CN117513289A - 一种地基与基础一体化沉降监测装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种地基与基础一体化沉降监测装置及方法，该装置包括地表沉降监测单元、地层锚固单元、沉降传递与测量单元、以及数据采集与处理单元；该方法包括步骤：一、预钻埋设孔；二、地基与基础一体化沉降监测装置临时组装；三、吊放就位；四、锚固固定；五、钻孔回填；六、安装地表沉降监测单元；七、数据采集与处理。本发明在一个钻孔的不同深度进行安装气压锚固头以反映不同深度土层的沉降，地层锚固单元中气压锚固头相对位置的变化通过沉降传递与测量单元进行测量并实时传输给数据采集与处理单元，最后数据采集与处理单元进行解析计算，获得土层的分层沉降数据，实现对建筑地基内同一铅垂线方向、不同深度地层沉降的多测点监测的目的。
Description
技术领域
本发明属于沉降监测技术领域，具体涉及一种地基与基础一体化沉降监测装置及方法。
背景技术
建筑物通过基础把上部结构荷载和基础自重传递给地基，地基土在附加应力作用下压密而引起的沉降变形，如果地基沉降，尤其是差异沉降，超过了建筑物的允许范围，轻则影响建筑物的正常使用，重则导致建筑物发生倾斜、开裂。现有地基沉降计算方法受其假设条件与实际不完全符合，所得沉降计算结果往往与实测沉降值之间存在较大差异。因此，为了准确掌握地基在建筑物荷载作用下，建筑基础及地基内不同深度的沉降大小和变化趋势，以便提前采取有效措施，防止工程事故发生，许多工程都需要进行沉降观测。
当前建筑基础的沉降监测主要采用水准测量法，即通过水准测量仪器对建筑物的高程进行测量，从而获得建筑物的沉降情况。建筑地基分层沉降监测的常用方法主要有深标点水准仪法、电磁式沉降仪法等。深标点水准仪法是将沉降板与测杆相连，通过钻孔埋设至不同监测深度处，测杆引至地面以上后采用水准测量方法观测其高程变化，一个深标点也仅能观测单一深度地层的沉降，由于各钻孔之间往往距离较远，不能反映同一位置沿铅垂线方向的连续分层沉降数据。电磁式沉降仪法是将磁环外套在沉降管上，通过钻孔安装到不同监测深度处，沉管引至地面后采用带测尺的探头观测磁环高程变化，虽然能在同一垂线方向连续观测不同深度土层的分层沉降量，但常出现磁环由于泥砂的卡嵌阻塞导致其不能沿沉降管轴向自由滑动，还存在磁环簧片爪难以抓牢孔壁等不足，难以保证磁环与地层之间的同步变形，无法获得可靠的分层沉降数据。
观测建筑基础与地基分层沉降时，需要将监测元件安装在建筑基础的下方，然而前述深标点水准仪法、电磁式沉降仪法，受基础下空间限制无法引出地面，因而无法对建筑地基的分层沉降进行观测，因此，工程上亟待开发一种地基与基础一体化沉降监测装置及方法，实现对建筑基础以及基础下方地基内部同一铅垂线方向、不同深度地层分层沉降的多测点、高精度、动态、连续和自动化监测。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种地基与基础一体化沉降监测装置。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种地基与基础一体化沉降监测装置，其特征在于：包括地表沉降监测单元、地层锚固单元、沉降传递与测量单元、以及数据采集与处理单元；
所述地层锚固单元包括多个设置在埋设孔内的气压锚固头，相邻气压锚固头的中心点间距与分层沉降测点间距相同，多个气压锚固头中位于最底部的气压锚固头为基准气压锚固头，基准气压锚固头的底部连接有配重块；气压锚固头包括缸体和设置在缸体内且相互配合的两个活塞，两个活塞之间通过压簧连接，缸体上设置有向缸体内的气压腔输入高压气体的气管快速接头，活塞的活塞杆朝向孔壁伸出缸体且其端部设置有锚固板，活塞与缸体配合的外周设置有密封胶圈；
