CN113279437B - 应用于建设监理的基坑监测系统及监理监测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及基坑监测的技术领域，尤其是涉及一种应用于建设监理的基坑监测系统及监理监测方法，应用于建设监理的基坑监测系统包括：安装柱，安装柱设置为四根；基准条，基准条设置为四根，四根基准条的两端分别与基坑的周向上相邻两安装柱连接；基坑支护监测桩，基坑支护监测桩设置为四根；连接绳，连接绳依次绕过四根安装柱外侧以及基坑支护监测桩内侧后两端相连；检测组件，检测组件用于检测连接绳与基准条之间的夹角角度值；控制中心，控制中心接收各夹角角度值，生成位移量；在位移量达到第一预设阈值的情况下，发出一次报警信息。本申请具有减少人力耗费，并持续地对基坑情况进行监测的效果。

Description

应用于建设监理的基坑监测系统及监理监测方法

技术领域

本发明涉及基坑监测的技术领域，尤其是涉及一种应用于建设监理的基坑监测系统及监理监测方法。

背景技术

近年建设部备案的重大施工坍塌事故中，基坑坍塌约占坍塌事故总数的50%。塌方事故造成了惨重的人员伤亡和经济损失。对施工坍塌的专项治理是近年来建筑安全工作的重点之一。

现有技术中预防基坑坍塌主要是委托第三方监理机构进行定时监测，周期性地对基坑支护结构进行检查，在发现问题时采取措施进行加固，然而，发明人认为，该种方式一方面耗费人力，另一方面坍塌事故可能发生在相邻两个周期之间，因此有待改进。

发明内容

为了减少人力耗费，并持续地对基坑情况进行监测，本申请提供一种应用于建设监理的基坑监测系统及监理监测方法。

本申请的上述发明目的一是通过以下技术方案得以实现的：

一种应用于建设监理的基坑监测系统，包括：

安装柱，所述安装柱设置为四根，四根所述安装柱分别安装于基坑四个顶角外部；

基准条，所述基准条设置为四根，四根所述基准条的两端分别与基坑的周向上相邻两安装柱连接；

基坑支护监测桩，所述基坑支护监测桩设置为四根，四根所述基坑支护监测桩分别位于基坑的四个侧壁，所述基坑支护监测桩用于支护基坑侧壁；

连接绳，所述连接绳为弹性绳，所述连接绳沿所述基坑的周向依次绕过四根所述安装柱外侧以及所述基坑支护监测桩内侧后两端相连，所述连接绳处于绷直状态；

检测组件，所述检测组件安装在所述安装柱上，所述检测组件用于检测连接绳各位于所述安装柱和所述基坑支护监测桩之间的绳段与两所述安装柱之间的所述基准条之间的夹角角度值；

控制中心，所述控制中心和所述检测组件通讯连接，所述控制中心接收来自所述检测组件的各夹角角度值，根据各所述基准条的长度和各所述夹角角度值生成各所述基坑支护监测桩的位移量；在所述位移量达到第一预设阈值的情况下，发出一次报警信息。

通过采用上述技术方案，安装时，先在基坑的四个顶角外部插接固定安装安装柱，然后将四根基准条依次安装在基坑周向上相邻两安装柱之间，将连接绳沿基坑的周向依次绕过四根安装柱外侧以及基坑支护监测桩内侧后两端相连，并使连接绳处于绷直状态，然后将检测组件安装在安装柱上，检测组件检测连接绳各位于安装柱和基坑支护监测桩之间的绳段与两安装柱之间的基准条之间的夹角角度值，并发送给控制中心，控制中心接收来自检测组件的各夹角角度值，根据各基准条的长度和各夹角角度值生成各基坑支护监测桩的位移量；在位移量达到第一预设阈值的情况下，发出一次报警信息，从而在基坑支护监测桩的位移量达到第一预设阈值时，发出一次报警信息，能够及时通知工作人员进行后续补救工作， 减少了人力耗费，并持续地对基坑情况进行监测，大大提高了施工安全度，另外，连接绳的设置，能够分摊四根基坑支护监测桩的承受的基坑坑壁压力，减小基坑形变的情况发生，且当基坑一侧壁形变位移时，该侧壁的支撑支护监测桩位移，使连接绳绷紧，进一步对其余三根基坑支护监测桩进行拉持，增强对基坑坑壁的支护能力。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述检测组件包括设置在所述安装柱上的上测量盘和下测量盘，所述上测量盘和下测量盘盘面相平行，所述上测量盘的下盘面密布有红外发射器，红外发射器的光轴垂直于所述下测量盘，所述下测量盘的上盘面密布有红外接收器，所述连接绳、基准条位于上测量盘和下测量盘之间，所述下盘面根据红外接收器接收红外线的情况生成基准条和连接绳之间的夹角角度值。

