CN113390399A - 一种大型建筑或高耸设备自动沉降监测装置及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大型建筑或高耸设备自动沉降监测装置及使用方法，包括监测体，设置在构筑物侧壁的立面一侧，所述的监测体的上端通过三维转动固定件与构筑物侧壁相连；激光重锤，自由下垂悬挂在所述监测体的内部；刻度透光板，安装在所述监测体的底部，所述的激光重锤下端射出激光投射到刻度透光板上形成光斑，通过观察光斑的位移可以直观地监测沉降偏移。本发明结构简单，不需要传统的监测仪器，可以随时观测并立刻会发现建筑物、构筑物或安装好的大型设备是否出现沉降。

Description

一种大型建筑或高耸设备自动沉降监测装置及使用方法

技术领域

本发明涉及沉降监测领域，具体为一种大型建筑或高耸设备自动沉降监测装置及使用方法。

背景技术

目前，建筑物、构筑物或安装好的高耸大型设备，由于房屋或设备基础地基变形的不确定性，容易发生整体或局部沉降，严重时会影响正常使用。传统措施是使用水准仪对建筑物检查判定是否沉降，其方法是在确保不能沉降的室外某区域设置永久基本观测点，被观测对象设置永久观测点，然后通过水准仪测量记录首次数据。待经过一定时间段后，进行第二次监测，对比初始数据来判断对象是否沉降变形，以此类推并需要长久保持监测。但是由于许多建筑物、构筑物或安装好的大型设备密集布设，摆放监测仪器的位置存在难题，障碍物还会阻碍监测视线，导致难以监测。

发明内容

本发明提供了一种大型建筑或高耸设备自动沉降监测装置及使用方法，结构简单，不需要传统的监测仪器，可以随时观测并立刻会发现建筑物、构筑物或安装好的大型设备是否出现沉降。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种大型建筑或高耸设备自动沉降监测装置，包括：

监测体，设置在构筑物侧壁的立面一侧，所述的监测体的上端通过三维转动固定件与构筑物侧壁相连；

激光重锤，自由下垂悬挂在所述监测体的内部；

刻度透光板，安装在所述监测体的底部，所述的激光重锤下端射出激光投射到刻度透光板上形成光斑。

作为优选，所述的监测体呈圆柱形。

作为优选，所述的三维转动固定件包括由一对半圆形卡箍组成的第一抱箍和转动基座，所述的第一抱箍的一侧与芯轴的一端之间通过转轴相连，所述的芯轴的另一端嵌入到转动基座中使芯轴能够绕着其中心线进行转动，所述的第一抱箍用于夹紧监测体，所述的转动基座与构筑物侧壁相连。

作为优选，所述的监测体的侧部与构筑物侧壁之间连接有至少一个可调固定件，所述的可调固定件包括由一对半圆形卡箍组成的第二抱箍，所述的第二抱箍的一侧设置有连杆，所述的连杆通过紧固件与固定基座相连，所述的固定基座上横向开有长条孔，所述的紧固件穿过长条孔设置，所述的第二抱箍用于夹紧监测体。

作为优选，所述的监测体的顶部安装有可拆卸的顶盖，所述的顶盖的中心设置有中心圆孔，用于穿接一吊线，所述的吊线的下端连接有激光重锤，所述的顶盖位于中心圆孔的一侧设置有固定圆孔，所述的吊线穿过中心圆孔后反向穿过固定圆孔并与顶盖内部的卡环相连。

作为优选，所述的监测体的下部一侧侧壁上开有采光口，所述的采光口的一侧通过安装透明罩进行密封。

作为优选，所述的监测体的下端还设置有位于刻度透光板下侧的反光观测盖，所述的反光观测盖的上侧安装有平面镜，所述的反光观测盖的一侧边缘与监测体转动相连，使反光观测盖能够进行翻转。

作为优选，所述的监测体的外侧侧壁上安装有电池盒，所述的电池盒通过软电线与激光重锤相连，所述的电池盒上设置有开关以控制激光重锤的激光射出。

作为优选，所述的激光重锤由上部圆台和下部圆锥体组成，所述的上部圆台的中心设有小圆洞用以穿过软电线并与电池盒连接，所述的上部圆台的下部设有螺纹圆柱用以与下部圆锥体的圆形凹槽内螺纹相连，所述的下部圆锥体中部安装有激光模组，所述的激光模组通过软电线连接到电池盒，所述的激光模组产生的激光从下部圆锥体下端的中部射出。

