CN207739240U - 一种基坑倾斜与分层沉降一体化自动监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种基坑倾斜与分层沉降一体化自动监测装置。本实用新型包括：测量管、管接头、压力变送器、环形储液罐、水管、固定式测斜传感器、信号线、自动采集发射箱。管接头为刚体管件，用于连接测量管，内部固定设置隔板Ⅰ、隔板Ⅱ，用于固定压力变送器与固定式测斜传感器。压力变送器通过水管与储液罐相连，运用液压原理测得沉降量。自动采集发射箱包括采集处理模块与通讯模块，采集处理模块采集测量值并进行相应的转换运算，通讯模块将倾斜与沉降值传送回服务器。本实用新型还提供一种用于监测装置安装过程中防止监测装置下掉的夹板。从而实现土体分层沉降及土体倾斜变形的自动监测，且装备结构简单，安装方便。

Description

一种基坑倾斜与分层沉降一体化自动监测装置

技术领域

本实用新型涉及土体变形测量技术领域，尤其涉及一种基坑倾斜与分层沉降一体化自动监测装置。

背景技术

在工程施工中和完成后，基坑周边土体在水文气候环境和多元荷载因素的作用下容易发生沉降及倾斜变形，因此，对土体分层沉降及位移变形情况进行测量在岩土工程监测技术领域是十分必要的。在工程施工中基坑周边土体沉降监测的方式主要为地表沉降测量，而基坑周边土体的倾斜变形主要为人工监测，人工测量方式存在的问题在于施工现场环境复杂，会对测量人员的安全造成一定的威胁，并且遇到特殊天气或者时段则不得不中断测量过程，另外，人工测量方式的误差较大，无法实现自动监测，耗费大量人力。现有技术中的联合测试方法采用连接管套上下安装定位环，连接管套外安装橡胶弹簧套，橡胶弹簧套外安装沉降磁环的方式测量沉降，采用测量管内设置凹槽，在凹槽里安装测斜仪套头的方式测量倾斜，往测量孔安装装置过程中需要借助人力提扶测量管，装置复杂，安装繁琐。

实用新型内容

本实用新型提供一种基坑倾斜与分层沉降一体化自动监测装置，技术方案如下：

一种基坑倾斜与分层沉降一体化自动监测装置，包括测量管、管接头、压力变送器、环形储液罐、水管、固定式测斜传感器、信号线、自动采集发射箱。

两根测量管之间使用管接头连接，根据测量孔的深度来选择联合测试管与管接头的数量。管接头为刚体材质，内部固定设置隔板Ⅰ、隔板Ⅱ。

压力变送器固定在管接头内的隔板Ⅰ上，不随周围土体沉降。通过水管连接到上部的环形储液罐，可直接测出来自储液罐中的液体压力，并将压力值转换为数字信号传送至自动采集发射箱，由自动采集发射箱将压力变化值换算为沉降量。

环形储液罐内径等于测量管外径，外壁同一高度上上设置三个以上且均匀分布的钢制叶片。环形储液罐装水后套在测量管外，安装过程中，通过叶片与测量孔内壁的相互作用力克服储液罐下掉，管接头可以限定储液罐的上移位置，叶片与管接头共同实现环形储液罐限位功能；安装完毕后通过叶片与周围土体紧密结合，从而可使储液罐随土体沉降而发生沉降。下部出水口通过水管与压力变送器相连，当周围土体发生沉降时，储液罐会一同沉降，储液罐与压力变送器之间的高度变小，压力变送器测得的液体压力相应变小，然后经过公式转换为沉降量。

固定式测斜传感器固定于管接头隔板Ⅱ上，用于监测基坑周边土体的倾斜变形。

自动采集发射箱配有太阳能电池板独立供电，包括采集处理模块与通讯模块，通过信号线与压力变送器、固定式测斜传感器相连，采集变换得到不同深度处的倾斜与沉降数值，采集处理模块采集所述压力变送器、固定式测斜传感器的输出数据并变换处理得到不同深度处的倾斜量与沉降量，通讯模块采用无线通讯方式，通过GPRS通讯模块将倾斜与沉降数值传送回服务器。

本实用新型还提供一种用于测量管安装过程的夹板，内开口直径与测量管外径一致比管接头直径小，外部近似圆形，直径大于测量孔直径。测量设备往测量孔内安装过程中，夹板置于测量孔口，夹在管接头下方的测量管外周，防止测量管与管接头等设施下掉。

按照本实用新型的安装及使用方式，在施工现场安装本装置，能够同时实现基坑周边土体分层沉降及土体倾斜变形数据监测，将土体分层沉降及土体倾斜变形的自动化监测设备进行有机结合，且结构简单，安装方便，该两个测项的监测和远程传输均为自动方式，节省了人力和测量时间成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的结构示意图；

图2a为本实用新型的夹板俯视示意图；

图2b为本实用新型的夹板前视示意图；

图3为本实用新型包括夹板的结构示意图。

附图中各部件的标记为：1-环形储液罐、2-叶片、3-水管、4-固定式测斜传感器、5-压力变送器、6-管接头、7-测量管、8-隔板Ⅰ、9-隔板Ⅱ、10-信号线、11-自动采集发射箱、12-测量孔、20-夹板、21-夹板板体、22-夹板手柄、 23-紧固扣环、24-内口、25-铆钉。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，一种基坑倾斜与分层沉降一体化自动监测装置，包括测量管7、管接头6、压力变送器5、环形储液罐1、水管3、固定式测斜传感器4、自动采集发射箱11。