通过采用上述技术方案，采用绳子遮挡红外线，从而在下测量盘的上盘面部分红外接收器未接收到红外线，进而能够在下测量盘显示两道分别被连接绳和基准条所遮挡的阴影，进而通过未接收到红外线的红外接收器位置确定两道阴影的夹角角度值，此即为基准条和连接绳之间的夹角角度值。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述检测组件包括设置在所述安装柱上的摄像头，所述摄像头用于对基准条和连接绳进行拍摄，对拍摄得到的图像进行分析以生成基准条和连接绳之间的夹角角度值。

通过采用上述技术方案，对拍摄到的包含有基准条和连接绳的图像进行分析，从而测得基准条和连接绳之间的夹角，方便快捷，且精确度高。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述控制中心根据各所述基准条的长度和各所述夹角角度值生成各所述基坑支护监测桩在所述基准条长度方向上的位移量以及在垂直于所述基准条长度方向上的位移量；

当在垂直于所述基准条长度方向上的位移量达到第二预设阈值时，发出二次报警信息。

通过采用上述技术方案，二次报警信息能够进一步警示工作人员。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述安装柱的侧壁周向均设有第一嵌槽，所述基坑支护监测桩侧壁周向均设有第二嵌槽，连接绳绕过所述安装柱时嵌设在第一嵌槽内，连接绳绕过所述基坑支护监测桩时嵌设在第二嵌槽内。

通过采用上述技术方案，第一嵌槽和第二嵌槽的设置，便于连接绳的嵌设，对连接绳的位置进行定位，一方面便于工作人员牵线，另一方面能够减少连接绳在安装柱或基坑支护监测桩长度方向上滑移的情况发生。

本申请的上述发明目的二是通过以下技术方案得以实现的：

一种应用于建设监理的监理监测方法，包括：

接收来自所述检测组件的各夹角角度值，所述夹角角度值是所述检测组件测量基准条和连接绳的夹角而获得的，其中，所述基准条设置为四根，四根所述基准条的两端分别与基坑的周向上相邻两安装柱连接，基坑四个顶角的边缘均安装有所述安装柱，基坑的四个侧壁均设有用于支护基坑侧壁的基坑支护监测桩，所述连接绳沿所述基坑的周向依次绕过四根所述安装柱外侧以及所述基坑支护监测桩内侧后两端相连且处于绷直状态；

根据各所述基准条的长度和各所述夹角角度值生成各所述基坑支护监测桩的位移量；

在所述位移量达到第一预设阈值的情况下，发出一次报警信息。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述夹角角度值是所述检测组件测量连接绳各位于所述安装柱和所述基坑支护监测桩之间的绳段与两所述安装柱之间的所述基准条之间的夹角而获得的。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：根据各所述基准条的长度和各所述夹角角度值生成各所述基坑支护监测桩在所述基准条长度方向上的位移量以及在垂直于所述基准条长度方向上的位移量；

当在垂直于所述基准条长度方向上的位移量时，发出二次报警信息。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1、安装时，先在基坑的四个顶角外部插接固定安装安装柱，然后将四根基准条依次安装在基坑周向上相邻两安装柱之间，将连接绳沿所述基坑的周向依次绕过四根所述安装柱外侧以及所述基坑支护监测桩内侧后两端相连，并使连接绳处于绷直状态，然后将检测组件安装在安装柱上，检测组件检测连接绳各位于所述安装柱和所述基坑支护监测桩之间的绳段与两所述安装柱之间的所述基准条之间的夹角角度值，并发送给控制中心，控制中心接收来自所述检测组件的各夹角角度值，根据各所述基准条的长度和各所述夹角角度值生成各所述基坑支护监测桩的位移量；在所述位移量达到第一预设阈值的情况下，发出一次报警信息，从而在基坑支护监测桩的位移量达到第一预设阈值时，发出一次报警信息，能够及时通知工作人员进行后续补救工作， 减少了人力耗费，并持续地对基坑情况进行监测，大大提高了施工安全度；

2、对拍摄到的包含有基准条和连接绳的图像进行分析，从而测得基准条和连接绳之间的夹角，方便快捷，且精确度高；

3、第一嵌槽和第二嵌槽的设置，便于连接绳的嵌设，对连接绳的位置进行定位，一方面便于工作人员牵线，另一方面能够减少连接绳在安装柱或基坑支护监测桩长度方向上滑移的情况发生。