本发明专利涉及一种大型建筑或高耸设备自动沉降监测装置的使用方法，具体步骤如下：

首先先选择监测体安装位置，要求具有一定高度的构筑物或高耸设备侧壁，将三维转动固定件紧固在监测体顶部并将其安装在目标位置，监测体处于自然下垂状态；

在监测体底部安装刻度透光板，其刻度线要与建筑体侧面平行，然后通过三维转动固定件进行左右或前后调整监测体位置，确保激光重锤的中心点与刻度透光板的中心重合；

接着打开反光观测盖，开启激光重锤上的激光，通过反光观测盖读取激光投射到刻度透光板的光斑，光斑居中做好记录，如果安装过程导致微偏移也记录偏移方位和数据，形成初始监测数据；

需要进行定期监测，如果发现光斑有偏移则缩短监测间隔时间，及时形成记录，如发现累计监测数据达到报警值，说明发生较大沉降，要及时采取基础加固措施，控制沉降变形的继续发展。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

结构简单，安装方便，不需要传统监测仪器，随时观测立刻会发现建筑物、构筑物或安装好的大型设备是否出现沉降，并可以判断沉降的方位和沉降的数字，监测精度高，如果发现偏差大可以尽早采取措施控制沉降量的持续增加，有利于保障建筑物、构筑物或安装好的大型设备安全使用，有利于避免安全事故隐患的发生，有利于降低使用期的维护保养成本，以解决高耸构筑物或大型设备密集区的设施日常沉降监测的难题。

附图说明

图1为本发明的安装结构示意图；

图2为本发明的监测体的主视半剖结构图；

图3为本发明的监测体的俯视局部结构图；

图4为本发明的监测体的半剖局部结构图；

图5为本发明的刻度透光板的结构示意图；

图6为本发明的激光重锤的结构示意图；

图7为本发明的三维转动固定件的俯视结构示意图；

图8为本发明的三维转动固定件的主视结构示意图；

图9为本发明的可调固定件的俯视结构示意图；

图10为本发明的可调固定件的主视结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1-10所示，本发明涉及一种大型建筑或高耸设备自动沉降监测装置，包括监测体2，设置在构筑物侧壁1的立面一侧，所述的监测体2的上端通过三维转动固定件3与构筑物侧壁1相连；激光重锤9，自由下垂悬挂在所述监测体2的内部；刻度透光板7，安装在所述监测体2的底部，所述的激光重锤9下端射出激光投射到刻度透光板7上形成光斑。

作为优选方案，监测体2呈圆柱形，监测体2的长度特征是随着长度增加监测灵敏度也正比增加，所以长度越长，监测灵敏度也就越高，监测体2的下端距离观测操作面高度约1.2米左右，便于观测操作。

作为一种实施例，如图7-8所示，所述的三维转动固定件3包括由一对半圆形卡箍组成的第一抱箍31和转动基座32，所述的第一抱箍31的一侧与芯轴33的一端之间通过转轴相连，所述的芯轴33的另一端嵌入到转动基座32中使芯轴33能够绕着其中心线进行转动，所述的第一抱箍31用于夹紧监测体2，所述的转动基座32与构筑物侧壁1相连，第一抱箍31的半圆形卡箍之间通过两个螺栓进行连接，使第一抱箍31可以牢牢夹住监测体2，第一抱箍31与芯轴33之间的转轴连接可以实现监测体2能够前后转动用以调节的前后铅锤度。

转动基座32其构造是水平短圆管焊接在立置钢板件外侧中间，立置钢板利用膨胀螺丝固定在构筑物侧壁1的立面，带有圆孔的芯轴33插入其中，有圆孔的芯轴33底部设有凸出芯轴33圆周的圆环，同时短圆管底部内侧设有圆环形凹进槽，凸出的圆环设置在凹进圆形槽中限制了芯轴33的前后移动，实现监测体2能够左右转动用以调节的左右的铅锤度。

所述监测体2安装在构筑物侧壁1的立面，其底部或中间若干点采用可调固定件4固定在侧壁上，确保整体的稳定性和坚固性，如图9-10所示，所述的可调固定件4包括由一对半圆形卡箍组成的第二抱箍41，所述的第二抱箍41的一侧设置有连杆43，所述的连杆43通过紧固件45与固定基座42相连，所述的固定基座42上横向开有长条孔44，所述的紧固件45穿过长条孔44设置，所述的第二抱箍41用于夹紧监测体2，固定基座42其构造是长耳钢板焊接在立置钢板件外侧中间，立置钢板利用膨胀螺丝固定在构筑物侧壁1的立面，第二抱箍41设有长圆孔的连杆43和固定基座42的长圆孔相对应，待监测体2铅锤度调整准确后，利用紧固件45插入长孔后将第二抱箍41和固定基座42紧固，最后完成监测体2的安装。

