CN116518911A - 一种基坑围护结构变形监测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基坑围护结构变形监测装置，涉及基坑围护结构监测的技术领域，包括移动组件，移动组件上安装有监测组件，监测组件与围护结构可拆卸地连接；监测组件包括支撑架、第一监测单元、第二监测单元、第三监测单元、支撑单元，支撑单元安装在移动组件上，支撑架、第一监测单元、第二监测单元均安装在支撑单元上，第三监测单元安装在支撑架上，第一监测单元和第三监测单元均与第二监测单元连接，第一监测单元、第二监测单元、第三监测单元均外接有报警器；本发明能够同时对相邻监测点在水平方向和重力方向上的变形量差值以及各个监测点的变形量是否超出范围进行监测。
Description
技术领域
本发明涉及基坑围护结构监测的技术领域，特别涉及一种基坑围护结构变形监测装置。
背景技术
现有技术中在对基坑围护结构进行变形监测时，通常为提前在围护结构中预埋测斜管，提前预埋多个监测管，在监测管中设置传感器，后期监测时通过人工操作仪器进行测量，不能实时地进行监测，只能间隔一段时间通过人工进行测量时才能得出围护结构是否变形，在围护结构发生变形时，不能够及时地报警，同时通过人工进行监测的效率较低，操作人员的工作量较大，同时人工测量完成后需要后期对数据进行分析才能了解不同监测点之间的变形差异。
公告号为“CN106149772B”的中国发明专利通过滑轮-钢丝绳-百分表来对钢板桩围护结构进行监测，该专利虽然能够对围护结构进行变形监测，但是不能监测相邻监测点的差值，当单个监测点未超出范围而相邻监测点变形变形量差异过大时，无法及时地进行报警，无法及时地提示危险。
发明内容
针对上述技术问题，本发明提出了一种基坑围护结构变形监测装置，包括移动组件，所述移动组件上安装有监测组件，所述监测组件与围护结构可拆卸地连接；所述监测组件包括支撑架、第一监测单元、第二监测单元、第三监测单元、支撑单元，所述支撑单元安装在移动组件上，所述支撑架、第一监测单元、第二监测单元均安装在支撑单元上，所述第三监测单元安装在支撑架上，所述第一监测单元和第三监测单元均与第二监测单元连接，所述第一监测单元、第二监测单元、第三监测单元均设置有多组，所述第一监测单元、第二监测单元、第三监测单元均外接有报警器；所述第三监测单元包括位移监测机构和监测块四，所述位移监测机构安装在支撑架上，所述监测块四固定安装在位移监测机构上，所述监测块四与围护结构可拆卸地连接。
进一步地，所述第一监测单元包括监测筒一、连接杆一、监测杆一、连接杆二、连接筒，所述连接杆一和连接杆二均滑动安装在支撑单元上，所述监测筒一固定安装在连接杆一上，所述连接筒固定安装在连接杆二上，所述监测杆一固定安装在连接筒上，所述监测杆一与监测筒一滑动连接，所述连接杆一和连接杆二均转动连接有连接杆三，所述连接杆三与第二监测单元连接，所述监测筒一内部设置有两个感应腔，每个感应腔的两端均设置有感应器一，所述监测杆一的两端均设置有感应块。
进一步地，所述第二监测单元包括滑座、导向杆一、导向杆二、感应块一、感应块二、导向杆三，所述导向杆一、导向杆二、导向杆三均固定安装在支撑单元上，所述滑座滑动安装在支撑单元上，所述滑座与导向杆三滑动连接，所述感应块一固定安装在导向杆二上，所述感应块二固定安装在导向杆一上，所述导向杆三上套设有弹簧，弹簧的一端与滑座固定连接，弹簧的另一端与支撑单元连接，所述连接杆三与滑座转动连接，所述感应块一和感应块二上均设置有感应器二。
进一步地，所述第二监测单元还包括监测块一、监测杆二、监测块二，所述监测块一滑动安装在导向杆一上，所述监测块二滑动安装在导向杆二上，所述监测块一与滑座固定连接，所述监测块二与在水平方向上相邻的另一组第二监测单元中的滑座固定连接，所述监测块一上设置有滑槽，滑槽的一端设置有感应器三，监测杆二的一端转动安装在监测块二上，监测杆二的另一端滑动安装在滑槽内。