附图说明

图1是本申请一实施例中应用于建设监理的基坑监测系统的结构示意图；

图2是本申请一实施例中检测组件的结构示意图；

图3是本申请另一实施例中检测组件的结构示意图；

图4是本申请一实施例中应用于建设监理的基坑监测系统中对基坑支护监测桩位移前后的角度测量示意图；

图5是本申请一实施例中应用于建设监理的基坑监测方法的流程图；

图6是本申请另一实施例中应用于建设监理的基坑监测方法的流程图；

附图标记说明：1、面状基坑；2、安装柱；3、基准条；4、基坑支护监测桩；5、连接绳；6、第一嵌槽；7、第二嵌槽；8、上测量盘；9、下测量盘；10、摄像头；11、挡光板。

具体实施方式

以下结合附图对本申请作进一步详细说明。

本申请公开了一种应用于建设监理的基坑监测系统，参照图1，适用于面状基坑1，包括安装柱2，在一实施例中，安装柱2的形状设置为圆柱形，安装柱2的数量设置为四根，四根安装柱2分别安装于基坑四个顶角外部，安装柱2可以是插接固定于基坑外部的地面，安装柱2的轴线垂直于地面设置。

在基坑周向上的相邻两安装柱2之间，均设有基准条3，因此基准条3也具有四根，在一优选的实施例中，四根基准条3分别位于一矩形的四条边上，基准条3可以和其所在的基坑侧壁的长度方向相平行，基准条3的两端位于与其相连的两安装柱2的同侧，且均与该两安装柱2的横截面相切，因此相邻两安装柱2之间的基准条3长度和两安装柱2的轴线距离相等，从而在操作人员测量两安装柱2之间的间距后，加上安装柱2的直径，即可得出相邻两安装柱2之间的基准条3长度。此外，基准条3长度的测量也可直接测量，或是在基准条3上设刻度，以直接读数获取基准条3的长度；基准条3和安装柱2之间的连接方式可以是粘接，螺钉固定等较为稳固的方式。

其中，基准条3可以是一直杆，也可以是一条绳子，当然，基准条3也可以是一条绳子的四段，例如，一条绳子分别绕过四根安装柱2的外侧后连接，即实现在相邻两安装柱2之间设基准条3，在基准条3为一条绳子或一条绳子的四段时，应当使绳子处于绷直状态。

在基坑的四个侧壁均设有基坑支护监测桩4，因此基坑支护监测桩4的数量为四根，基坑支护监测桩4用于支护基坑侧壁，基坑支护监测桩4的高度方向和安装柱2的轴线方向一致，四根基坑支护监测桩4分别位于基坑的四个侧壁，在一优选的实施例中，基坑支护监测桩4位于基坑侧壁的中部。

四根安装柱2之间设有连接绳5，连接绳5为弹性绳，弹性绳是指具有一定弹性伸缩量的绳子，在安装柱2的侧壁周向均设有第一嵌槽6，基坑支护监测桩4侧壁周向均设有第二嵌槽7，第一嵌槽6和第二嵌槽7可以是位于同一高度，接绳绕过安装柱2时嵌设在第一嵌槽6内，连接绳5绕过基坑支护监测桩4时嵌设在第二嵌槽7内。连接绳5沿基坑的周向依次绕过四根安装柱2外侧以及基坑支护监测桩4内侧后两端相连，连接方式可以是绳结连接，其中，外侧是指远离基坑内的一侧，内侧是指靠近基坑内的一侧，且连接绳5应当处于绷直状态，从而在基坑内的基坑支护监测桩4发生位移时，能够及时随基坑支护监测桩4形变并变换与基准条3的夹角。

应用于建设监理的基坑监测系统还包括检测组件和控制中心，在一实施例中，检测组件对应安装柱2的数量设置为四个，检测组件安装在安装柱2上，检测组件用于检测连接绳5各位于安装柱2和基坑支护监测桩4之间的绳段与两安装柱2之间的基准条3之间的夹角角度值；

参照图1和图2，在一实施例中，检测组件包括设置在安装柱2上的上测量盘8和下测量盘9，上测量盘8和下测量盘9盘面相平行，上测量盘8和下测量盘9和安装柱2同轴，上测量盘8的下盘面密布有红外发射器，红外发射器的光轴垂直于下测量盘9，下测量盘9的上盘面密布有红外接收器，连接绳5、基准条3位于上测量盘8和下测量盘9之间，下盘面根据红外接收器接收红外线的情况生成基准条3和连接绳5之间的夹角角度值，其原理采用绳子遮挡红外线，从而在下测量盘9的上盘面部分红外接收器未接收到红外线，进而能够在下测量盘9显示两道分别被连接绳5和基准条3所遮挡的阴影，进而通过未接收到红外线的红外接收器位置确定两道阴影的夹角角度值，此即为基准条3和连接绳5之间的夹角角度值。

