CN116697997B - 一种围护结构体变形实时监测系统及其监测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及围护结构体变形监测技术领域，尤其为一种围护结构体变形实时监测系统及其监测方法，该监测系统包括两个固定板和若干个等距设置在围护结构体上的锚杆，两个所述固定板设置在围护结构体监测区域的边缘处，两个所述固定板之间设置有第一拉绳，所述第一拉绳的一端或两端通过弹性元件所牵引，所述锚杆与第一拉绳的外侧之间通过扩增组件相连接，围护结构体形变时，变化大小通过锚杆和扩增组件传递至第一拉绳上并以拉伸距离长短表现，该监测系统还包括连接盒，所述扩增组件包括支撑杆，所述支撑杆固定设置在两个所述固定板之间，所述支撑杆的外侧转动连接有转环，所述转环的底端固定连接有连接杆，所述连接杆的底端固定连接有连接环。

Description

一种围护结构体变形实时监测系统及其监测方法

技术领域

本发明涉及围护结构体变形监测技术领域，具体为一种围护结构体变形实时监测系统及其监测方法。

背景技术

随着城市化进程的快速发展，基坑以及隧道洞穴的规模和开挖深度不断增加，深基坑和洞穴的安全问题成为工程施工首要考虑的因素。基坑开挖必然会破坏土体原始平衡状态，为了建立起新的平衡，基坑和洞穴周围的土体、建筑物和埋设物也必然会对基坑围护墙或洞穴支护的围护结构体等进行挤压，从而造成围护结构体产生一定的变形，当这种变形超过一定的安全极限时，就会对围护结构体本身和周围保护目标造成严重的破坏，严重的可能会发生崩塌、突涌等严重的安全事故。所以为了保障基坑以及洞穴等施工的安全，必须在基坑施工过程中要对围护结构体进行监测，以便于对围护结构体的安全状态做出评价，采取有效的措施确保基坑本身、保护目标和相关施工人员的安全。

基坑或洞穴周围的土层结构的原始平衡状态被打破后，土层结构中的应力会重新的进行分配，土层应力的存在作用到围护结构体上会使围护结构体逐渐的发生形变，使应力集中处的围护体突出并倾斜于连续的围护结构，这种变化相对于连续的围护结构体并不明显，在实际的检测监测过程中，围护结构体的微小形变距离容易被检测仪器的位移和误差等因素所忽略，从而不能起到较为有效的检测监测效果。

因此，针对上述问题提出一种围护结构体变形实时监测系统及其监测方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种围护结构体变形实时监测系统及其监测方法，以解决上述背景技术中提出的“基坑或洞穴周围的土层结构的原始平衡状态被打破后，土层结构中的应力会重新的进行分配，土层应力的存在作用到围护结构体上会使围护结构体逐渐的发生形变，使应力集中处的围护体突出并倾斜于连续的围护结构，这种变化相对于连续的围护结构体并不明显，在实际的检测监测过程中，围护结构体的微小形变距离容易被检测仪器的位移和误差等因素所忽略，从而不能起到较为有效的检测监测效果”的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种围护结构体变形实时监测系统，该监测系统包括两个固定板和若干个等距设置在围护结构体上的锚杆，两个所述固定板设置在围护结构体监测区域的边缘处，两个所述固定板之间设置有第一拉绳，所述第一拉绳的一端或两端通过弹性元件所牵引，所述锚杆与第一拉绳的外侧之间通过扩增组件相连接，围护结构体形变时，其变化大小通过锚杆和扩增组件传递至第一拉绳上并以拉伸距离长短表现，该监测系统还包括连接盒；

所述扩增组件包括支撑杆，所述支撑杆固定设置在两个所述固定板之间，所述支撑杆的外侧转动连接有转环，所述转环的底端固定连接有连接杆，所述连接杆的底端固定连接有连接环，所述第一拉绳设置在连接环的内侧，所述锚杆的一端通过铰链转动连接有顶杆，所述顶杆能够带动转环以支撑杆为支点转动以实现对围护结构体应力集中点形变距离的扩增。

应力作用下，形变发生时，形变处往往单独存在，即存在一个或几个锚杆处会发生形变，在上述设置下，本发明使用时，将两个固定板放置在围护结构体监测区域的边缘处，可以锚固在围护结构体上或通过安装架安装在围护结构体处；

