CN214301880U - 一种基坑变形监测装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种基坑变形监测装置，包括设置于基坑相对两侧的支撑架，设置于两个支撑架之间的检测绳，设置于支撑架上用于对检测绳在两个支撑架之间弹性拉紧的弹性件，设置于支撑架用于对检测绳上拉力变化进行检测的拉力传感器和设置于支撑架上用于将拉力传感器的电信号转换为无线信号的信号处理模块。本申请具有对基坑变形进行实时连续的监测，进而提高工程施工的安全性的效果。

Description

一种基坑变形监测装置

技术领域

本申请涉及工程施工监理设备的领域，尤其是涉及一种基坑变形监测装置。

背景技术

目前，基坑是在基础设计位置按照基底标高和基础平面尺寸所开挖的土坑，在基坑内用于建造建筑的基层从而为上层建筑提供稳定的支撑；在对基坑进行开挖的过程中，受到土层内各种应力因素以及当地的水文气候和地质的影响，基坑可能会发生变形；基坑变形不仅会对周边的建筑、地下管线、建筑物及道路产生威胁，甚至可能会影响施工人员的人身安全；基坑变形监测作为基坑工程施工中一个重要的环节，贯穿基坑施工的始末，是对基坑施工建设中安全性的重要保障，基坑变形监测是指在对基坑进行开挖的过程中，对基坑边坡处的位移、倾斜等进行监测，从而便于施工人员根据监测结果对基坑进行实时有效的处理。

在相关技术中，对基坑变形进行监测的设备一般采用全站仪和水准仪等，监测工作主要由两个工作人员互相配合完成；每隔一定的时间对基坑变形进行监测，并对数据进行记录，从而保证施工的安全性。

针对上述相关技术，发明人认为：相关技术中对基坑变形进行监测的方法工作量较大，并且容易受到天气和施工作业的影响，例如在雨水天，基坑受到雨水的影响发生变形的可能相对较大，但监测人员因为天气原因难以到现场进行监测；综上所述，相关技术中难以对基坑变形进行实施连续的监测。

实用新型内容

为了对基坑变形进行实时连续的监测，进而提高工程施工的安全性，本申请提供一种基坑变形监测装置。

本申请提供的一种基坑变形监测装置采用如下的技术方案：

一种基坑变形监测装置，包括设置于基坑相对两侧的支撑架，设置于两个支撑架之间的检测绳，设置于支撑架上用于对检测绳在两个支撑架之间弹性拉紧的弹性件，设置于支撑架用于对检测绳上拉力变化进行检测的拉力传感器和设置于支撑架上用于将拉力传感器的电信号转换为无线信号的信号处理模块。

通过采用上述技术方案，检测绳在两个支撑架之间弹性拉紧，当基坑发生变形时，两个支撑架之间的距离发生形变，检测绳与拉力传感器之间的拉力发生变化，拉力传感器将拉力变化的信号转换为电信号传递给信号处理模块，信号处理模块将电信号转换为无线信号传递给检测站，监测站接受到信号从而实现对基坑变形实时连续的监测，进而提高工程施工的安全性。

可选的，所述弹性件包括弹簧，所述弹簧的弹力方向与检测绳的长度方向平行。

通过采用上述技术方案，在弹簧弹力的作用下检测绳在两个支撑架之间弹性拉紧，弹簧的弹力大小与弹簧的形变成正比，当两个支撑架之间的距离发生形变时，弹簧的弹力大小发生改变，检测绳与拉力传感器之间的拉力发生改变，从而对基坑的形变进行实时的监测。

可选的，所述弹性件还包括设固接于支撑架上的外壳；所述弹簧设置于外壳内。

通过采用上述技术方案，外壳一方面可以对弹簧进行保护，降低外界环境例如灰尘对弹簧的影响；另一方面外壳可以对弹簧的形变进行限制和引导，提高弹簧伸缩的流畅度。

可选的，所述弹性件还包括连接杆和限位环；所述连接杆穿设于外壳中且与外壳滑动配合，所述检测绳与连接杆朝向拉力传感器的一端固定连接；所述限位环设置于连接杆背离检测绳的一端且与外壳滑移配合；所述弹簧套设于连接杆上且两端分别与限位环和外壳端面抵接，所述弹簧始终处于压缩状态。

通过采用上述技术方案，当基坑发生变形时，两个支撑架之间的距离发生改变，检测绳拉动连接杆朝向或者背离基坑的方向运动，弹簧的长度发生形变，检测绳与拉力传感器之间的作用力发生改变；限位环和外壳共同对弹簧进行限制，从而使弹簧处于稳定的压缩状态；引导杆可以对弹簧的伸缩进行限制和引导，进一步提高弹簧伸缩的稳定性和流畅度。

