CN220366778U - 一种用于监测钢板桩围堰桩顶位移的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于桥梁下部结构施工技术领域，特别涉及一种用于监测钢板桩围堰桩顶位移的装置。该装置包括位移测量模块和监测预警模块，位移测量模块包括刻度尺，刻度尺内部设有滑槽，滑槽两侧侧壁分别设有电阻片，监测预警模块可滑动安装在滑槽内，监测预警模块包括卡标，卡标与电阻片相接触，卡标内设有电阻变化感应组件，监测预警模块左侧连接有伸缩杆，伸缩杆端部设有垫板，垫板与钢板桩固定，钢板桩产生位移变化后，伸缩杆带动卡标与电阻片相对移动摩擦产生电阻值，电阻变化感应组件检测相应电阻值并进行预警。本实用新型结构简单、便于操作，可以对钢板桩桩顶位移的实时监测，解决现有测绘手段无法实时监测钢板桩桩顶位移的难题。

Description

一种用于监测钢板桩围堰桩顶位移的装置

技术领域

本实用新型属于桥梁下部结构施工技术领域，特别涉及一种用于监测钢板桩围堰桩顶位移的装置。

背景技术

钢板桩是一种边缘带有联动装置,且这种联动装置可以自由组合以便形成一种连续紧密的挡土或者挡水墙的钢结构体。它作为一种新型环保建筑钢材，广泛应用于码头、堤防护岸、挡土墙、船坞、建桥围堰等工程。

沿海城市桥梁施工中，通常采用修筑钢板桩围堰的方式施工承台。在水流及侧向土压力的作用下，钢板桩桩顶将产生位移，为确保承台及桥墩施工安全，必须保证钢板桩桩顶位移处于可控范围内，这是施工的重点及难点。目前在工程实践过程中，桩顶位移监测主要采用小角度法、视准线法、极坐标法、以前方交会法为基础的自由设站法等进行。小角度法和视准线法简单易行，便于实地操作；但是其精度较低，且要求场地开阔，只适合形状规则的基坑。极坐标法基点布设灵活，工作量较少，简便、省时、效率高；但由于工作基点距基坑较近，基点位移变化较大，误差大，无法满足监测精度要求。自由设站法设站灵活，作业效率高，不受通视限制，避免了工作基点不稳定对监测精度的影响，但自由设站法要求选用测角与测距精度相匹配的全站仪，要求在交会角接近90~100°前提下保证基线边尽量短，同时设站点的精度不高，在只有对基准点进行强制对中的前提下，才能提高监测数据的精度和可靠性。总之通过现有测绘手段难以做到桩顶位移监测实时监测并做出及时预警。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种用于监测钢板桩围堰桩顶位移的装置，该装置结构简单、易于操作，通过检测伸缩杆带动卡标与电阻片相对移动摩擦产生电阻值来进行预警，能有效解决目前钢板桩桩顶位移实时监测和及时预警的问题。

本实用新型的技术方案在于：一种用于监测钢板桩围堰桩顶位移的装置，包括位移测量模块和监测预警模块，所述位移测量模块包括刻度尺，所述刻度尺内部设有滑槽，所述滑槽两侧侧壁分别设有电阻片，所述监测预警模块可滑动安装在所述滑槽内，所述监测预警模块包括卡标，所述卡标与所述电阻片相接触，所述卡标内设有电阻变化感应组件，所述监测预警模块左侧连接有伸缩杆，所述伸缩杆端部设有垫板，所述垫板与钢板桩固定连接，所述刻度尺右侧设有固定板，所述固定板固定连接在围堰底部封底混凝土内，所述钢板桩产生位移变化后，伸缩杆带动卡标与电阻片相对移动摩擦产生电阻值，所述电阻变化感应组件检测相应电阻值并进行预警。

所述电阻变化感应组件包括依次连接的电源、电阻转换器、控制器、扬声器和警示灯，所述电阻转换器将卡标与电阻片相对移动摩擦产生电阻值转换为电信号，并传递给控制器，所述控制器将接收的电信号与其输入阈值相比较，当接收的电信号超过阈值时，将触发扬声器和警示灯报警。

所述伸缩杆端部为T型，T型端部设有多个螺栓孔，所述垫板表面设有凹槽，所述凹槽大小与所述伸缩杆T型端部相匹配，所述螺栓孔内设有螺栓，所述垫板与钢板桩焊接连接。

所述刻度尺水平设置，所述刻度尺内部滑槽两侧均设有刻度。

所述刻度尺下表面设有托架，所述托架一端与所述刻度尺靠近所述钢板桩一侧固定连接，一端与所述固定板固定连接。

所述刻度尺的量程为±5cm，精度为1mm，所述刻度尺的零刻线位于中部位置。

所述卡标、垫板、固定板采用矩形截面的铝合金材料。

本实用新型的技术效果在于：1.本实用新型结构简单、易于操作，通过检测伸缩杆带动卡标与电阻片相对移动摩擦产生电阻值来进行预警，能有效解决目前钢板桩桩顶位移实时监测和及时预警的问题；2.本实用新型通过直接检测钢板桩桩顶位移变化来进行预警，相比现有坐标测算的方法，不需要人工参与，快捷准确；3.本实用新型通过电阻转换器将卡标与电阻片相对移动摩擦产生电阻值转换为电信号，并传递给控制器，所述控制器将接收的电信号与其输入阈值相比较，当接收的电信号超过阈值时，将触发扬声器和警示灯报警，实现了钢板桩桩顶位移实时监测和及时预警。