参照图3，在另一实施例中，检测组件还可以是包括设置在安装柱2上的摄像头10，一个安装柱2上安装有两个摄像头10，分别对应于安装柱2两侧的连接绳5绳段和基准绳，摄像头10的光轴朝向安装柱2附近的基准条3和连接绳5设置，也可在安装柱2的底部设挡光板11，安装柱2的轴线垂直于挡光板11板面，同时基准条3和连接绳5位于挡光板11的上方，而摄像头10的光轴处置于挡光板11设置。摄像头10用于对基准条3和连接绳5进行拍摄，对拍摄得到的图像进行分析以生成基准条3和连接绳5之间的夹角角度值。

检测组件通讯连接于控制中心，将测量得到的夹角角度值发送给控制中心，控制中心接收来自检测组件的各夹角角度值，根据各基准条3的长度和各夹角角度值生成各基坑支护监测桩4的位移量；在位移量达到第一预设阈值的情况下，发出一次报警信息。

其中，第一预设阈值是预先设定的，例如30mm；通过各夹角角度值和基准条3的长度可以计算得出各基坑支护监测桩4的位移量，参照图4，例如，初始时，基准条3为AB，∠CAB和∠CBA可以测得，AB的值为一定值可预先测得，通过∠CAB、∠CBA和AB可以计算得到AC、BC的值，同时，∠DAB和∠DBA可以测得，因此∠DAC可知，AD可以计算得到，因此CD的值可以计算得出，CD即为一基坑支护监测桩4的位移量。对于不同基坑支护监测桩4之间的区分，可通过对四个检测组件进行唯一编码的形式以区分，从而区分相邻两检测组件之间的基坑支护监测桩4，也可以是对摄像头10进行唯一编码的形式以区分，从而区分接收到的数据。

在一优选的实施例中，控制中心根据各基准条3的长度和各夹角角度值生成各基坑支护监测桩4在基准条3长度方向上的位移量以及在垂直于基准条3长度方向上的位移量；

继续参照图4，当AD和∠DAB已知、AC和∠CAB已知时，可以计算得到AF、AE、DF和CE的值，其中，AF与AE的差值即为基坑支护监测桩4在基准条3长度方向上的位移量，DF和CE的差值即为基坑支护监测桩4在垂直于基准条3长度方向上的位移量。

当在垂直于基准条3长度方向上的位移量达到第二预设阈值时，发出二次报警信息。

第二预设阈值是预先设定的，例如25mm。此外，一次报警信息和二次报警信息有区别，从而便于工作人员区分，区别可以在于报警信息的尖锐程度、急促程度等。

本申请还公开一种应用于建设监理的基坑监测方法，参照图5，具体包括以下步骤：

S102、接收来自检测组件的各夹角角度值；

具体地，夹角角度值是检测组件测量基准条3和连接绳5的夹角而获得的，其中，基准条3设置为四根，四根基准条3的两端分别与基坑的周向上相邻两安装柱2连接，基坑四个顶角的边缘均安装有安装柱2，基坑的四个侧壁均设有用于支护基坑侧壁的基坑支护监测桩4，连接绳5沿基坑的周向依次绕过四根安装柱2外侧以及基坑支护监测桩4内侧后两端相连且处于绷直状态。

S104、根据各基准条3的长度和各夹角角度值生成各基坑支护监测桩4的位移量。

S106、在位移量达到第一预设阈值的情况下，发出一次报警信息。

参照图6，在另一实施例中，上述方法还可以包括以下步骤：

S108、根据各基准条3的长度和各夹角角度值生成各基坑支护监测桩4在基准条3长度方向上的位移量以及在垂直于基准条3长度方向上的位移量。

S110、当在垂直于基准条3长度方向上的位移量时，发出二次报警信息。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