在本监测系统安装结束后，本发明能够对连续的锚杆所在区域进行形变的监测；

当围护结构体发生缓慢的形变之后，这种形变会通过扩增组件作用在第一拉绳上，第一拉绳会受到牵引从而发生位移，通过检测第一拉绳的位移长度来实现对围护结构体的形变监测，本发明中的扩增组件能够将围护结构体产生的细小形变通过以支撑杆为支点的杠杆结构进行放大，增加监测系统的敏感性和准确性，其中的扩增倍数通过增压顶杆的长度实现，应能够实现10倍以上的扩增；

作为本发明所述一种围护结构体变形实时监测系统的一种可选方案，其中：所述顶杆的底端呈齿条状，所述转环的外侧呈齿轮状，所述顶杆的底端与转环的顶端相啮合。

在上述设置下，本发明中提供一种扩增组件，当围护结构体产生细小的形变时，设置在围护结构体上的锚杆会发生位移，这种位移会带动顶杆向一侧进行运动，一般朝远离土层的方向进行运动，顶杆的运动会通过其底端的齿条和转环外侧的齿轮带动转环进行转动，转环的转动通过顶杆和连接环带动第一拉绳的一处进行牵引，从而使第一拉绳发生位移，通过检测第一拉绳的偏移量实现对形变的监测；

作为本发明所述一种围护结构体变形实时监测系统的一种可选方案，其中：所述顶杆的前端通过铰链转动连接有伸缩杆，所述伸缩杆的底端与转环的外侧固定连接。

在上述设置下，本发明中还提供一种扩增组件，当围护结构体产生细小的形变时，设置在围护结构体上的锚杆会发生位移，这种位移会带动顶杆向一侧进行运动，一般朝远离土层的方向进行运动，顶杆的运动会通过伸缩杆带动转环进行转动，转环的转动通过顶杆和连接环带动第一拉绳的一处进行牵引，从而使第一拉绳发生位移，通过检测第一拉绳的偏移量实现对形变的监测；

作为本发明所述一种围护结构体变形实时监测系统的一种可选方案，其中：所述连接盒固定设置在位于右侧的所述固定板上，所述连接盒的内侧固定连接有定滑轮和伸缩杆，所述伸缩杆的活动端固定连接有拉块，弹性元件为第一拉簧，所述第一拉簧的两端分别与伸缩杆的固定端和拉块的底端固定连接，所述第一拉绳的一端与左侧的所述固定板固定连接，所述第一拉绳的另一端穿过右侧的所述连接盒的内侧并经过定滑轮的表面与拉块固定连接。

在上述设置下，当第一拉绳被牵引后，因为第一拉绳的一端处于被固定状态，第一拉绳的活动端会对拉块进行牵引，拉块会克服第一拉簧的拉力向上运动，通过观察拉块和刻度线的位置可以实现对形变量的监测；设置的伸缩杆起到限位的作用，用于限制拉块的运动方向，初始状态下，拉块应处于伸缩杆伸缩行程的一半位置；

作为本发明所述一种围护结构体变形实时监测系统的一种可选方案，其中：所述连接盒的一侧固定连接有监测盒，所述连接盒靠近监测盒的一侧为透明玻璃材质，所述连接盒的一侧设置有刻度线，所述监测盒的内侧转动连接有螺杆，所述螺杆的顶端穿过监测盒，所述螺杆的外侧螺旋连接有滑块，所述滑块滑动设置在监测盒的内侧，所述滑块的一端固定连接有激光接收器，所述拉块与滑块相对应的一侧设置有激光发射器。

在上述设置下，为了实现监测报警的功能，本发明设置有监测盒，监测盒内通过螺杆滑动设置有滑块，滑块调整到预先的高度之后，形变发生到一定程度后，第一拉绳会拉动拉块带动激光发射器到达滑块的位置，此时，滑块上的激光接收器能够接收到激光发射器发出的光源，用于起到触发的作用，可以通过外置的报警器实现警报作用，其中，报警器未示出，滑块高度的调整通过转动螺杆实现；

作为本发明所述一种围护结构体变形实时监测系统的一种可选方案，其中：位于左侧的所述固定板上同样固定连接有连接盒，两个所述固定板之间还设置有第二拉绳，所述第二拉绳与第一拉绳的长度、直径和材质规格一直，所述第二拉绳的一端与右侧的固定板固定连接，所述第二拉绳的另一端穿过左侧的所述连接盒的内侧并通过定滑轮与拉块固定连接。