所述沉降传递与测量单元包括多个依次设置在相邻两个地层锚固单元之间的沉降传递与测量机构，所述沉降传递与测量机构包括设置在相邻两个地层锚固单元中位于上侧的气压锚固头底部的保护筒和拉线式位移计，保护筒通过伸缩管与相邻两个地层锚固单元中位于下侧的气压锚固头顶部连接，保护筒底部且位于伸缩管内部区域通过护管与相邻两个地层锚固单元中位于下侧的气压锚固头顶部连接，拉线式位移计安装在气压锚固头底部且位于保护筒内部区域，拉线式位移计的拉头伸缩端通过钢丝绳与下侧气压锚固头连接，且钢丝绳位于护管内中心位置。
上述的一种地基与基础一体化沉降监测装置，其特征在于：所述沉降传递与测量机构还包括限长拉绳，限长拉绳的一端与保护筒底部连接，限长拉绳的另一端与相邻两个地层锚固单元中位于下侧的气压锚固头顶部连接。
上述的一种地基与基础一体化沉降监测装置，其特征在于：所述地表沉降监测单元包括静力水准仪监测站和静力水准仪基准站，静力水准仪监测站通过植筋胶固定在基础上，静力水准仪监测站通过连通管与静力水准仪基准站连接，静力水准仪基准站设置在监测场地外稳定区域的基准桩上。
上述的一种地基与基础一体化沉降监测装置，其特征在于：所述数据采集与处理单元包括数据采集箱、无线传输模块、太阳能供电系统和监控中心服务器。
上述的一种地基与基础一体化沉降监测装置，其特征在于：所述拉线式位移计通过观测电缆与数据采集箱连接，静力水准仪监测站和静力水准仪基准站的数据传输线与数据采集箱连接；数据采集箱内设置有数据采集控制模块，数据采集控制模块通过无线传输模块与所述监控中心服务器通信。
同时，本发明还公开了一种方法步骤简单、设计合理、可实现地基与基础一体化沉降监测的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
步骤一、预钻埋设孔：采用干钻法成孔，钻探结束时清孔，埋设孔的孔径D根据气压锚固头的锚固板收缩后最大外缘直径d1和气压锚固头的锚固板扩张后最大外缘直径d2确定，其中，d1+40≤d2，因此有(d1+20)mm≤D≤(d2－20)mm；
步骤二、地基与基础一体化沉降监测装置临时组装：气压锚固头的间距根据监测方案进行设置，相邻气压锚固头的中心点间距Si与分层沉降测点间距相同，在孔底设置一个带配重块的气压锚固头作为相对不动点的基准气压锚固头；采用钢丝绳顺次连接气压锚固头上面的安装吊环，使气压锚固头在吊放时的位置固定，自上而下采用限长拉绳连接各气压锚固头，每一监测分层之间的限长拉绳长度根据分层沉降测点间距和气压锚固头高度确定；
步骤三、吊放就位：提拉钢丝绳将气压锚固头吊放入埋设孔内；在两个气压锚固头之间顺次连接拉线式位移计，同时在拉线式位移计外套伸缩管，拉线式位移计和气压锚固头连接过程中，通过调节拉线式位移计拉头的位置和钢丝绳的长度，保证拉线式位移计拉线处于拉伸状态，拉伸长度大于预测的土体分层沉降值；
步骤四、锚固固定：当地层锚固单元、沉降传递与测量单元吊放至预定位置后，气压快速接头打开，在压簧的作用下活塞杆带动锚固板扎入孔壁土体，气压锚固头与孔壁锚固为一体；
步骤五、钻孔回填：采用干细砂自孔口倒入埋设孔内，对埋设孔进行回填处理，在近地表1m深度范围内采用膨润土回填，防止地表水沿埋设孔渗入地下；
步骤六、安装地表沉降监测单元；
步骤七、数据采集与处理：将拉线式位移计、静力水准仪监测站和静力水准仪基准站所有观测电缆接入地面上的数据采集与处理单元；由所述无线传输模块传输至所述监控中心服务器，由监控中心服务器的对接收到的数据进行处理，并绘制沉降时程曲线，远程终端可登陆监控中心服务器查看、读取监测结果。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1.本发明可观测同一位置沿铅垂线方向的连续分层沉降数据，不需要杆件或管件伸出地面，监测元件直接安装在建筑基础的下方，不受基础下方的空间限制，监测数据通过线缆引出地面测量，实现了对建筑地基的沉降观测。