进一步地，所述位移监测机构包括连接杆四、连接杆五、监测块三、监测杆三、监测筒二，所述监测筒二滑动安装在支撑架上，所述监测杆三滑动安装在监测筒二上，所述监测块三固定安装在监测杆三上，所述监测块三与监测块四固定连接，连接杆五的一端与监测块三转动连接，连接杆五的另一端通过连接杆四与滑座转动连接，监测筒二靠近监测杆三的一端设置有感应器四。
进一步地，所述移动组件包括移动座、固定板、电缸，所述移动座的下方设置有多个万向轮，所述万向轮外接有动力源，所述电缸固定安装在移动座上，所述固定板固定安装在电缸的活塞杆上，所述固定板和电缸均设置有多个，所述固定板上设置有多个固定孔。
进一步地，所述支撑单元包括监测架和轨道板，所述监测架固定安装在移动座上，所述轨道板、支撑架均固定安装在监测架上，所述轨道板和支撑架均设置有多个，所述连接杆一和连接杆二均滑动安装在轨道板上，所述滑座滑动安装在监测架上，所述导向杆一、导向杆二、导向杆三均固定安装在监测架上，弹簧的一端与滑座固定连接，弹簧的另一端与监测架固定连接，连接杆三为从滑座向着轨道板的方向向上倾斜设置，连接杆五为从监测块三向着滑座的方向向下倾斜设置。
进一步地，所述感应器一、感应器二、感应器三、感应器四分别与相对应地报警器连接。
本发明与现有技术相比的有益效果是：（1）本发明通过第一监测单元、第二监测单元、第三监测单元的相互配合能够同时对相邻监测点在水平方向和重力方向上的变形量差值以及各个监测点的变形量是否超出范围进行监测；（2）本发明监测块四与监测点之间为可拆卸连接，从而能够方便改变监测位置，当改变监测位置后，通过固定板进行固定；（3）本发明通过第三监测单元能够对各个监测点在重力方向上的变形量是否超出范围进行监测；（4）本发明在监测过程中能够在监测点变形超出监测设定值时及时地报警，同时监测过程无需预埋监测管，监测过程无需人工全程参与，提高了监测的效率，减轻了监测人员的工作量。
附图说明
图1为本发明的正视图。
图2为本发明的俯视图。
图3为本发明的侧视图。
图4为本发明整体结构示意图。
图5为本发明监测组件局部结构示意图一。
图6为本发明图5中沿着A-A方向的剖视图。
图7为本发明移动组件结构示意图。
图8为本发明监测组件局部结构示意图二。
图9为本发明图8中A处放大结构示意图。
图10为本发明监测组件局部结构示意图三。
图11为本发明监测组件局部结构示意图四。
图12为本发明图11中沿着B-B方向的剖视图。
附图标号：101-移动座；102-万向轮；103-固定板；104-电缸；201-监测架；202-轨道板；301-监测筒一；302-连接杆一；303-监测杆一；304-连接杆二；305-连接筒；306-连接杆三；401-滑座；402-监测块一；403-导向杆一；404-监测杆二；405-监测块二；406-导向杆二；407-感应块一；408-感应块二；409-弹簧；410-导向杆三；501-支撑架；502-连接杆四；503-连接杆五；504-监测块三；505-监测块四；506-监测杆三；507-监测筒二。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步描述，在此发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
实施例：如图1-图12所示的一种基坑围护结构变形监测装置，包括移动组件，移动组件上安装有监测组件，监测组件与围护结构可拆卸地连接；监测组件包括支撑架501、第一监测单元、第二监测单元、第三监测单元、支撑单元，支撑单元安装在移动组件上，支撑架501、第一监测单元、第二监测单元均安装在支撑单元上，第三监测单元安装在支撑架501上，第一监测单元和第三监测单元均与第二监测单元连接，第一监测单元、第二监测单元、第三监测单元均设置有多组，第一监测单元、第二监测单元、第三监测单元均外接有报警器；第三监测单元包括位移监测机构和监测块四505，位移监测机构安装在支撑架501上，监测块四505固定安装在位移监测机构上，监测块四505与围护结构可拆卸地连接。