在上述设置下，为了防止第一拉绳在长期的受力作用下出现延展，影响本发明的监测精度，本发明同样设置了第二拉绳，第二拉绳不与锚杆相连接，第二拉绳的规格与第一拉绳的规格一致，用于对第一拉绳进行比对，当第一拉绳长期受力出现延展时，相应的，同条件下的第二拉绳也会出现延展，通过观察并获得两个拉绳之间的高度位移差来获得第一拉绳的实际牵引位移量，从而实现更加准确的形变监测；

作为本发明所述一种围护结构体变形实时监测系统的一种可选方案，其中：所述连接盒为两个，分别设置在两个所述固定板上，位于右侧的所述连接盒的内侧通过转轴转动连接有转盘，所述第一拉绳贴合在转盘的外侧，所述转盘将第一拉绳等分为前后两段，位于左侧的所述连接盒的内侧滑动连接有两个滑板，弹性元件同样固定设置在位于左侧的所述连接盒的内侧，所述弹性元件为第二拉簧，所述第二拉簧的两端分别与连接盒的内侧和滑板的一端固定连接，所述第一拉绳左侧的两个端口分别与两个滑板固定连接，所述第一拉绳靠近围护结构体的一段设置在连接环的内侧。

在上述设置下，本发明还提供了一种直观的能够自动克服拉绳延展特性的监测机构，该方案中存在两个连接盒，分别设置在两个所述固定板上，右侧的所述连接盒的内侧通过转轴转动连接有转盘，所述第一拉绳贴合在转盘的外侧，所述转盘将第一拉绳等分为前后两段，在第一拉绳受力延展时，两个第二拉簧和两个滑板分别同步起到两段距离补偿的作用；第一拉绳受力延伸时，中间位置的转盘依旧会处于静止状态；

本发明在左侧的所述连接盒靠近围护结构体的一侧固定连接有棘条，左侧的所述连接盒靠近围护结构体的一侧滑板通过铰链转动连接有棘爪，当围护结构体形变发生时，第一拉绳在该处的一端会被卡住，第一拉绳的另一端会被牵引，此时，第一拉绳在转盘出会产生位移，转盘转动，通过观察指针在刻度环上的摆动角度大小实现对围护结构体形变量的监测；

作为本发明所述一种围护结构体变形实时监测系统的一种可选方案，其中：左侧的所述连接盒靠近围护结构体的一侧滑板通过铰链转动连接有棘爪，左侧的所述连接盒靠近围护结构体的一侧固定连接有棘条，左侧的所述连接盒靠近围护结构体的一侧滑板和棘爪之间设置有扭簧，所述棘爪能够向左滑过棘条，棘爪向右运动时，会被棘条卡住。

作为本发明所述一种围护结构体变形实时监测系统的一种可选方案，其中：所述转盘的顶端固定连接有指针，右侧所述连接盒顶端刻画有刻度环，所述指针转动设置在刻度环的中心。

一种围护结构体变形实时监测系统的监测方法，其步骤在于；

S1；将两个固定板通过锚固或安装架的方式安装在围护结构体监测区域的边缘处；

S2；围护结构体发生缓慢的形变时，形变会通过扩增组件作用在第一拉绳上，第一拉绳会受到牵引从而发生位移，通过检测第一拉绳的位移长度来实现对围护结构体的形变监测；

S3；第一拉绳被牵引后，通过观察拉块和刻度线的位置可以实现对形变量的监测；

S4；监测盒内滑动设置有滑块，滑块调整到预先的高度之后，形变发生到一定程度后，第一拉绳会拉动拉块带动激光发射器到达滑块的位置，滑块上的激光接收器能够接收到激光发射器发出的光源，配合警报器用于起到警报触发的作用。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、该一种围护结构体变形实时监测系统，本发明能够对连续的锚杆所在区域进行形变的监测；当围护结构体发生缓慢的形变之后，这种形变会通过扩增组件作用在第一拉绳上，第一拉绳会受到牵引从而发生位移，通过检测第一拉绳的位移长度来实现对围护结构体的形变监测，本发明中的扩增组件能够将围护结构体产生的细小形变通过以支撑杆为支点的杠杆结构进行放大，增加监测系统的敏感性和准确性。