例如，在一实施例中，应用于建设监理的基坑监测方法可以为：

接收来自检测组件的各夹角角度值；

根据各基准条3的长度和各夹角角度值生成各基坑支护监测桩4的位移量；

根据各基准条3的长度和各夹角角度值生成各基坑支护监测桩4在基准条3长度方向上的位移量以及在垂直于基准条3长度方向上的位移量；

在位移量达到第一预设阈值的情况下，发出一次报警信息；

当在垂直于基准条3长度方向上的位移量达到第二预设阈值时，发出二次报警信息。

以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种应用于建设监理的基坑监测系统，其特征在于，包括：

安装柱(2)，所述安装柱(2)设置为四根，四根所述安装柱(2)分别安装于基坑四个顶角外部；

基准条(3)，所述基准条(3)设置为四根，四根所述基准条(3)的两端分别与基坑的周向上相邻两安装柱(2)连接；

基坑支护监测桩(4)，所述基坑支护监测桩(4)设置为四根，四根所述基坑支护监测桩(4)分别位于基坑的四个侧壁，所述基坑支护监测桩(4)用于支护基坑侧壁；

连接绳(5)，所述连接绳(5)为弹性绳，所述连接绳(5)沿所述基坑的周向依次绕过四根所述安装柱(2)外侧以及所述基坑支护监测桩(4)内侧后两端相连，所述连接绳(5)处于绷直状态；

检测组件，所述检测组件安装在所述安装柱(2)上，所述检测组件用于检测连接绳(5)各位于所述安装柱(2)和所述基坑支护监测桩(4)之间的绳段与两所述安装柱(2)之间的所述基准条(3)之间的夹角角度值；

控制中心，所述控制中心和所述检测组件通讯连接，所述控制中心接收来自所述检测组件的各夹角角度值，根据各所述基准条(3)的长度和各所述夹角角度值生成各所述基坑支护监测桩(4)的位移量；在所述位移量达到第一预设阈值的情况下，发出一次报警信息；

所述检测组件包括设置在所述安装柱(2)上的上测量盘(8)和下测量盘(9)，所述上测量盘(8)和下测量盘(9)盘面相平行，所述上测量盘(8)的下盘面密布有红外发射器，红外发射器的光轴垂直于所述下测量盘(9)，所述下测量盘(9)的上盘面密布有红外接收器，所述连接绳(5)、基准条(3)位于上测量盘(8)和下测量盘(9)之间，所述下盘面根据红外接收器接收红外线的情况生成基准条(3)和连接绳(5)之间的夹角角度值。

2.根据权利要求1所述的应用于建设监理的基坑监测系统，其特征在于，所述检测组件包括设置在所述安装柱(2)上的摄像头(10)，所述摄像头(10)用于对基准条(3)和连接绳(5)进行拍摄，对拍摄得到的图像进行分析以生成基准条(3)和连接绳(5)之间的夹角角度值。

3.根据权利要求1所述的应用于建设监理的基坑监测系统，其特征在于，所述控制中心根据各所述基准条(3)的长度和各所述夹角角度值生成各所述基坑支护监测桩(4)在所述基准条(3)长度方向上的位移量以及在垂直于所述基准条(3)长度方向上的位移量；

当在垂直于所述基准条(3)长度方向上的位移量达到第二预设阈值时，发出二次报警信息。

4.根据权利要求1所述的应用于建设监理的基坑监测系统，其特征在于，所述安装柱(2)的侧壁周向均设有第一嵌槽(6)，所述基坑支护监测桩(4)侧壁周向均设有第二嵌槽(7)，连接绳(5)绕过所述安装柱(2)时嵌设在第一嵌槽(6)内，连接绳(5)绕过所述基坑支护监测桩(4)时嵌设在第二嵌槽(7)内。

5.根据权利要求1-4任一项所述的应用于建设监理的基坑监测系统的监理监测方法，其特征在于，包括：

接收来自检测组件的各夹角角度值，所述夹角角度值是所述检测组件测量基准条(3)和连接绳(5)的夹角而获得的，其中，所述基准条(3)设置为四根，四根所述基准条(3)的两端分别与基坑的周向上相邻两安装柱(2)连接，基坑四个顶角的边缘均安装有所述安装柱(2)，基坑的四个侧壁均设有用于支护基坑侧壁的基坑支护监测桩(4)，所述连接绳(5)沿所述基坑的周向依次绕过四根所述安装柱(2)外侧以及所述基坑支护监测桩(4)内侧后两端相连且处于绷直状态；

根据各所述基准条(3)的长度和各所述夹角角度值生成各所述基坑支护监测桩(4)的位移量；

在所述位移量达到第一预设阈值的情况下，发出一次报警信息；

所述夹角角度值是所述检测组件测量连接绳(5)各位于所述安装柱(2)和所述基坑支护监测桩(4)之间的绳段与两所述安装柱(2)之间的所述基准条(3)之间的夹角而获得的；

还包括：

根据各所述基准条(3)的长度和各所述夹角角度值生成各所述基坑支护监测桩(4)在所述基准条(3)长度方向上的位移量以及在垂直于所述基准条(3)长度方向上的位移量；

当在垂直于所述基准条(3)长度方向上的位移量时，发出二次报警信息。

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