如图2所示，所述的监测体2的顶部安装有可拆卸的顶盖5，所述的顶盖5的中心设置有中心圆孔，用于穿接一吊线a，所述的吊线a的下端连接有激光重锤9，所述的顶盖5位于中心圆孔的一侧设置有固定圆孔，所述的吊线a穿过中心圆孔后反向穿过固定圆孔并与顶盖5内部的卡环10相连，达到固定尼龙线顶端的作用，监测体2顶端外侧设有外螺纹，顶盖5内侧设有内螺纹，安装吊线a后顶盖通过螺纹安装在检测管顶部，吊线a的下端吊住激光重锤9的上部中心点，形成监测体2内部顶端吊线a吊住激光重锤9至底端的构造，不受空间气流影响铅锤向下，动态提供稳定精准的铅锤尖端中心点。

如图2-3所示，所述的监测体2的下部一侧侧壁上开有采光口11，所述的采光口11的一侧通过安装透明罩12进行密封，透明罩12通过胶水粘结在采光口11的位置，达到密封和采光的作用，采光口11且监测体2内壁范围涂刷白色反光漆，以利于提高管内采光效果。

如图2-5所示，所述的监测体2的下端还设置有位于刻度透光板7下侧的反光观测盖6，所述的反光观测盖6的上侧安装有平面镜，所述的反光观测盖6的一侧边缘与监测体2转动相连，使反光观测盖6能够进行翻转。其中，刻度透光板7采用透明板制作，其上刻有十字线和环形刻度线，采用胶水粘贴在监测体2底端内部的卡环下方，安装时一条十字线要与建筑体侧面平行，以利于监测数据的分析；反光观测盖6为薄钢板制作，后端连接监测体2底部转轴可以旋转，前端可以扣入监测体2底部的卡件用以关闭底盖，防止灰尘污染刻度透光板7，反光观测盖6上部设有圆形平面镜，可采用硅胶固定，打开反光观测盖6的角度45度左右，就可以通过镜面直接读取刻度透光板7上显示的监测数据。

如图2-4所示，所述的监测体2的外侧侧壁上安装有电池盒8，所述的电池盒8通过软电线b与激光重锤9相连，所述的电池盒8上设置有开关以控制激光重锤9的激光射出，电池盒8可以采用胶水固定进行固定，激光重锤9中软电线b通过监测体2侧壁小孔接入电池盒8，通过电池盒8开关提供电流启动激光灯，软电线b柔软纤细并悬浮在激光重锤9和电池盒8间，不对激光重锤9产生任何影响。

如图6所示，所述的激光重锤9由上部圆台和下部圆锥体组成，所述的上部圆台的中心设有小圆洞用以穿过软电线b并与电池盒8连接，所述的上部圆台的下部设有螺纹圆柱用以与下部圆锥体的圆形凹槽内螺纹相连，所述的下部圆锥体中部安装有激光模组，所述的激光模组通过软电线b连接到电池盒8，所述的激光模组产生的激光从下部圆锥体下端的中部射出。

实施例：

首先先选择监测体2安装位置，要求具有一定高度的构筑物或高耸设备侧壁，将三维转动固定件3紧固在监测体2顶部并将其安装在目标位置，监测体2处于自然下垂状态；

在监测体2底部安装刻度透光板7，其刻度线要与建筑体侧面平行，然后通过三维转动固定件3进行左右或前后调整监测体2位置，确保激光重锤9的中心点与刻度透光板7的中心重合；

接着打开反光观测盖6，开启激光重锤9上的激光，通过反光观测盖6读取激光投射到刻度透光板7的光斑，光斑居中做好记录，如果安装过程导致微偏移也记录偏移方位和数据，形成初始监测数据；

需要进行定期监测，如果发现光斑有偏移则缩短监测间隔时间，及时形成记录，如发现累计监测数据达到报警值，说明发生较大沉降，要及时采取基础加固措施，控制沉降变形的继续发展。

监测的时候，设置监测体2的长度为L1，监测刻度透光板7上的光斑的位移数据为ΔX，构筑物本体的高度L，这样就可以测算出构筑物本体的偏移量＝L*ΔX/L1。

虽然在上文中已经参考实施例对本发明进行了描述，然而在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，本发明所披露的实施例中的各项特征均可通过任意方式相互结合起来使用，在本说明书中未对这些组合的情况进行穷举性的描述仅仅是出于省略篇幅和节约资源的考虑。因此，本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.一种大型建筑或高耸设备自动沉降监测装置，其特征在于，包括：