本实施例中，测量管7选用直径为75mm长度为2m的PVC管，管接头6 选用长度为300mm，壁厚为8mm的不锈钢管，管接头6内径比测量管外径略大，内有隔板Ⅰ8与隔板Ⅱ9，管接头6上下两端各开有3个以上水平均匀分布的螺纹孔；两根测量管7之间使用管接头6连接，管接头6内壁与测量管外壁之间填充具有弹性的适配材料，从所述螺纹孔拧入螺钉锁紧钢管。这样能够防止周围泥沙进入，可有效保护管内部的传感器、通信线及管接头，还可以让管接头6与测量管7连接更紧固，以防安装过程中脱落。使用直径110mm 的钻机钻取测量孔12，测量孔12深度应满足测量管桩插入深度达到稳定层，即测量管插入后，不会发生沉降。

所述压力变送器5固定在管接头内的隔板Ⅰ8上，通过水管3连接到上方的环形储液罐1，并将压力值转换为数字信号通过信号线10传送至自动采集发射箱11，由自动采集发射箱11将压力变化值换算为沉降量。

环形储液罐1内径等于测量管7外径，外壁上设置四个均匀分布的叶片2，内灌清水，约充满环形储液罐1容积的3/4。下部出水口通过水管3与压力变送器5相连。

固定式测斜传感器4固定于管接头隔板Ⅱ9上，用于监测基坑周边土体的倾斜变形，并通过信号线10与自动采集发射箱11相连。

自动采集发射箱11配有太阳能电池板独立供电，采集变换得到不同深度处的倾斜与沉降量，采集处理模块采集所述压力变送器5、所述固定式测斜传感器4的输出数据并变换处理得到不同深度处的倾斜量与沉降量，通讯模块采用无线通讯方式，通过GPRS通讯模块将倾斜与沉降量传送回服务器。

如图2a所示，一种用于监测装置安装过程的夹板20，包括夹板板体21、夹板手柄22、紧固扣环23、内口24、铆钉25。内口24的直径与测量管7外径一致，比管接头6直径小；夹板20外部近似圆形，外部尺寸大于测量孔 12内径。

如图2b所示，夹板手柄22与所述夹板板体21在铆钉25所处部分适当上翘，夹板手柄22与夹板板体21之间存在夹角。

如图3所示，监测设备往测量孔12内安装过程中，夹板20套在测量管7外壁，处于管接头6下方、储液罐1上方，夹板20置于测量孔口，防止监测装置下掉，等上方的管接头6锁紧后，将另一块夹板21套在上方管接头6下方的测量管7外壁上，再打开测量孔12口的夹板21。安装之前，在测量孔12口土体上开出一条小凹槽，用于放置信号线，以免管线被夹板压坏。整个安装过程中，显著减少人力托扶监测装置的时间。安装完毕后，选用合适盖板掩盖在测量孔12上口。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，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，或者对其中部分或者全部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实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (6)

1.一种基坑倾斜与分层沉降一体化自动监测装置，其特征在于，包括：测量管(7)、管接头(6)、压力变送器(5)、环形储液罐(1)、水管(3)、固定式测斜传感器(4)、信号线(10)、自动采集发射箱(11)；

所述管接头(6)内部固定设置隔板Ⅰ(8)、隔板Ⅱ(9)；所述压力变送器(5)固定在所述隔板Ⅰ(8)上，通过水管(3)连接到上方的所述环形储液罐(1)；所述环形储液罐(1)外壁同一高度上设置至少3个且均匀分布的钢制叶片(2)，所述环形储液罐(1)装水后套在所述测量管(7)外周；所述固定式测斜传感器(4)固定于所述隔板Ⅱ(9)上；所述自动采集发射箱(11)包括数据采集处理模块与通讯模块，通过所述信号线(10)与所述压力变送器(5)、所述固定式测斜传感器(4)相连，所述采集处理模块采集所述压力变送器(5)、所述固定式测斜传感器(4)的输出数据并变换处理得到不同深度处的倾斜量与沉降量，所述通讯模块采用无线通讯方式。

2.根据权利要求1所述的一种基坑倾斜与分层沉降一体化自动监测装置，其特征在于，所述管接头(6)的上下两端各设置至少3个水平均匀分布的螺纹孔，所述管接头(6)与所述测量管(7)之间由螺钉锁紧。

3.根据权利要求2所述的一种基坑倾斜与分层沉降一体化自动监测装置，其特征在于，还包括用于填充于所述管接头(6)内壁与所述测量管(7)外壁之间的弹性材料。

4.根据权利要求1所述的一种基坑倾斜与分层沉降一体化自动监测装置，其特征在于，所述自动采集发射箱(11)配有太阳能电池板独立供电。

5.根据权利要求1所述的一种基坑倾斜与分层沉降一体化自动监测装置，其特征在于，所述测量管(7)是长度为2m、直径为75mm的PVC管；所述管接头(6)是长度为300mm，壁厚为8mm，内径大于所述测量管(7)外径的不锈钢管。

6.根据权利要求1至5任一项所述的一种基坑倾斜与分层沉降一体化自动监测装置，其特征在于还包括夹板(20)；所述夹板(20)包括：夹板板体(21)、夹板手柄(22)、紧固扣环(23)、内口(24)、铆钉(25)；所述内口(24)的直径与所述测量管(7)外径一致；所述夹板手柄(22)与所述夹板板体(21)之间存在夹角。