以下将结合附图进行进一步的说明。

附图说明

图1为本实用新型实施例一种用于监测钢板桩围堰桩顶位移的装置的结构俯视图。

图2为本实用新型实施例一种用于监测钢板桩围堰桩顶位移的装置的结构主视图。

图3为本实用新型实施例监测模块的监测原理图。

图4为本实用新型实施例一种用于监测钢板桩围堰桩顶位移的装置的安装使用示意图。

附图标记：1-位移测量模块，2-钢板桩，3-围檩，4-横向支撑，5-斜撑，11-刻度尺，12-伸缩杆，13-卡标，14-垫板，15-监测预警模块，16-螺栓，17-固定板，18托架，19-电阻片，151电源，152-电阻转换器，153-控制器，154-扬声器，155-警示灯。

实施方式

实施例1 如图1、图2所示，一种用于监测钢板桩围堰桩顶位移的装置，包括位移测量模块1和监测预警模块15，所述位移测量模块1包括刻度尺11，所述刻度尺11内部设有滑槽，所述滑槽两侧侧壁分别设有电阻片19，所述监测预警模块15可滑动安装在所述滑槽内，所述监测预警模块15包括卡标13，所述卡标13与所述电阻片19相接触，所述卡标13内设有电阻变化感应组件，所述监测预警模块15左侧连接有伸缩杆12，所述伸缩杆12端部设有垫板14，所述垫板14与钢板桩2固定连接，所述刻度尺11右侧设有固定板17，所述固定板17固定连接在围堰底部封底混凝土内，所述钢板桩2产生位移变化后，伸缩杆12带动卡标13与电阻片19相对移动摩擦产生电阻值，所述电阻变化感应组件检测相应电阻值并进行预警。

实际使用过程中，本实用新型使用时先将钢板桩2桩顶表面打磨清理干净，使其保证光滑整洁；然后在围堰底部封底混凝土浇筑前，将固定板17竖直吊放至底部，待混凝土硬化后结束吊装；将垫板14焊接在打磨处理好的钢板桩2桩顶处，将位移测量模块1与垫板14固定使刻度尺11保持水平；安装完成后，将卡标13对准刻度尺11的零刻线，并通过监测预警模块15对刻度尺11进行调零处理，然后设置控制器153阈值即可开始监测，阈值根据相关规范及围堰平面尺寸大小确定。

实施例2 优选的，在实施例1的基础上，如图3所示，本实施例中，所述电阻变化感应组件包括依次连接的电源151、电阻转换器152、控制器153、扬声器154和警示灯155，所述电阻转换器152将卡标13与电阻片19相对移动摩擦产生电阻值转换为电信号，并传递给控制器153，所述控制器153将接收的电信号与其输入阈值相比较，当接收的电信号超过阈值时，将触发扬声器154和警示灯155报警。

实际使用过程中，本实用新型通过电阻转换器152将卡标13与电阻片19相对移动摩擦产生电阻值转换为电信号，并传递给控制器153，所述控制器153将接收的电信号与其输入阈值相比较，当接收的电信号超过阈值时，将触发扬声器154和警示灯155报警，实现了钢板桩桩顶位移实时监测和及时预警。

实施例3 优选的，在实施例1或实施例2的基础上，本实施例中，所述伸缩杆12端部为T型，T型端部设有多个螺栓孔，所述垫板14表面设有凹槽，所述凹槽大小与所述伸缩杆12T型端部相匹配，所述螺栓孔内设有螺栓16，所述垫板14与钢板桩2焊接连接。

实际使用过程中，本实用新型所述伸缩杆12端部为T型，T型端部设有多个螺栓孔，所述垫板14表面设有凹槽，所述凹槽大小与所述伸缩杆12T型端部相匹配，所述螺栓孔内设有螺栓16，使用螺栓16将伸缩杆12端部与所述垫板14固定连接，使用完毕后可拆卸，简单方便，所述垫板14与钢板桩2焊接连接，保证了垫板14与钢板桩2成为一体，准确反应钢板桩2位移变化。

实施例4 优选的，在实施例1或实施例3的基础上，本实施例中，所述刻度尺11水平设置，所述刻度尺11内部滑槽两侧均设有刻度。

实际使用过程中，本实用新型所述刻度尺11水平设置，保证准确测量钢板桩2桩顶位移变化。

实施例5 优选的，在实施例1或实施例4的基础上，本实施例中，所述刻度尺11下表面设有托架18，所述托架18一端与所述刻度尺11靠近所述钢板桩2一侧固定连接，一端与所述固定板17固定连接。