第一监测单元包括监测筒一301、连接杆一302、监测杆一303、连接杆二304、连接筒305，连接杆一302和连接杆二304均滑动安装在支撑单元上，监测筒一301固定安装在连接杆一302上，连接筒305固定安装在连接杆二304上，监测杆一303固定安装在连接筒305上，监测杆一303与监测筒一301滑动连接，连接杆一302和连接杆二304均转动连接有连接杆三306，连接杆三306与第二监测单元连接，监测筒一301内部设置有两个感应腔，每个感应腔的两端均设置有感应器一，监测杆一303的两端均设置有感应块。
第二监测单元包括滑座401、导向杆一403、导向杆二406、感应块一407、感应块二408、导向杆三410，导向杆一403、导向杆二406、导向杆三410均固定安装在支撑单元上，滑座401滑动安装在支撑单元上，滑座401与导向杆三410滑动连接，感应块一407固定安装在导向杆二406上，感应块二408固定安装在导向杆一403上，导向杆三410上套设有弹簧409，弹簧409的一端与滑座401固定连接，弹簧409的另一端与支撑单元连接，连接杆三306与滑座401转动连接，感应块一407和感应块二408上均设置有感应器二。
第二监测单元还包括监测块一402、监测杆二404、监测块二405，监测块一402滑动安装在导向杆一403上，监测块二405滑动安装在导向杆二406上，监测块一402与滑座401固定连接，监测块二405与在水平方向上相邻的另一组第二监测单元中的滑座401固定连接，监测块一402上设置有滑槽，滑槽的一端设置有感应器三，监测杆二404的一端转动安装在监测块二405上，监测杆二404的另一端滑动安装在滑槽内。
位移监测机构包括连接杆四502、连接杆五503、监测块三504、监测杆三506、监测筒二507，监测筒二507滑动安装在支撑架501上，监测杆三506滑动安装在监测筒二507上，监测块三504固定安装在监测杆三506上，监测块三504与监测块四505固定连接，连接杆五503的一端与监测块三504转动连接，连接杆五503的另一端通过连接杆四502与滑座401转动连接，监测筒二507靠近监测杆三506的一端设置有感应器四。
移动组件包括移动座101、固定板103、电缸104，移动座101的下方设置有多个万向轮102，万向轮102外接有动力源，电缸104固定安装在移动座101上，固定板103固定安装在电缸104的活塞杆上，固定板103和电缸104均设置有多个，固定板103上设置有多个固定孔。
支撑单元包括监测架201和轨道板202，监测架201固定安装在移动座101上，轨道板202、支撑架501均固定安装在监测架201上，轨道板202和支撑架501均设置有多个，连接杆一302和连接杆二304均滑动安装在轨道板202上，滑座401滑动安装在监测架201上，导向杆一403、导向杆二406、导向杆三410均固定安装在监测架201上，弹簧409的一端与滑座401固定连接，弹簧409的另一端与监测架201固定连接，连接杆三306为从滑座401向着轨道板202的方向向上倾斜设置，连接杆五503为从监测块三504向着滑座401的方向向下倾斜设置。
感应器一、感应器二、感应器三、感应器四分别与相对应地报警器连接。
本发明的工作原理为：初始时，监测块二405的端面与监测块一402的端面平齐，需要对围护结构监测时，通过动力源驱动万向轮102运动，进而通过移动组件带动监测组件移动到靠近围护结构的位置，电缸104的活塞杆带动固定板103下降，使固定板103下降到基坑内的地面上，利用螺栓（也可选用其他固定结构）穿过固定板103上的固定孔将移动组件固定在靠近围护结构的位置处，根据监测需求选取多个监测点，将监测块四505可拆卸地安装在监测点位置。
监测过程中，若围护结构带动监测点产生了水平方向上的变形，变形使得监测块四505在水平方向移动，监测块四505带动监测块三504移动，监测块三504通过监测杆三506带动监测筒二507在支撑架501上滑动，监测块三504移动时通过连接杆五503和连接杆四502带动滑座401在监测架201上滑动，滑座401移动时带动监测块一402运动，同时若上述变形的监测点与连接杆一302相对应，则滑座401通过相连接连接杆三306带动连接杆一302在轨道板202上滑动，连接杆一302带动监测筒一301移动，若上述变形的监测点与连接杆二304相对应，则滑座401通过相连接连接杆三306带动连接杆二304在轨道板202上滑动，连接杆二304带动连接筒305移动，连接筒305带动监测杆一303在监测筒一301内滑动；若监测块一402移动到与感应块二408上的感应器二接触时，感应器二外接的报警器发生报警。