可选的，在支撑架下方的地面内设置有地下监测组件；在地面上沿竖直方向开设有测斜孔；所述地下监测组件包括竖直设置于测斜孔内的测斜管和设置于安装板上与测斜管配合的固定测斜仪；所述测斜仪包括插接于测斜管内的探杆和设置于支撑架上的检测仪，探杆与检测仪通过导线电连接。

通过采用上述技术方案，当基坑边侧土层内部发生倾斜变形时，测斜管发生倾斜，探杆在测斜管内的位置发生形变，检测仪检测到测斜管倾斜的信号传递给监测站从而实现对基坑内部形变的实时监测；通过设置地下监测组件，可以便于对基坑外侧土壤内部的变形进行实时的监控，从而及时进行处理。

可选的，所述支撑架包括固接于地面上的支撑柱和水平设置于支撑柱背离地面一端的安装板；所述拉力传感器、信号处理模块和检测仪设置于安装板上。

通过采用上述技术方案，便于对拉力传感器、信号处理模块和检测仪设置于安装板上在支撑架上的安装。

可选的，所述支撑柱为中空管状结构，所述固定测斜仪上的导线穿设于支撑杆内。

通过采用上述技术方案，一方面可以降低支撑架的重量，方便对支撑架进行安拆；另一方便中空的支撑柱可以作为固定测斜仪走线的通道，方便对固定测斜仪进行安装。

可选的，所述支撑柱包括套管和与套管滑移配合的内管；所述安装板与内管背离套管的一端固定连接。

通过采用上述技术方案，通过互相配合的套管和内管可以对两个支撑架上安装板的高度进行调节，使弹性件与拉力传感器处于同一条直线上，从而使检测绳拉直后为一条直线，提高检测绳对弹性件拉动时的流畅度，进而提高监测的精准性。

可选的，在所述套管的内壁上开设有螺纹，内管插设于套管中，在内管的外周上开设有螺纹且与套管螺接。

通过采用上述技术方案，在对安装板的高度进行调节时，只需要转动内管即可对安装板的高度进行任意高度的调节，提高对安装板调节的便捷性。

可选的，在所述支撑架上设置有防护箱，所述拉力传感器、信号处理系统、检测器等电器元件以及弹性件设置于防护箱内。

通过采用上述技术方案，防护箱可以对拉力传感器、信号处理系统、检测器等电器元件以及弹性件进行防护，降低雨水以及施工现场灰尘对电器元件造成的损伤，提高监测的精准度。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过设置检测绳、拉力传感器、信号处理系统从而实现对基坑变形实时连续的监测，进而提高工程施工的安全性；

2.通过设置地下监测组件，可以便于对基坑外侧土壤内部的变形进行实时的监控，从而及时进行处理；

3.通过互相配合的套管和内管，提高监测的精准性。

附图说明

图1是本申请实施例中一种基坑变形监测装置与基坑配合的结构示意图；

图2是本申请实施例中一种基基坑变形监测装置的结构示意图；

图3是本申请实施例中弹性件的结构示意图；

图4是本申请实施例中地下监测组件的结构示意图。

附图标记说明：1、基坑；10、测斜孔；2、支撑架；20、支撑柱；200、套管；201、内管；2010、把手；202、抵紧螺母；21、安装板；210、固定板；22、底板；220、锚杆；23、加强杆；3、检测绳；4、弹性件；40、外壳；41、连接杆；42、限位环；43、弹簧；5、拉力传感器；6、信号处理模块；7、地下监测组件；70、测斜管；71、固定测斜仪；710、探杆；711、检测器；8、防护箱。

具体实施方式

以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种基基坑变形监测装置，与基坑1配合使用，参照图1和图2，基坑1变形检测装置包括对称设置于基坑1相对两侧的支撑架2，设置于两个支撑架2之间的检测绳3，设置于支撑架2上用于对检测绳3在两个支撑架2之间弹性拉紧的弹性件4，设置于支撑架2用于对检测绳3上拉力变化进行检测的拉力传感器5和设置于支撑架2上用于将拉力传感器5的电信号转换为无线信号的信号处理模块6。