2、该一种围护结构体变形实时监测系统，本发明中提供一种扩增组件，当围护结构体产生细小的形变时，设置在围护结构体上的锚杆会发生位移，这种位移会带动顶杆向一侧进行运动，一般朝远离土层的方向进行运动，顶杆的运动会通过其底端的齿条和转环外侧的齿轮带动转环进行转动，转环的转动通过顶杆和连接环带动第一拉绳的一处进行牵引，从而使第一拉绳发生位移，通过检测第一拉绳的偏移量实现对形变的监测。

3、该一种围护结构体变形实时监测系统，本发明中还提供一种扩增组件，当围护结构体产生细小的形变时，设置在围护结构体上的锚杆会发生位移，这种位移会带动顶杆向一侧进行运动，一般朝远离土层的方向进行运动，顶杆的运动会通过伸缩杆带动转环进行转动，转环的转动通过顶杆和连接环带动第一拉绳的一处进行牵引，从而使第一拉绳发生位移，通过检测第一拉绳的偏移量实现对形变的监测。

4、该一种围护结构体变形实时监测系统，当第一拉绳被牵引后，因为第一拉绳的一端处于被固定状态，第一拉绳的活动端会对拉块进行牵引，拉块会克服第一拉簧的拉力向上运动，通过观察拉块和刻度线的位置可以实现对形变量的监测；设置的伸缩杆起到限位的作用，用于限制拉块的运动方向，初始状态下，拉块应处于伸缩杆伸缩行程的一半位置。

5、该一种围护结构体变形实时监测系统，为了实现监测报警的功能，本发明设置有监测盒，监测盒内通过螺杆滑动设置有滑块，滑块调整到预先的高度之后，形变发生到一定程度后，第一拉绳会拉动拉块带动激光发射器到达滑块的位置，此时，滑块上的激光接收器能够接收到激光发射器发出的光源，用于起到触发的作用，可以通过外置的报警器实现警报作用，滑块高度的调整通过转动螺杆实现。

6、该一种围护结构体变形实时监测系统，为了防止第一拉绳在长期的受力作用下出现延展，影响本发明的监测精度，本发明同样设置了第二拉绳，第二拉绳不与锚杆相连接，第二拉绳的规格与第一拉绳的规格一致，用于对第一拉绳进行比对，当第一拉绳长期受力出现延展时，相应的，同条件下的第二拉绳也会出现延展，通过观察并获得两个拉绳之间的高度位移差来获得第一拉绳的实际牵引位移量，从而实现更加准确的形变监测；

7、该一种围护结构体变形实时监测系统，本发明还提供了一种直观的能够自动克服拉绳延展特性的监测机构，该方案中存在两个连接盒，分别设置在两个所述固定板上，右侧的所述连接盒的内侧通过转轴转动连接有转盘，所述第一拉绳贴合在转盘的外侧，所述转盘将第一拉绳等分为前后两段，在第一拉绳受力延展时，两个第二拉簧和两个滑板分别同步起到两段距离补偿的作用；第一拉绳受力延伸时，中间位置的转盘依旧会处于静止状态，当围护结构体形变发生时，第一拉绳在该处的一端会被卡住，第一拉绳的另一端会被牵引，此时，第一拉绳在转盘出会产生位移，转盘转动，通过观察指针在刻度环上的摆动角度大小实现对围护结构体形变量的监测。

附图说明

图1为本发明的一种结构示意图；

图2为本发明在围护结构体上的安装结构示意图；

图3为本发明扩增组件的一种安装结构示意图；

图4为本发明扩增组件的另一种安装结构示意图；

图5为本发明的第二种安装结构示意图；

图6为本发明监测盒内部的安装结构示意图；

图7为本发明连接盒内的一种安装结构示意图；

图8为本发明的第三种安装结构示意图；

图9为本发明图8中的连接盒的俯视安装结构示意图；

图10为本发明图9中的A处安装结构示意图。

图中：1、固定板；2、支撑杆；3、转环；4、连接环；5、连接杆；6、连接盒；7、监测盒；8、螺杆；9、滑板；10、围护结构体；11、锚杆；12、伸缩杆；13、顶杆；14、转盘；15、刻度线；16、第一拉绳；17、滑块；18、激光接收器；19、第二拉绳；20、扭簧；21、第一拉簧；22、激光发射器；23、拉块；24、定滑轮；25、指针；26、刻度环；27、棘条；28、棘爪；29、第二拉簧。