2.本发明采用拉线式位移计观测建筑地基分层沉降，在同一个钻孔中多测点、连续、自动监测不同地层的沉降，监测数据可自动化采集传输至监测中心进行计算机处理，可实现远程、实时和动态监测，节省了大量的人力，并可消除人为测量误差。
3.本发明采用的气压锚固头通过气压使锚固头收缩，卸除气压后压簧驱动活塞将锚固板压入孔壁土体，锚固头与孔壁土体之间具有持久稳定的锚固力，可保证锚固头与孔壁土层协调变形，与地层之间的同步变形，能够真实反映锚固头之间土体的真实沉降变化。
4.本发明将位移传感器线缆置于护管内部，通过护管保证了整个测线的垂直度，采用在护管外套伸缩管，减少了周围土体对护管的影响，改善了工作状态，使得测试数据更加可靠。
综上所述，本发明设计新颖合理，多个气压锚固头可在一个钻孔的不同深度进行安装，气压锚固头与孔壁土层协调变形，以反映不同深度土层的沉降，地层锚固单元中气压锚固头相对位置的变化通过沉降传递与测量单元进行测量并实时传输给数据采集与处理单元，最后数据采集与处理单元进行解析计算，获得土层的分层沉降数据，从而达到能实现对建筑地基内同一铅垂线方向、不同深度地层沉降的多测点、高精度、动态、连续和自动化监测的目的，便于推广使用。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明采用的装置的结构示意图。
图2为图1中的A-A剖面图。
图3为本发明气压锚固头收缩状态(安装过程)示意图。
图4为本发明气压锚固头膨胀状态(监测过程)示意图。
图5为本发明采用的方法的流程框图。
附图标记说明:
1—气压锚固头； 2—拉线式位移计； 3—钢丝绳；
4—伸缩管； 5—护管； 6—限长拉绳；
7—配重块； 8—埋设孔； 9—观测电缆；
10—气管快速接头； 11—锚固板； 12—活塞；
13—压簧； 14—密封胶圈； 15—保护筒；
16—静力水准仪监测站； 17—植筋胶； 18—连通管；
19—静力水准仪基准站； 20—基准桩； 21—数据采集箱；
22—基础； 23—肥槽回填土； 24—房心回填土。
具体实施方式
如图1至图4所示，本发明所述的一种地基与基础一体化沉降监测装置，包括地表沉降监测单元、地层锚固单元、沉降传递与测量单元、以及数据采集与处理单元；
所述地层锚固单元包括多个设置在埋设孔8内的气压锚固头1，相邻气压锚固头1的中心点间距与分层沉降测点间距相同，多个气压锚固头1中位于最底部的气压锚固头1为基准气压锚固头，基准气压锚固头的底部连接有配重块7；气压锚固头1包括缸体和设置在缸体内且相互配合的两个活塞12，两个活塞12之间通过压簧13连接，缸体上设置有向缸体内的气压腔输入高压气体的气管快速接头10，活塞12的活塞杆朝向孔壁伸出缸体且其端部设置有锚固板11，活塞12与缸体配合的外周设置有密封胶圈14；
所述气压腔通过气压快速接头与外部气管链接，通过气泵提供压力，所述压簧一端与活塞背面相连，可为锚固板提供刺入土中的驱动力。
所述沉降传递与测量单元包括多个依次设置在相邻两个地层锚固单元之间的沉降传递与测量机构，所述沉降传递与测量机构包括设置在相邻两个地层锚固单元中位于上侧的气压锚固头1底部的保护筒15和拉线式位移计2，保护筒15通过伸缩管4与相邻两个地层锚固单元中位于下侧的气压锚固头1顶部连接，保护筒15底部且位于伸缩管4内部区域通过护管5与相邻两个地层锚固单元中位于下侧的气压锚固头1顶部连接，拉线式位移计2安装在气压锚固头1底部且位于保护筒15内部区域，拉线式位移计2的拉头伸缩端通过钢丝绳3与下侧气压锚固头1连接，且钢丝绳3位于护管5内中心位置。