参照图2，支撑架2包括竖直设置于地面上的支撑柱20和水平设置于支撑柱20背离地面一端的安装板21；为了便于支撑柱20与地面的固定，在支撑柱20朝向地面的一端固接有底板22，底板22的板面与地面贴合且与地面通过锚杆220固定，具体的锚杆220的尖端穿过底板22的板面插入土层中，锚杆220的大端与底板22背离地面的一面抵紧；安装板21与支撑柱20背离地面的一端固定连接，具体采用焊接的方式固定；为了提高安装板21的稳定性，在安装板21与支撑柱20之间设置有若干加强杆23，加强杆23倾斜设置且两端分别与支撑柱20和安装板21底面固定连接；拉力传感器5和信号处理模块6设置于其中一个支撑架2的安装板21上，拉力传感器5与信号处理模块6电连接，弹性件4设置于另一个支撑架2的安装板21上，检测绳3一端与拉力传感器5的工作端固定连接，另一端与弹性件4连接。

参照图3，在安装板21上设置有固定板210，固定板210的板面与安装板21的板面垂直且与安装板21固定连接；弹性件4包括外壳40、连接杆41、限位环42和弹簧43，外壳40与固定板210固定连接且轴线方向与固定板210的板面垂直；连接杆41穿设于外壳40中且与外壳40滑动配合，外壳40背离固定板210的一端穿出外壳40位于外壳40外，检测绳3与连接杆41背离固定板210的一端固定连接；限位环42设置于外壳40内且与外壳40滑动配合，限位环42与连接杆41背离检测绳3的一端固定连接；弹簧43套设于连接杆41上且两端分别与限位环42和外壳40的端面抵接，弹簧43始终处于压缩状态。

为了便于对基坑1外侧土壤内部的变形进行实时的监控，在支撑架2下方的地面内设置有地下监测组件7；参照图4，支撑柱20为中空的管状结构，在地面上与支撑柱20相对应的位置沿竖直方向开设有测斜孔10；地下监测组件7包括竖直设置于测斜孔10内的测斜管70和设置于安装板21上与测斜管70配合的固定测斜仪71；具体的测斜管70可以通过浇筑的方式固定于测斜孔10内，测斜管70的顶端开口与支撑柱20连通；固定测斜仪71包括插接于测斜管70内的探杆710和设置于安装板21上且与探杆710电连接的检测器711；具体的在测斜管70的内壁上朝向基坑1的一侧沿测斜管70的长度方向开设有测斜槽，在探杆710上设置有测斜轮，测斜轮嵌设于测斜槽内且与测斜槽滚动配合；固定测斜仪71上的导线穿过支撑柱20与安装板21上的检测仪电连接。

为了降低雨水和施工现场灰尘会电器元件造成的损伤，参照图1，在安装板21上设置有防护箱8，拉力传感器5、信号处理系统、检测器711等电器元件以及弹性件4设置于防护箱8内。

为了便于对支撑架2进行调节，便于提高基坑1两侧支撑架2的对应性，使检测绳3连接完成后处于一个水平的状态，进而提高检测精度，参照图2，支撑柱20包括套管200和内管201；底板22与套管200的底端固定连接，在套管200的顶端设置有开口，在套管200的内壁上开设有螺纹；内管201插设于套管200中，安装板21与内管201背离套管200的一端固定连接，在内管201的外周上开设有螺纹且与套管200螺接；为了便于对内管201进行旋拧，在内管201的外周上固接有十字形的把手2010；为了提高内管201和套管200配合的紧密性，在内杆上螺接有抵紧螺母202，抵紧螺母202的外径大于套管200的上端开口，当内管201固定于套管200内时，抵紧螺母202与套管200背离地面的一端抵紧。

本申请实施例一种基基坑变形监测装置的实施原理为：首先在基坑1两侧的地面山钻设测斜孔10，然后将测斜管70通过浇筑的方式固定在测斜孔10内，将固定测斜仪71的探杆710插入测斜管70中，然后将支撑架2对应安装在测斜管70处，首先将支撑架2安装到基坑1两侧的地面上，将支撑柱20上的底板22与地面贴合，然后使用锚杆220穿过底板22插入地面中完成对支撑架2的固定；转动内管201，从而对安装板21的高度进行调节，使基坑1两侧的安装板21处于同一高度，拧紧抵紧螺母202，抵紧螺母202与套管200之间抵紧从而提高内管201和套管200螺接处的预紧力，提高内管201和套管200配合的稳定性；安装板21与支撑柱20之间的加强杆23可以提高安装板21的承重能力，将拉力传感器5、信号处理模块6、检测仪和弹性件4固定到安装板21上，将检测绳3两端分别与拉力传感器5和弹性件4连接；将探杆710与检测仪之间的导线穿过支撑柱20与检测仪电连接；然后将防护箱8罩在安装板21上。