若上述监测点变形量与其在水平方向上相邻的监测点变形量存在差异时，监测块一402和监测块二405的移动量不同，监测杆二404与监测块二405连接的一端发生转动，监测杆二404与监测块一402上滑槽连接的一端发生滑动，当滑动到滑槽内的感应器三的位置时，感应器三外接的报警器发生报警，此时说明在水平方向上相邻的两个监测点变形差异较大。
若上述监测点的变形量与其在重力方向上相邻监测点的变形量存在差异时，连接杆一302和连接杆二304的位移量不同，连接杆一302带动监测筒一301的位移量与连接杆二304带动监测杆一303的位移量不同，当监测杆一303上的感应块与监测筒一301内的感应器一接触时，感应器一外接的报警器报警，此时说明在重力方向上相邻的两个监测点变形量差异较大。
若监测点产生了在重力方向上的变形，监测块四505通过监测块三504带动监测杆三506下降，当监测块三504下降到与监测筒二507上的感应器四接触时，感应器四外接的报警器报警，此时说明围护结构在重力方向上发生了变形。
当需要更换监测位置时，将穿过固定板103上的固定孔的螺栓拆除，将监测块四505与围护结构分离，通过移动组件调整监测组件的位置，从而能够对围护结构的不同位置进行监测。
如图11和图12所示，当需要向上增加第一监测单元时，通过增加的第一监测单元中的监测杆一303与原有第一监测单元中监测筒一301内部上方的感应腔连接，当需要向下增加第一监测单元时，通过增加的第一监测单元中监测筒一301内部上方的感应腔与原有第一监测单元中的监测杆一303连接，需要特别说明的是，第一监测单元中的监测筒一301和监测杆一303也能够单独增加，当向上需要单独增加一个监测杆一303时，通过增加的监测杆一303与原有第一监测单元中监测筒一301内部上方的感应腔连接，当需要向下增加一个监测筒一301时，通过增加的监测筒一301内部上方的感应腔与原有第一监测单元中的监测杆一303连接；设置感应器位置时，监测块一402和监测块二405到感应器二的距离大于监测杆二404与监测块一402上滑槽连接的一端到感应器三的距离，同时监测块一402和监测块二405到感应器二的距离大于监测杆一303上的感应块到相对应的感应器一的距离。
Claims (8)
1.一种基坑围护结构变形监测装置，包括移动组件，其特征在于，所述移动组件上安装有监测组件，所述监测组件与围护结构可拆卸地连接；所述监测组件包括支撑架（501）、第一监测单元、第二监测单元、第三监测单元、支撑单元，所述支撑单元安装在移动组件上，所述支撑架（501）、第一监测单元、第二监测单元均安装在支撑单元上，所述第三监测单元安装在支撑架（501）上，所述第一监测单元和第三监测单元均与第二监测单元连接，所述第一监测单元、第二监测单元、第三监测单元均设置有多组，所述第一监测单元、第二监测单元、第三监测单元均外接有报警器；所述第三监测单元包括位移监测机构和监测块四（505），所述位移监测机构安装在支撑架（501）上，所述监测块四（505）固定安装在位移监测机构上，所述监测块四（505）与围护结构可拆卸地连接。
2.如权利要求1所述的一种基坑围护结构变形监测装置，其特征在于，所述第一监测单元包括监测筒一（301）、连接杆一（302）、监测杆一（303）、连接杆二（304）、连接筒（305），所述连接杆一（302）和连接杆二（304）均滑动安装在支撑单元上，所述监测筒一（301）固定安装在连接杆一（302）上，所述连接筒（305）固定安装在连接杆二（304）上，所述监测杆一（303）固定安装在连接筒（305）上，所述监测杆一（303）与监测筒一（301）滑动连接，所述连接杆一（302）和连接杆二（304）均转动连接有连接杆三（306），所述连接杆三（306）与第二监测单元连接，所述监测筒一（301）内部设置有两个感应腔，每个感应腔的两端均设置有感应器一，所述监测杆一（303）的两端均设置有感应块。