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，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

请参阅图1-4和6-7，本发明提供一种技术方案：

一种围护结构体变形实时监测系统，该监测系统包括两个固定板1和若干个等距设置在围护结构体10上的锚杆11，两个固定板1设置在围护结构体10监测区域的边缘处，两个固定板1之间设置有第一拉绳16，第一拉绳16的一端或两端通过弹性元件所牵引，锚杆11与第一拉绳16的外侧之间通过扩增组件相连接，围护结构体10形变时，其变化大小通过锚杆11和扩增组件传递至第一拉绳16上并以拉伸距离长短表现，该监测系统还包括连接盒6；

扩增组件包括支撑杆2，支撑杆2固定设置在两个固定板1之间，支撑杆2的外侧转动连接有转环3，转环3的底端固定连接有连接杆5，连接杆5的底端固定连接有连接环4，第一拉绳16设置在连接环4的内侧，锚杆11的一端通过铰链转动连接有顶杆13，顶杆13能够带动转环3以支撑杆2为支点转动以实现对围护结构体10应力集中点形变距离的扩增。

应力作用下，形变发生时，形变处往往单独存在，即存在一个或几个锚杆11处会发生形变，在上述设置下，本发明使用时，将两个固定板1放置在围护结构体10监测区域的边缘处，可以锚固在围护结构体10上或通过安装架安装在围护结构体10处；

在本监测系统安装结束后，本发明能够对连续的锚杆11所在区域进行形变的监测；

当围护结构体10发生缓慢的形变之后，这种形变会通过扩增组件作用在第一拉绳16上，第一拉绳16会受到牵引从而发生位移，通过检测第一拉绳16的位移长度来实现对围护结构体10的形变监测，本发明中的扩增组件能够将围护结构体10产生的细小形变通过以支撑杆2为支点的杠杆结构进行放大，增加监测系统的敏感性和准确性，其中的扩增倍数通过增压顶杆13的长度实现，应能够实现10倍以上的扩增；

在一个具体的实施场景中，顶杆13的底端呈齿条状，转环3的外侧呈齿轮状，顶杆13的底端与转环3的顶端相啮合。

在上述设置下，本发明中提供一种扩增组件，当围护结构体10产生细小的形变时，设置在围护结构体10上的锚杆11会发生位移，这种位移会带动顶杆13向一侧进行运动，一般朝远离土层的方向进行运动，顶杆13的运动会通过其底端的齿条和转环3外侧的齿轮带动转环3进行转动，转环3的转动通过顶杆13和连接环4带动第一拉绳16的一处进行牵引，从而使第一拉绳16发生位移，通过检测第一拉绳16的偏移量实现对形变的监测；

在一个具体的实施场景中，顶杆13的前端通过铰链转动连接有伸缩杆12，伸缩杆12的底端与转环3的外侧固定连接。

在上述设置下，本发明中还提供一种扩增组件，当围护结构体10产生细小的形变时，设置在围护结构体10上的锚杆11会发生位移，这种位移会带动顶杆13向一侧进行运动，一般朝远离土层的方向进行运动，顶杆13的运动会通过伸缩杆12带动转环3进行转动，转环3的转动通过顶杆13和连接环4带动第一拉绳16的一处进行牵引，从而使第一拉绳16发生位移，通过检测第一拉绳16的偏移量实现对形变的监测；

在一个具体的实施场景中，连接盒6固定设置在位于右侧的固定板1上，连接盒6的内侧固定连接有定滑轮24和伸缩杆12，伸缩杆12的活动端固定连接有拉块23，弹性元件为第一拉簧21，第一拉簧21的两端分别与伸缩杆12的固定端和拉块23的底端固定连接，第一拉绳16的一端与左侧的固定板1固定连接，第一拉绳16的另一端穿过右侧的连接盒6的内侧并经过定滑轮24的表面与拉块23固定连接。

在上述设置下，当第一拉绳16被牵引后，因为第一拉绳16的一端处于被固定状态，第一拉绳16的活动端会对拉块23进行牵引，拉块23会克服第一拉簧21的拉力向上运动，通过观察拉块23和刻度线15的位置可以实现对形变量的监测；设置的伸缩杆12起到限位的作用，用于限制拉块23的运动方向，初始状态下，拉块23应处于伸缩杆12伸缩行程的一半位置；