实际使用过程中，本实用新型所述刻度尺11下表面设有托架18，所述托架18一端与所述刻度尺11靠近所述钢板桩2一侧固定连接，一端与所述固定板17固定连接，保证刻度尺11的结构刚性，同时确保使用时刻度尺11保持水平。

实施例6 优选的，在实施例1或实施例5的基础上，本实施例中，所述刻度尺11的量程为±5cm，精度为1mm，所述刻度尺11的零刻线位于中部位置。

实际使用过程中，本实用新型所述刻度尺11的零刻线位于中部位置，节约装置尺寸，方便测量钢板桩2桩顶位移变化。

实施例7 优选的，在实施例1或实施例6的基础上，本实施例中，所述卡标13、垫板14、固定板17采用矩形截面的铝合金材料。

实际使用过程中，本实用新型所述卡标13、垫板14、固定板17采用矩形截面的铝合金材料，质量轻，不生锈，更适合野外环境作业。

本实用新型实际使用时，包括以下步骤：

S1：如图4所示，吊装围堰施工，在钢板桩2周边吊装围檩3，并安装横向支撑4和斜撑5，将钢板桩2桩顶表面打磨清理干净，使其保证光滑整洁；

S2：在围堰底部封底混凝土浇筑前，将固定板17竖直吊放至底部，待混凝土硬化后结束吊装；

S3：将垫板14焊接在打磨处理好的钢板桩2桩顶处，将位移测量模块1与垫板14固定，托架18两端粘贴至位移测量模块1下方，使刻度尺11保持水平；

S4：安装完成后，将卡标13对准刻度尺11的零刻线，并通过监测预警模块15的控制器153对刻度尺11进行调零处理，然后设置控制器153阈值即可开始监测，阈值根据相关规范及围堰平面尺寸大小确定。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于监测钢板桩围堰桩顶位移的装置，其特征在于：包括位移测量模块（1）和监测预警模块（15），所述位移测量模块（1）包括刻度尺（11），所述刻度尺（11）内部设有滑槽，所述滑槽两侧侧壁分别设有电阻片（19），所述监测预警模块（15）可滑动安装在所述滑槽内，所述监测预警模块（15）包括卡标（13），所述卡标（13）与所述电阻片（19）相接触，所述卡标（13）内设有电阻变化感应组件，所述监测预警模块（15）左侧连接有伸缩杆（12），所述伸缩杆（12）端部设有垫板（14），所述垫板（14）与钢板桩（2）固定连接，所述刻度尺（11）右侧设有固定板（17），所述固定板（17）固定连接在围堰底部封底混凝土内，所述钢板桩（2）产生位移变化后，伸缩杆（12）带动卡标（13）与电阻片（19）相对移动摩擦产生电阻值，所述电阻变化感应组件检测相应电阻值并进行预警。

2.根据权利要求1所述一种用于监测钢板桩围堰桩顶位移的装置，其特征在于：所述电阻变化感应组件包括依次连接的电源（151）、电阻转换器（152）、控制器（153）、扬声器（154）和警示灯（155），所述电阻转换器（152）将卡标（13）与电阻片（19）相对移动摩擦产生电阻值转换为电信号，并传递给控制器（153），所述控制器（153）将接收的电信号与其输入阈值相比较，当接收的电信号超过阈值时，将触发扬声器（154）和警示灯（155）报警。

3.根据权利要求1所述一种用于监测钢板桩围堰桩顶位移的装置，其特征在于：所述伸缩杆（12）端部为T型，T型端部设有多个螺栓孔，所述垫板（14）表面设有凹槽，所述凹槽大小与所述伸缩杆（12）T型端部相匹配，所述螺栓孔内设有螺栓（16），所述垫板（14）与钢板桩（2）焊接连接。

4.根据权利要求1所述一种用于监测钢板桩围堰桩顶位移的装置，其特征在于：所述刻度尺（11）水平设置，所述刻度尺（11）内部滑槽两侧均设有刻度。

5.根据权利要求1所述一种用于监测钢板桩围堰桩顶位移的装置，其特征在于：所述刻度尺（11）下表面设有托架（18），所述托架（18）一端与所述刻度尺（11）靠近所述钢板桩（2）一侧固定连接，一端与所述固定板（17）固定连接。

6.根据权利要求1所述一种用于监测钢板桩围堰桩顶位移的装置，其特征在于：所述刻度尺（11）的量程为±5cm，精度为1mm，所述刻度尺（11）的零刻线位于中部位置。

7.根据权利要求1所述一种用于监测钢板桩围堰桩顶位移的装置，其特征在于：所述卡标（13）、垫板（14）、固定板（17）采用矩形截面的铝合金材料。