监测体(2)，设置在构筑物侧壁(1)的立面一侧，所述的监测体(2)的上端通过三维转动固定件(3)与构筑物侧壁(1)相连；

激光重锤(9)，自由下垂悬挂在所述监测体(2)的内部；

刻度透光板(7)，安装在所述监测体(2)的底部，所述的激光重锤(9)下端射出激光投射到刻度透光板(7)上形成光斑。

2.根据权利要求1所述的大型建筑或高耸设备自动沉降监测装置，其特征在于：所述的监测体(2)呈圆柱形。

3.根据权利要求2所述的大型建筑或高耸设备自动沉降监测装置，其特征在于：所述的三维转动固定件(3)包括由一对半圆形卡箍组成的第一抱箍(31)和转动基座(32)，所述的第一抱箍(31)的一侧与芯轴(33)的一端之间通过转轴相连，所述的芯轴(33)的另一端嵌入到转动基座(32)中使芯轴(33)能够绕着其中心线进行转动，所述的第一抱箍(31)用于夹紧监测体(2)，所述的转动基座(32)与构筑物侧壁(1)相连。

4.根据权利要求2所述的大型建筑或高耸设备自动沉降监测装置，其特征在于：所述的监测体(2)的侧部与构筑物侧壁(1)之间连接有至少一个可调固定件(4)，所述的可调固定件(4)包括由一对半圆形卡箍组成的第二抱箍(41)，所述的第二抱箍(41)的一侧设置有连杆(43)，所述的连杆(43)通过紧固件(45)与固定基座(42)相连，所述的固定基座(42)上横向开有长条孔(44)，所述的紧固件(45)穿过长条孔(44)设置，所述的第二抱箍(41)用于夹紧监测体(2)。

5.根据权利要求1所述的大型建筑或高耸设备自动沉降监测装置，其特征在于：所述的监测体(2)的顶部安装有可拆卸的顶盖(5)，所述的顶盖(5)的中心设置有中心圆孔，用于穿接一吊线(a)，所述的吊线(a)的下端连接有激光重锤(9)，所述的顶盖(5)位于中心圆孔的一侧设置有固定圆孔，所述的吊线(a)穿过中心圆孔后反向穿过固定圆孔并与顶盖(5)内部的卡环(10)相连。

6.根据权利要求1所述的大型建筑或高耸设备自动沉降监测装置，其特征在于：所述的监测体(2)的下部一侧侧壁上开有采光口(11)，所述的采光口(11)的一侧通过安装透明罩(12)进行密封。

7.根据权利要求1所述的大型建筑或高耸设备自动沉降监测装置，其特征在于：所述的监测体(2)的下端还设置有位于刻度透光板(7)下侧的反光观测盖(6)，所述的反光观测盖(6)的上侧安装有平面镜，所述的反光观测盖(6)的一侧边缘与监测体(2)转动相连，使反光观测盖(6)能够进行翻转。

8.根据权利要求1所述的大型建筑或高耸设备自动沉降监测装置，其特征在于：所述的监测体(2)的外侧侧壁上安装有电池盒(8)，所述的电池盒(8)通过软电线(b)与激光重锤(9)相连，所述的电池盒(8)上设置有开关以控制激光重锤(9)的激光射出。

9.根据权利要求8所述的大型建筑或高耸设备自动沉降监测装置，其特征在于：所述的激光重锤(9)由上部圆台和下部圆锥体组成，所述的上部圆台的中心设有小圆洞用以穿过软电线(b)并与电池盒(8)连接，所述的上部圆台的下部设有螺纹圆柱用以与下部圆锥体的圆形凹槽内螺纹相连，所述的下部圆锥体中部安装有激光模组，所述的激光模组通过软电线(b)连接到电池盒(8)，所述的激光模组产生的激光从下部圆锥体下端的中部射出。

10.一种根据权利要求9所述的大型建筑或高耸设备自动沉降监测装置的使用方法，其特征在于，具体步骤如下：

选择监测体(2)安装位置，要求具有一定高度的构筑物或高耸设备侧壁，将三维转动固定件(3)紧固在监测体(2)顶部并将其安装在目标位置，监测体(2)处于自然下垂状态；

检测监测体(2)底部安装刻度透光板(7)，其刻度线要与建筑体侧面平行，然后通过三维转动固定件(3)进行左右或前后调整监测体(2)位置，确保激光重锤(9)的中心点与刻度透光板(7)的中心重合；

打开反光观测盖(6)，开启激光重锤(9)上的激光，通过反光观测盖(6)读取激光投射到刻度透光板(7)的光斑，光斑居中做好记录，如果安装过程导致微偏移也记录偏移方位和数据，形成初始监测数据；

定期监测，如果发现光斑有偏移则缩短监测间隔时间，及时形成记录，如发现累计监测数据达到报警值，说明发生较大沉降，要及时采取基础加固措施，控制沉降变形的继续发展。

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