在一个具体的实施场景中，连接盒6的一侧固定连接有监测盒7，连接盒6靠近监测盒7的一侧为透明玻璃材质，连接盒6的一侧设置有刻度线15，监测盒7的内侧转动连接有螺杆8，螺杆8的顶端穿过监测盒7，螺杆8的外侧螺旋连接有滑块17，滑块17滑动设置在监测盒7的内侧，滑块17的一端固定连接有激光接收器18，拉块23与滑块17相对应的一侧设置有激光发射器22。

在上述设置下，为了实现监测报警的功能，本发明设置有监测盒7，监测盒7内通过螺杆8滑动设置有滑块17，滑块17调整到预先的高度之后，形变发生到一定程度后，第一拉绳16会拉动拉块23带动激光发射器22到达滑块17的位置，此时，滑块17上的激光接收器18能够接收到激光发射器22发出的光源，用于起到触发的作用，可以通过外置的报警器实现警报作用，其中，报警器未示出，滑块17高度的调整通过转动螺杆8实现。

实施例2

本实施例为实施例1的进一步改进，请参阅图2-7，本实施例中与实施例相同的部分不再赘述；位于左侧的固定板1上同样固定连接有连接盒6，两个固定板1之间还设置有第二拉绳19，第二拉绳19与第一拉绳16的长度、直径和材质规格一直，第二拉绳19的一端与右侧的固定板1固定连接，第二拉绳19的另一端穿过左侧的连接盒6的内侧并通过定滑轮24与拉块23固定连接。

在上述设置下，为了防止第一拉绳16在长期的受力作用下出现延展，影响本发明的监测精度，本发明同样设置了第二拉绳19，第二拉绳19不与锚杆11相连接，第二拉绳19的规格与第一拉绳16的规格一致，用于对第一拉绳16进行比对，当第一拉绳16长期受力出现延展时，相应的，同条件下的第二拉绳19也会出现延展，通过观察并获得两个拉绳之间的高度位移差来获得第一拉绳16的实际牵引位移量，从而实现更加准确的形变监测。

实施例3

本发明提供一种监测方法，请参阅图2-4和8-10，连接盒6为两个，分别设置在两个固定板1上，位于右侧的连接盒6的内侧通过转轴转动连接有转盘14，第一拉绳16贴合在转盘14的外侧，转盘14将第一拉绳16等分为前后两段，位于左侧的连接盒6的内侧滑动连接有两个滑板9，弹性元件同样固定设置在位于左侧的连接盒6的内侧，弹性元件为第二拉簧29，第二拉簧29的两端分别与连接盒6的内侧和滑板9的一端固定连接，第一拉绳16左侧的两个端口分别与两个滑板9固定连接，第一拉绳16靠近围护结构体10的一段设置在连接环4的内侧。

在上述设置下，本发明还提供了一种直观的能够自动克服拉绳延展特性的监测机构，该方案中存在两个连接盒6，分别设置在两个固定板1上，右侧的连接盒6的内侧通过转轴转动连接有转盘14，第一拉绳16贴合在转盘14的外侧，转盘14将第一拉绳16等分为前后两段，在第一拉绳16受力延展时，两个第二拉簧29和两个滑板9分别同步起到两段距离补偿的作用；第一拉绳16受力延伸时，中间位置的转盘14依旧会处于静止状态；

本发明在左侧的连接盒6靠近围护结构体10的一侧固定连接有棘条27，左侧的连接盒6靠近围护结构体10的一侧滑板9通过铰链转动连接有棘爪28，当围护结构体10形变发生时，第一拉绳16在该处的一端会被卡住，第一拉绳16的另一端会被牵引，此时，第一拉绳16在转盘14出会产生位移，转盘14转动，通过观察指针25在刻度环26上的摆动角度大小实现对围护结构体10形变量的监测；

在一个具体的实施场景中，左侧的连接盒6靠近围护结构体10的一侧滑板9通过铰链转动连接有棘爪28，左侧的连接盒6靠近围护结构体10的一侧固定连接有棘条27，左侧的连接盒6靠近围护结构体10的一侧滑板9和棘爪28之间设置有扭簧20，棘爪28能够向左滑过棘条27，棘爪28向右运动时，会被棘条27卡住。