当基坑1发生变形时，两个支撑架2之间的距离发生形变，检测绳3拉动连接杆41朝向或者背离基坑1的方向运动，弹簧43的长度发生形变，检测绳3与拉力传感器5之间的作用力发生改变，拉力传感器5将拉力变化的信号转换为电信号传递给信号处理模块6，信号处理模块6将电信号转换为无线信号传递给检测站，监测站接受到信号从而对基坑1变形进行实时连续的监测；限位环42和外壳40共同对弹簧43进行限制，从而使弹簧43处于稳定的压缩状态；外壳40和引导杆可以对弹簧43的伸缩进行限制和引导，提高弹簧43伸缩的稳定性和流畅度；当基坑1边侧土层内部发生倾斜变形时，测斜管70发生倾斜，探杆710在测斜管70内的位置发生形变，检测仪检测到测斜管70倾斜的信号传递给监测站从而实现对基坑1内部形变的实时监测；通过设置地下监测组件7，可以便于对基坑1外侧土壤内部的变形进行实时的监控，从而及时进行处理。综上所述，实现对基坑1变形实时连续的监测，施工人员能够及时迅速的对基坑1变形进行处理，进而提高工程施工的安全性。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基坑变形监测装置，其特征在于：包括设置于基坑(1)相对两侧的支撑架(2)，设置于两个支撑架(2)之间的检测绳(3)，设置于支撑架(2)上用于对检测绳(3)在两个支撑架(2)之间弹性拉紧的弹性件(4)，设置于支撑架(2)用于对检测绳(3)上拉力变化进行检测的拉力传感器(5)和设置于支撑架(2)上用于将拉力传感器(5)的电信号转换为无线信号的信号处理模块(6)。

2.根据权利要求1所述的一种基坑变形监测装置，其特征在于：所述弹性件(4)包括弹簧(43)，所述弹簧(43)的弹力方向与检测绳(3)的长度方向平行。

3.根据权利要求2所述的一种基坑变形监测装置，其特征在于：所述弹性件(4)还包括设固接于支撑架(2)上的外壳(40)；所述弹簧(43)设置于外壳(40)内。

4.根据权利要求3所述的一种基坑变形监测装置，其特征在于：所述弹性件(4)还包括连接杆(41)和限位环(42)；所述连接杆(41)穿设于外壳(40)中且与外壳(40)滑动配合，所述检测绳(3)与连接杆(41)朝向拉力传感器(5)的一端固定连接；所述限位环(42)设置于连接杆(41)背离检测绳(3)的一端且与外壳(40)滑移配合；所述弹簧(43)套设于连接杆(41)上且两端分别与限位环(42)和外壳(40)端面抵接，所述弹簧(43)始终处于压缩状态。

5.根据权利要求1所述的一种基坑变形监测装置，其特征在于：在支撑架(2)下方的地面内设置有地下监测组件(7)；在地面上沿竖直方向开设有测斜孔(10)；所述地下监测组件(7)包括竖直设置于测斜孔(10)内的测斜管(70)和设置于安装板(21)上与测斜管(70)配合的固定测斜仪(71)；所述测斜仪包括插接于测斜管(70)内的探杆(710)和设置于支撑架(2)上的检测仪，探杆(710)与检测仪通过导线电连接。

6.根据权利要求5所述的一种基坑变形监测装置，其特征在于：所述支撑架(2)包括固接于地面上的支撑柱(20)和水平设置于支撑柱(20)背离地面一端的安装板(21)；所述拉力传感器(5)、信号处理模块(6)和检测仪设置于安装板(21)上。

7.根据权利要求6所述的一种基坑变形监测装置，其特征在于：所述支撑柱(20)为中空管状结构，所述固定测斜仪(71)上的导线穿设于支撑杆内。

8.根据权利要求7所述的一种基坑变形监测装置，其特征在于：所述支撑柱(20)包括套管(200)和与套管(200)滑移配合的内管(201)；所述安装板(21)与内管(201)背离套管(200)的一端固定连接。

9.根据权利要求8所述的一种基坑变形监测装置，其特征在于：在所述套管(200)的内壁上开设有螺纹，内管(201)插设于套管(200)中，在内管(201)的外周上开设有螺纹且与套管(200)螺接。

10.根据权利要求1所述的一种基坑变形监测装置，其特征在于：在所述支撑架(2)上设置有防护箱(8)，所述拉力传感器(5)、信号处理系统、检测器(711)等电器元件以及弹性件(4)设置于防护箱(8)内。

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