3.如权利要求2所述的一种基坑围护结构变形监测装置，其特征在于，所述第二监测单元包括滑座（401）、导向杆一（403）、导向杆二（406）、感应块一（407）、感应块二（408）、导向杆三（410），所述导向杆一（403）、导向杆二（406）、导向杆三（410）均固定安装在支撑单元上，所述滑座（401）滑动安装在支撑单元上，所述滑座（401）与导向杆三（410）滑动连接，所述感应块一（407）固定安装在导向杆二（406）上，所述感应块二（408）固定安装在导向杆一（403）上，所述导向杆三（410）上套设有弹簧（409），弹簧（409）的一端与滑座（401）固定连接，弹簧（409）的另一端与支撑单元连接，所述连接杆三（306）与滑座（401）转动连接，所述感应块一（407）和感应块二（408）上均设置有感应器二。
4.如权利要求3所述的一种基坑围护结构变形监测装置，其特征在于，所述第二监测单元还包括监测块一（402）、监测杆二（404）、监测块二（405），所述监测块一（402）滑动安装在导向杆一（403）上，所述监测块二（405）滑动安装在导向杆二（406）上，所述监测块一（402）与滑座（401）固定连接，所述监测块二（405）与在水平方向上相邻的另一组第二监测单元中的滑座（401）固定连接，所述监测块一（402）上设置有滑槽，滑槽的一端设置有感应器三，监测杆二（404）的一端转动安装在监测块二（405）上，监测杆二（404）的另一端滑动安装在滑槽内。
5.如权利要求4所述的一种基坑围护结构变形监测装置，其特征在于，所述位移监测机构包括连接杆四（502）、连接杆五（503）、监测块三（504）、监测杆三（506）、监测筒二（507），所述监测筒二（507）滑动安装在支撑架（501）上，所述监测杆三（506）滑动安装在监测筒二（507）上，所述监测块三（504）固定安装在监测杆三（506）上，所述监测块三（504）与监测块四（505）固定连接，连接杆五（503）的一端与监测块三（504）转动连接，连接杆五（503）的另一端通过连接杆四（502）与滑座（401）转动连接，监测筒二（507）靠近监测杆三（506）的一端设置有感应器四。
6.如权利要求5所述的一种基坑围护结构变形监测装置，其特征在于，所述移动组件包括移动座（101）、固定板（103）、电缸（104），所述移动座（101）的下方设置有多个万向轮（102），所述万向轮（102）外接有动力源，所述电缸（104）固定安装在移动座（101）上，所述固定板（103）固定安装在电缸（104）的活塞杆上，所述固定板（103）和电缸（104）均设置有多个，所述固定板（103）上设置有多个固定孔。
7.如权利要求6所述的一种基坑围护结构变形监测装置，其特征在于，所述支撑单元包括监测架（201）和轨道板（202），所述监测架（201）固定安装在移动座（101）上，所述轨道板（202）、支撑架（501）均固定安装在监测架（201）上，所述轨道板（202）和支撑架（501）均设置有多个，所述连接杆一（302）和连接杆二（304）均滑动安装在轨道板（202）上，所述滑座（401）滑动安装在监测架（201）上，所述导向杆一（403）、导向杆二（406）、导向杆三（410）均固定安装在监测架（201）上，弹簧（409）的一端与滑座（401）固定连接，弹簧（409）的另一端与监测架（201）固定连接，所述连接杆三（306）为从滑座（401）向着轨道板（202）的方向向上倾斜设置，所述连接杆五（503）为从监测块三（504）向着滑座（401）的方向向下倾斜设置。
8.如权利要求7所述的一种基坑围护结构变形监测装置，其特征在于，所述感应器一、感应器二、感应器三、感应器四分别与相对应地报警器连接。
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