器27接触时，相应侧的第二传感器27将输出第二检测信号给对应的报警器6，通过报警器6来向检测人员发出报警提示。

如图2、图5所示，每组安装板2上均设置有两组检测杆21，两组检测杆21呈对称设置在安装板2的两端。检测杆21一端沿安装板2的长度方向滑动设置在安装板2内，检测杆21另一端从安装板2背离主杆体1的侧壁穿出，穿出后的检测杆21上固定连接有支撑板23，支撑板23用于与基坑的侧壁接触，并且通过支撑板23还能将检测杆21一端限位在安装板2外部。

如图2、图5所示，每组检测杆21上均转动安装有位于安装板2内的滑轮22，滑轮22下端与安装板2的内侧壁接触。安装板2的内侧壁上设置有分别位于主杆体1两侧的挡板3，挡板3呈相对设置且分别朝向各自相对的检测杆21。检测杆21与挡板3之间安装有沿检测杆21滑动方向伸缩的复位弹簧4，复位弹簧4一端与检测杆21抵触，复位弹簧4另一端与各自相对的挡板3抵触。检测杆21远离主杆体1的一端在复位弹簧4的作用下从安装板2内顶出。当因变形而发生倾斜的基坑侧壁给检测杆21施加外力时，滑轮22将跟随检测杆21向靠近或远离主杆体1的方向滚动。

如图2、图5所示，每组安装板2内均安装有两组用于分别测量两端检测杆21位移量的第一传感器5，第一传感器5用于将测量处的位移量转化成检测信号，第一传感器5内设置有预设值。当第一传感器5的测量值大于预设值时，第一传感器5通过信号线将检测信号传递给各自的报警器6，此时报警器6便发出报警提示。

如图1、图2所示，主杆体1的底部安装有万向节14，主杆体1通过万向节14安装有呈水平放置的底板13。自然状态下的底板13与位于主杆体1底部的安装板2平行。底板13与位于主杆体1底部的安装板2之间设置有至少两个的回位弹簧15，本实施例中回位弹簧15的数量为两个，两个回位弹簧15呈对称设置在主杆体1的两侧。并且回位弹簧15沿主杆体1的长度方向伸缩，回位弹簧15上端与安装板2底部固定连接，回位弹簧15下端固定安装在底板13上。

本申请实施例一种深基坑变形监测报警装置的实施原理为：在将基坑内壁进行检测时，先将主杆体1携带安装板2一同放入至基坑内，接着再将安装板2两端的检测杆21分别与各自相对的基坑内壁贴合，由于安装板2之间沿主杆体1的长度方向呈依次排布，从而检测杆21能对基坑不同深度的侧壁进行检测。位于主杆体1同侧的检测杆21之间不会受到相互干扰，进而能大大提高检测时的准确性，同时也扩大了基坑不同深度的检测范围。当基坑的侧壁向一侧发生倾斜变形时，基坑的侧壁将推动位于对应深度的检测杆21向各自的安装板2内滑入，此时复位弹簧4将被逐渐压缩，通过设置在相应安装板2内的第一传感器5能实时检测检测杆21的位移量，并在位移量转换成电信号给报警器6，当位移量达到预设值时，报警器6发生报警。由于各根检测杆21在检测位移量时均为独立工作，从而即使基坑侧壁施加的外力较小时，也能顺利推动相应的检测杆21移动，从而提高了检测值的精确度，扩大了检测范围。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种深基坑变形监测报警装置，其特征在于：包括有主杆体（1），所述主杆体（1）上设置有若干安装板（2），所述安装板（2）沿垂直于主杆体（1）的长度方向设置；若干所述安装板（2）间沿主杆体（1）的长度方向呈依次排布；所述安装板（2）的两端呈对称设置有检测杆（21），所述检测杆（21）一端沿安装板（2）的长度方向滑动设置在安装板（2）内，所述检测杆（21）另一端从安装板（2）内穿出；所述安装板（2）内设置有挡板（3），所述检测杆（21）与挡板（3）之间设置有沿检测杆（21）滑动方向伸缩的复位弹簧（4），所述复位弹簧（4）一端与检测杆（21）抵触，所述复位弹簧（4）另一端与挡板（3）抵触；所述安装板（2）内设置有用于测量检测杆（21）位移量的第一传感器（5），所述第一传感器（5）通过信号线电连接有报警器（6），所述第一传感器（5）将测量出的位移量转化成检测信号并输出给报警器（6）；所述检测杆（21）上转动设置有位于安装板（2）内的滑轮（22），所述滑轮（22）一端与安装板（2）内侧壁接触，所述滑轮（22）跟随检测杆（21）向靠近或远离复位弹簧（4）的方向滚动；所述检测杆（21）背离复位弹簧（4）的侧壁上设置有位于安装板（2）外部的支撑板（23）；所述支撑板（23）将检测杆（21）一端限位在安装板（2）外部；所述主杆体（1）依次穿过安装板（2），且所述安装板（2）沿主杆体（1）的长度方向滑动；所述安装板（2）上设置有套管（28），所述主杆体（1）穿过套管（28）；所述套管（28）跟随安装板（2）转动设置在主杆体（1）上，所述套管（28）上螺纹连接有紧固件（29），所述紧固件（29）与主杆体（1）外侧壁相互旋紧固定。

2.根据权利要求1所述的一种深基坑变形监测报警装置，其特征在于：所述安装板（2）的顶部设置有检测槽（24），所述检测槽（24）的两端底壁逐渐向靠近检测槽（24）的中心底壁隆起，且在所述检测槽（24）的中心底壁形成有放置台（25），所述放置台（25）上放置有钢珠（26）；所述检测槽（24）的两端均设置有第二传感器（27），所述第二传感器（27）与报警器（6）电连接；当所述钢珠（26）滚落至与一侧的第二传感器（27）接触时，所述第二传感器（27）将输出第二检测信号给各自的报警器（6），此时报警器（6）发生报警。

3.根据权利要求1所述的一种深基坑变形监测报警装置，其特征在于：所述主杆体（1）的顶部螺纹连接有支撑架（11），所述支撑架（11）的端部呈对称设置有调节件（12），所述调节件（12）螺纹连接在支撑架（11）上；通过转动所述调节件（12），所述调节件（12）将沿主杆体（1）的长度方向升降。

4.根据权利要求1所述的一种深基坑变形监测报警装置，其特征在于：所述主杆体（1）的底部设置有底板（13），所述主杆体（1）与底板（13）之间通过万向节（14）安装固定。

5.根据权利要求4所述的一种深基坑变形监测报警装置，其特征在于：所述底板（13）与位于主杆体（1）底部的安装板（2）之间设置有回位弹簧（15），所述回位弹簧（15）沿主杆体（1）的长度方向伸缩；所述回位弹簧（15）一端与安装板（2）固定连接，所述回位弹簧（15）另一端与底板（13）固定连接。

6.根据权利要求5所述的一种深基坑变形监测报警装置，其特征在于：所述回位弹簧（15）呈对称设置在主杆体（1）的两侧。

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