在一个具体的实施场景中，转盘14的顶端固定连接有指针25，右侧连接盒6顶端刻画有刻度环26，指针25转动设置在刻度环26的中心。

本发明还公开了一种围护结构体变形实时监测系统的监测方法，其步骤在于；

S1；将两个固定板1通过锚固或安装架的方式安装在围护结构体10监测区域的边缘处；

S2；围护结构体10发生缓慢的形变时，形变会通过扩增组件作用在第一拉绳16上，第一拉绳16会受到牵引从而发生位移，通过检测第一拉绳16的位移长度来实现对围护结构体10的形变监测；

S3；第一拉绳16被牵引后，通过观察拉块23和刻度线15的位置可以实现对形变量的监测；

S4；监测盒7内滑动设置有滑块17，滑块17调整到预先的高度之后，形变发生到一定程度后，第一拉绳16会拉动拉块23带动激光发射器22到达滑块17的位置，滑块17上的激光接收器18能够接收到激光发射器22发出的光源，配合警报器用于起到警报触发的作用。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种围护结构体变形实时监测系统，其特征在于：该监测系统包括两个固定板（1）和若干个等距设置在围护结构体（10）上的锚杆（11），两个所述固定板（1）设置在围护结构体（10）监测区域的边缘处，两个所述固定板（1）之间设置有第一拉绳（16），所述第一拉绳（16）的一端或两端通过弹性元件所牵引，所述锚杆（11）与第一拉绳（16）的外侧之间通过扩增组件相连接，围护结构体（10）形变时，其变化大小通过锚杆（11）和扩增组件传递至第一拉绳（16）上并以拉伸距离长短表现，该监测系统还包括连接盒（6），所述扩增组件包括支撑杆（2），所述支撑杆（2）固定设置在两个所述固定板（1）之间，所述支撑杆（2）的外侧转动连接有转环（3），所述转环（3）的底端固定连接有连接杆（5），所述连接杆（5）的底端固定连接有连接环（4），所述第一拉绳（16）设置在连接环（4）的内侧，所述锚杆（11）的一端通过铰链转动连接有顶杆（13），所述顶杆（13）能够带动转环（3）以支撑杆（2）为支点转动以实现对围护结构体（10）应力集中点形变距离的扩增；

所述顶杆（13）的底端呈齿条状，所述转环（3）的外侧呈齿轮状，所述顶杆（13）的底端与转环（3）的顶端相啮合，所述顶杆（13）的前端通过铰链转动连接有伸缩杆（12），所述伸缩杆（12）的底端与转环（3）的外侧固定连接，所述连接盒（6）固定设置在位于右侧的所述固定板（1）上，所述连接盒（6）的内侧固定连接有定滑轮（24）和伸缩杆（12），所述伸缩杆（12）的活动端固定连接有拉块（23），弹性元件为第一拉簧（21），所述第一拉簧（21）的两端分别与伸缩杆（12）的固定端和拉块（23）的底端固定连接，所述第一拉绳（16）的一端与左侧的所述固定板（1）固定连接，所述第一拉绳（16）的另一端穿过右侧的所述连接盒（6）的内侧并经过定滑轮（24）的表面与拉块（23）固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种围护结构体变形实时监测系统，其特征在于：所述连接盒（6）的一侧固定连接有监测盒（7），所述连接盒（6）靠近监测盒（7）的一侧为透明玻璃材质，所述连接盒（6）的一侧设置有刻度线（15），所述监测盒（7）的内侧转动连接有螺杆（8），所述螺杆（8）的顶端穿过监测盒（7），所述螺杆（8）的外侧螺旋连接有滑块（17），所述滑块（17）滑动设置在监测盒（7）的内侧，所述滑块（17）的一端固定连接有激光接收器（18），所述拉块（23）与滑块（17）相对应的一侧设置有激光发射器（22）。

3.根据权利要求2所述的一种围护结构体变形实时监测系统，其特征在于：位于左侧的所述固定板（1）上同样固定连接有连接盒（6），两个所述固定板（1）之间还设置有第二拉绳（19），所述第二拉绳（19）与第一拉绳（16）的长度、直径和材质规格一致，所述第二拉绳（19）的一端与右侧的固定板（1）固定连接，所述第二拉绳（19）的另一端穿过左侧的所述连接盒（6）的内侧并通过定滑轮（24）与拉块（23）固定连接。