密封胶圈可以保证气压力传递给活塞帽并防止活塞左右两端气体连通，加压时，首先将气压传递给所述活塞，活塞推动所述活塞杆缩回缸体，压紧弹簧，此时可保证仪器顺利放入埋设孔中；当仪器达到监测深度处后，将压力释放时，受压的弹簧释放弹力，带动活塞杆，进而将所述锚固板上的齿状凸起入孔壁土体中。
本实施例中，所述沉降传递与测量机构还包括限长拉绳6，限长拉绳6的一端与保护筒15底部连接，限长拉绳6的另一端与相邻两个地层锚固单元中位于下侧的气压锚固头1顶部连接。
本实施例中，所述地表沉降监测单元包括静力水准仪监测站16和静力水准仪基准站19，静力水准仪监测站16通过植筋胶17固定在基础22上，静力水准仪监测站16通过连通管18与静力水准仪基准站19连接，静力水准仪基准站19设置在监测场地外稳定区域的基准桩20上。
需要说明的是，静力水准仪监测站16和静力水准仪基准站19是由两个或多个相互连通的静力水准仪组成的，各静力水准仪的贮液容器间用通液管连通，储液容器内注入液体，液体在管道中自由流动，当液体平衡或者静止时各个容器中的液体表面将保持相同高度，当监测点处发生沉降时，将引起容器中液面高度发生变化，采用液位传感器测量容器内液面变化，经计算可求得各点相对于基准点的沉降量，通过测定基准点的绝对沉降量，进一步可得到各监测点的绝对沉降量。
所述拉线式位移计是由可拉伸细钢绳绕在一个轮毂上，此轮毂与一个精密旋转感应器连接在一起，感应器可以是增量编码器，绝对(独立)编码器，混合或导电塑料旋转电位计，同步器或解析器。拉线式位移计的传感器本体安装在保护筒内，从传感器本体中伸出的拉线固定在锚固头上。当土层发生沉降时，拉线伸展和收缩。一个内部弹簧保证拉绳的张紧度不变。带螺纹的轮毂带动精密旋转感应器旋转，输出一个与拉线移动距离成比例的电信号。测量输出信号可以得出运动物体的位移、方向或速率。
所述护管为PVC、U-PVC等硬质塑料管，分为上部小径管和下部大径管两部分，上部小径管的外径D1与下部大径管的内径D2之间满足：D2＝D1+(2～4)mm，上部小径管插入下部大径管内，插入量不少于5cm，预留的插入量需超过该测量单元的测量变形量。
所述伸缩管为金属伸缩管，可以在不同的长度之间进行伸缩，以适应不同的需求。伸缩管可以在拉伸过程中发生变形，并且在收缩时恢复原状。伸缩管外套在护管外，使用时将伸缩管拉伸，可以随周围土体同步变形，减少了周围土体对护管的影响，改善了工作状态，使得测试数据更加可靠。伸缩管沿纵向能自由伸缩，连接在保护筒与锚固头之间，可减少周围土体对位移计的影响，伸缩管的外径与锚固头长度相等。
本实施例中，所述数据采集与处理单元包括数据采集箱21、无线传输模块、太阳能供电系统和监控中心服务器。
本实施例中，所述拉线式位移计2通过观测电缆9与数据采集箱21连接，静力水准仪监测站16和静力水准仪基准站19的数据传输线与数据采集箱21连接；数据采集箱21内设置有数据采集控制模块，数据采集控制模块通过无线传输模块与所述监控中心服务器通信。
如图5所示的一种地基与基础一体化沉降监测方法，该方法包括以下步骤：
步骤一、预钻埋设孔：采用干钻法成孔，钻探结束时清孔，埋设孔的孔径D根据气压锚固头1的锚固板11收缩后最大外缘直径d1和气压锚固头1的锚固板11扩张后最大外缘直径d2确定，其中，d1+40≤d2，因此有(d1+20)mm≤D≤(d2－20)mm；
步骤二、地基与基础一体化沉降监测装置临时组装：气压锚固头1的间距根据监测方案进行设置，相邻气压锚固头1的中心点间距Si与分层沉降测点间距相同，在孔底设置一个带配重块7的气压锚固头1作为相对不动点的基准气压锚固头；采用钢丝绳3顺次连接气压锚固头1上面的安装吊环，使气压锚固头1在吊放时的位置固定，自上而下采用限长拉绳6连接各气压锚固头1，每一监测分层之间的限长拉绳6长度根据分层沉降测点间距和气压锚固头1高度确定；
步骤三、吊放就位：提拉钢丝绳3将气压锚固头1吊放入埋设孔8内；在两个气压锚固头1之间顺次连接拉线式位移计2，同时在拉线式位移计2外套伸缩管4，拉线式位移计2和气压锚固头1连接过程中，通过调节拉线式位移计2拉头的位置和钢丝绳3的长度，保证拉线式位移计2拉线处于拉伸状态，拉伸长度大于预测的土体分层沉降值；
步骤四、锚固固定：当地层锚固单元、沉降传递与测量单元吊放至预定位置后，气压快速接头10打开，在压簧13的作用下活塞杆带动锚固板11扎入孔壁土体，气压锚固头1与孔壁锚固为一体；
步骤五、钻孔回填：采用干细砂自孔口倒入埋设孔8内，对埋设孔8进行回填处理，在近地表1m深度范围内采用膨润土回填，防止地表水沿埋设孔渗入地下；
步骤六、安装地表沉降监测单元；
步骤七、数据采集与处理：将拉线式位移计2、静力水准仪监测站16和静力水准仪基准站19所有观测电缆9接入地面上的数据采集与处理单元；由所述无线传输模块传输至所述监控中心服务器，由监控中心服务器的对接收到的数据进行处理，并绘制沉降时程曲线，远程终端可登陆监控中心服务器查看、读取监测结果。
所述沉降传递与测量单元的测量原理如下：
当土层发生沉降变形时，土层将带动气压锚固头同步下沉，相邻两气压锚固头之间产生相对位移，气压锚固头通过钢丝绳将相对位移传递给拉线式位移计进行单独测量，该相对位移量为该监测单元上下界面之间土体的竖向压缩沉降变形量Δsi，各监测深度处的绝对沉降量Sj，i和j的取值范围均为1，2，...，n，n为分层数量；其中，S0表示静力水准仪基准站19观测的地面绝对沉降。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
Claims (6)
1.一种地基与基础一体化沉降监测装置，其特征在于：包括地表沉降监测单元、地层锚固单元、沉降传递与测量单元、以及数据采集与处理单元；
所述地层锚固单元包括多个设置在埋设孔(8)内的气压锚固头(1)，相邻气压锚固头(1)的中心点间距与分层沉降测点间距相同，多个气压锚固头(1)中位于最底部的气压锚固头(1)为基准气压锚固头，基准气压锚固头的底部连接有配重块(7)；气压锚固头(1)包括缸体和设置在缸体内且相互配合的两个活塞(12)，两个活塞(12)之间通过压簧(13)连接，缸体上设置有向缸体内的气压腔输入高压气体的气管快速接头(10)，活塞(12)的活塞杆朝向孔壁伸出缸体且其端部设置有锚固板(11)，活塞(12)与缸体配合的外周设置有密封胶圈(14)；
所述沉降传递与测量单元包括多个依次设置在相邻两个地层锚固单元之间的沉降传递与测量机构，所述沉降传递与测量机构包括设置在相邻两个地层锚固单元中位于上侧的气压锚固头(1)底部的保护筒(15)和拉线式位移计(2)，保护筒(15)通过伸缩管(4)与相邻两个地层锚固单元中位于下侧的气压锚固头(1)顶部连接，保护筒(15)底部且位于伸缩管(4)内部区域通过护管(5)与相邻两个地层锚固单元中位于下侧的气压锚固头(1)顶部连接，拉线式位移计(2)安装在气压锚固头(1)底部且位于保护筒(15)内部区域，拉线式位移计(2)的拉头伸缩端通过钢丝绳(3)与下侧气压锚固头(1)连接，且钢丝绳(3)位于护管(5)内中心位置。
2.按照权利要求1所述的一种地基与基础一体化沉降监测装置，其特征在于：所述沉降传递与测量机构还包括限长拉绳(6)，限长拉绳(6)的一端与保护筒(15)底部连接，限长拉绳(6)的另一端与相邻两个地层锚固单元中位于下侧的气压锚固头(1)顶部连接。
3.按照权利要求1所述的一种地基与基础一体化沉降监测装置，其特征在于：所述地表沉降监测单元包括静力水准仪监测站(16)和静力水准仪基准站(19)，静力水准仪监测站(16)通过植筋胶(17)固定在基础(22)上，静力水准仪监测站(16)通过连通管(18)与静力水准仪基准站(19)连接，静力水准仪基准站(19)设置在监测场地外稳定区域的基准桩(20)上。