4.一种围护结构体变形实时监测系统，其特征在于：该监测系统包括两个固定板（1）和若干个等距设置在围护结构体（10）上的锚杆（11），两个所述固定板（1）设置在围护结构体（10）监测区域的边缘处，两个所述固定板（1）之间设置有第一拉绳（16），所述第一拉绳（16）的一端或两端通过弹性元件所牵引，所述锚杆（11）与第一拉绳（16）的外侧之间通过扩增组件相连接，围护结构体（10）形变时，其变化大小通过锚杆（11）和扩增组件传递至第一拉绳（16）上并以拉伸距离长短表现，该监测系统还包括连接盒（6），所述扩增组件包括支撑杆（2），所述支撑杆（2）固定设置在两个所述固定板（1）之间，所述支撑杆（2）的外侧转动连接有转环（3），所述转环（3）的底端固定连接有连接杆（5），所述连接杆（5）的底端固定连接有连接环（4），所述第一拉绳（16）设置在连接环（4）的内侧，所述锚杆（11）的一端通过铰链转动连接有顶杆（13），所述顶杆（13）能够带动转环（3）以支撑杆（2）为支点转动以实现对围护结构体（10）应力集中点形变距离的扩增；

所述顶杆（13）的底端呈齿条状，所述转环（3）的外侧呈齿轮状，所述顶杆（13）的底端与转环（3）的顶端相啮合，所述顶杆（13）的前端通过铰链转动连接有伸缩杆（12），所述伸缩杆（12）的底端与转环（3）的外侧固定连接，所述连接盒（6）为两个，分别设置在两个所述固定板（1）上，位于右侧的所述连接盒（6）的内侧通过转轴转动连接有转盘（14），所述第一拉绳（16）贴合在转盘（14）的外侧，所述转盘（14）将第一拉绳（16）等分为前后两段，位于左侧的所述连接盒（6）的内侧滑动连接有两个滑板（9），弹性元件同样固定设置在位于左侧的所述连接盒（6）的内侧，所述弹性元件为第二拉簧（29），所述第二拉簧（29）的两端分别与连接盒（6）的内侧和滑板（9）的一端固定连接，所述第一拉绳（16）左侧的两个端口分别与两个滑板（9）固定连接，所述第一拉绳（16）靠近围护结构体（10）的一段设置在连接环（4）的内侧。

5.根据权利要求4所述的一种围护结构体变形实时监测系统，其特征在于：左侧的所述连接盒（6）靠近围护结构体（10）的一侧滑板（9）通过铰链转动连接有棘爪（28），左侧的所述连接盒（6）靠近围护结构体（10）的一侧固定连接有棘条（27），左侧的所述连接盒（6）靠近围护结构体（10）的一侧滑板（9）和棘爪（28）之间设置有扭簧（20），所述棘爪（28）能够向左滑过棘条（27），棘爪（28）向右运动时，会被棘条（27）卡住。

6.根据权利要求5所述的一种围护结构体变形实时监测系统，其特征在于：所述转盘（14）的顶端固定连接有指针（25），右侧所述连接盒（6）顶端刻画有刻度环（26），所述指针（25）转动设置在刻度环（26）的中心。

7.一种如权利要求3所述的围护结构体变形实时监测系统的监测方法，其特征在于，其步骤在于；

S1；将两个固定板（1）通过锚固或安装架的方式安装在围护结构体（10）监测区域的边缘处；

S2；围护结构体（10）发生缓慢的形变时，形变会通过扩增组件作用在第一拉绳（16）上，第一拉绳（16）会受到牵引从而发生位移，通过检测第一拉绳（16）的位移长度来实现对围护结构体（10）的形变监测；

S3；第一拉绳（16）被牵引后，通过观察拉块（23）和刻度线（15）的位置实现对形变量的监测；

S4；监测盒（7）内滑动设置有滑块（17），滑块（17）调整到预先的高度之后，形变发生到一定程度后，第一拉绳（16）会拉动拉块（23）带动激光发射器（22）到达滑块（17）的位置，滑块（17）上的激光接收器（18）能够接收到激光发射器（22）发出的光源，配合警报器用于起到警报触发的作用。