4.按照权利要求3所述的一种地基与基础一体化沉降监测装置，其特征在于：所述数据采集与处理单元包括数据采集箱(21)、无线传输模块、太阳能供电系统和监控中心服务器。
5.按照权利要求4所述的一种地基与基础一体化沉降监测装置，其特征在于：所述拉线式位移计(2)通过观测电缆(9)与数据采集箱(21)连接，静力水准仪监测站(16)和静力水准仪基准站(19)的数据传输线与数据采集箱(21)连接；数据采集箱(21)内设置有数据采集控制模块，数据采集控制模块通过无线传输模块与所述监控中心服务器通信。
6.一种利用如权利要求5所述装置进行地基与基础一体化沉降监测的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
步骤一、预钻埋设孔：采用干钻法成孔，钻探结束时清孔，埋设孔的孔径D根据气压锚固头(1)的锚固板(11)收缩后最大外缘直径d1和气压锚固头(1)的锚固板(11)扩张后最大外缘直径d2确定，其中，d1+40≤d2，因此有(d1+20)mm≤D≤(d2－20)mm；
步骤二、地基与基础一体化沉降监测装置临时组装：气压锚固头(1)的间距根据监测方案进行设置，相邻气压锚固头(1)的中心点间距Si与分层沉降测点间距相同，在孔底设置一个带配重块(7)的气压锚固头(1)作为相对不动点的基准气压锚固头；采用钢丝绳(3)顺次连接气压锚固头(1)上面的安装吊环，使气压锚固头(1)在吊放时的位置固定，自上而下采用限长拉绳(6)连接各气压锚固头(1)，每一监测分层之间的限长拉绳(6)长度根据分层沉降测点间距和气压锚固头(1)高度确定；
步骤三、吊放就位：提拉钢丝绳(3)将气压锚固头(1)吊放入埋设孔(8)内；在两个气压锚固头(1)之间顺次连接拉线式位移计(2)，同时在拉线式位移计(2)外套伸缩管(4)，拉线式位移计(2)和气压锚固头(1)连接过程中，通过调节拉线式位移计(2)拉头的位置和钢丝绳(3)的长度，保证拉线式位移计(2)拉线处于拉伸状态，拉伸长度大于预测的土体分层沉降值；
步骤四、锚固固定：当地层锚固单元、沉降传递与测量单元吊放至预定位置后，气压快速接头(10)打开，在压簧(13)的作用下活塞杆带动锚固板(11)扎入孔壁土体，气压锚固头(1)与孔壁锚固为一体；
步骤五、钻孔回填：采用干细砂自孔口倒入埋设孔(8)内，对埋设孔(8)进行回填处理，在近地表1m深度范围内采用膨润土回填，防止地表水沿埋设孔渗入地下；
步骤六、安装地表沉降监测单元；
步骤七、数据采集与处理：将拉线式位移计(2)、静力水准仪监测站(16)和静力水准仪基准站(19)所有观测电缆(9)接入地面上的数据采集与处理单元；由所述无线传输模块传输至所述监控中心服务器，由监控中心服务器的对接收到的数据进行处理，并绘制沉降时程曲线，远程终端可登陆监控中心服务器查看、读取监测结果。
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Citations (7)
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|---|---|---|---|---|
| SU987061A1 (ru) * | 1981-01-21 | 1983-01-07 | Научно-Исследовательский Институт Бетона И Железобетона Госстроя Ссср | Устройство дл предварительного нат жени арматурных стержней |
| CN104296721A (zh) * | 2014-11-01 | 2015-01-21 | 机械工业勘察设计研究院 | 基于卫星定位与静力水准测量的分层沉降监测系统及方法 |
| ES2610794A1 (es) * | 2016-06-17 | 2017-05-03 | Universidad De Las Palmas De Gran Canaria | Método y sistema para generar texto manuscrito con diferentes grados de madurez del escritor |
| CN112411513A (zh) * | 2020-10-26 | 2021-02-26 | 机械工业勘察设计研究院有限公司 | 一种土体分层沉降监测装置及方法 |
| CN114812502A (zh) * | 2022-05-12 | 2022-07-29 | 北京蓝尊科技有限公司 | 远距离基岩标为基准点的软土地层深层土体沉降监测方法 |
| CN115874529A (zh) * | 2022-12-06 | 2023-03-31 | 苏交科集团股份有限公司 | 一种预制桥面板接缝连接构造及其施工方法 |
| CN115950396A (zh) * | 2023-03-15 | 2023-04-11 | 山西金宝岛基础工程有限公司 | 一种地表与地下一体式沉降监测装置及方法 |
-
2023
- 2023-11-23 CN CN202311575811.XA patent/CN117513289A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU987061A1 (ru) * | 1981-01-21 | 1983-01-07 | Научно-Исследовательский Институт Бетона И Железобетона Госстроя Ссср | Устройство дл предварительного нат жени арматурных стержней |
| CN104296721A (zh) * | 2014-11-01 | 2015-01-21 | 机械工业勘察设计研究院 | 基于卫星定位与静力水准测量的分层沉降监测系统及方法 |
| ES2610794A1 (es) * | 2016-06-17 | 2017-05-03 | Universidad De Las Palmas De Gran Canaria | Método y sistema para generar texto manuscrito con diferentes grados de madurez del escritor |
| CN112411513A (zh) * | 2020-10-26 | 2021-02-26 | 机械工业勘察设计研究院有限公司 | 一种土体分层沉降监测装置及方法 |
| CN114812502A (zh) * | 2022-05-12 | 2022-07-29 | 北京蓝尊科技有限公司 | 远距离基岩标为基准点的软土地层深层土体沉降监测方法 |
| CN115874529A (zh) * | 2022-12-06 | 2023-03-31 | 苏交科集团股份有限公司 | 一种预制桥面板接缝连接构造及其施工方法 |
| CN115950396A (zh) * | 2023-03-15 | 2023-04-11 | 山西金宝岛基础工程有限公司 | 一种地表与地下一体式沉降监测装置及方法 |
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