一种基坑顶坡位移量自动化监测装置及监测方法制造方法及图纸

本申请涉及一种基坑顶坡位移量自动化监测装置及监测方法，包括测量杆、激光测距仪及信号处理器，所述测量杆压入基坑顶坡一侧土体内固定；所述激光测距仪安装在测量杆远离基坑的一侧，并与测量杆间隔一定距离设置，所述激光测距仪用于监测所述测量杆的水平位移量；所述测量杆沿竖直方向在其侧壁上设有若干光敏电阻，若干光敏电阻沿竖直方向呈紧密分布；若干所述光敏电阻均电线接入所述信号处理器，所述激光测距仪用于照射任一光敏电阻，以使被照射的光敏电阻发出变化信号传递给信号处理器，以监测所述测量杆的竖直位移量；所述信号处理器与云端服务器通信连接，用于传输信号，主要利用激光测距、光敏电阻遇强光电阻减小的原理进行位移量监测。进行位移量监测。进行位移量监测。

【技术实现步骤摘要】
一种基坑顶坡位移量自动化监测装置及监测方法


[0001]本申请涉及工程地质施工的
，尤其涉及一种基坑顶坡位移量自动化监测装置及监测方法。

技术介绍

[0002]随着基坑规模和深度不断加大，支护结构的形式不断出现，基坑监测项目也随之增多，由于深基坑有侧向土压力(荷载，含坑顶建筑荷载)，必定会产生基坑位移；有力的地方就有位移，根据支护结构的刚度大小，位移大小不一；在刚度承受范围内，支护结构为安全，超过则为倾覆(破坏)。
[0003]按照现行《建筑基坑工程监测技术规范》(GB50497－2009)要求，基坑坡顶位移量检测对于整个基坑的安全管控至关重要，且为各等级基坑安全监测的常规指标之一。对于坡顶位移量，目前实际工程中通常采用全站仪、经纬仪进行监测，此类监测装置应用成本较高，且操作方法比较繁琐，效率较低。

技术实现思路

[0004]为了解决上述问题，本申请提供一种基坑顶坡位移量自动化监测装置及监测方法，具有结构简单、结果可靠和实施性强的优点。采用如下的技术方案：
[0005]一种基坑顶坡位移量自动化监测装置，包括测量杆、激光测距仪及信号处理器，所述测量杆压入基坑顶坡一侧土体内固定；
[0006]所述激光测距仪安装在测量杆远离基坑的一侧，并与测量杆间隔一定距离设置，所述激光测距仪用于监测所述测量杆的水平位移量；
[0007]所述测量杆沿竖直方向在其侧壁上设有若干光敏电阻，若干光敏电阻沿竖直方向呈紧密分布；
[0008]若干所述光敏电阻均电线接入所述信号处理器，所述激光测距仪用于照射任一光敏电阻，以使被照射的光敏电阻发出变化信号传递给信号处理器，以监测所述测量杆的竖直位移量；
[0009]所述信号处理器与云端服务器通信连接，用于传输信号。
[0010]可选的，所述测量杆为铝合金材质，其宽度为10cm，长度为1.2m～1.5m；
[0011]所述测量杆的顶端设有第一水平气泡，其底端设置为圆锥状用于压入所述土体内；
[0012]所述测量杆沿竖直方向压入所述土体深度至20cm～30cm。
[0013]可选的，所述测量杆在距其底部20cm～30cm位置处安装一脚踏板。
[0014]可选的，所述光敏电阻直径为5mm，所述光敏电阻数量为30－50个；
[0015]所述光敏电阻沿竖直方向紧密分布在所述测量杆上，所占测量杆竖直区域高度为15cm～25cm。
[0016]可选的，所述信号处理器固定在所述测量杆上，所述信号处理器包括一信号发射
器，所述信号发射器与云端服务器通信连接。
[0017]可选的，所述激光测距仪与所述测量杆所间隔的距离为所述基坑深度的3倍～5倍。
[0018]可选的，所述监测装置还包括固定单元，所述固定单元包括固定杆及分别焊接在固定杆顶端、底端的顶板、底板；用于压入土体内固定；
[0019]所述顶板用于安装固定所述激光测距仪，所述顶板上设置有第二水平气泡；
[0020]所述底板沿竖直方向压入所述土体深度至20cm～30cm，用于固定所述固定杆。
[0021]可选的，所述顶板、底板均为20cm
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20cm的方形板。
[0022]可选的，所述激光测距仪外接有电源供电。
[0023]一种基坑顶坡位移量自动化监测方法，应用上述中任一项所述的监测装置，包括步骤如下：
[0024]a：在开挖后的基坑顶坡的不同位置上各安装一测量杆；
[0025]b：单个测量杆间隔一定距离配置安装一激光测距仪；
[0026]c：调整方向，使所述激光测距仪的激光照射在所述测量杆的光敏电阻上，并固定其照射方向；
[0027]d：设置激光测距仪信号发射频率为每3小时1次，并开机进行监测；
[0028]e：在不同时期，获取测量杆的竖直及水平坐标点，以判断基坑顶坡的位移趋势。
[0029]综上所述，本申请包括以下有益效果：
[0030]1.本专利技术提出一种监测装置，用以自动化监测基坑坡顶位移量，即主要利用激光测距、光敏电阻遇强光电阻减小的原理进行位移量监测，具有结构简单、结果可靠和实施性强的优点。
[0031]2.激光测距仪有两个用途，其一是用于测量激光测距仪和监测点位之间的水平距离，其二是用于照射光敏电阻使其电阻发生变化，信号处理器可根据区段电阻的变化定位到激光照射位置，同时满足对基坑顶坡水平位移及竖直位移的监测，操作简单，效率高。
附图说明
[0032]图1是本实施例的监测装置监测安装示意图；
[0033]图2是本实施例的测量杆的整体结构示意图；
[0034]图3是本实施例的激光测距仪的安装示意图。
[0035]附图标记说明：1、测量杆；11、第一水平气泡；2、光敏电阻；3、信号处理单元；4、激光测距仪；5、固定单元；51、顶板；52、底板；53、第二水平气泡；54、螺栓；6、土体。
具体实施方式
[0036]以下结合附图1－3对本申请作进一步详细说明。
[0037]本申请实施例公开一种基坑顶坡位移量自动化监测装置，包括测量杆1、固定单元5、测量系统、信号处理单元3、信号发射单元和信号接收单元。
[0038]所述测量杆1沿竖直方向在其侧壁上设有若干光敏电阻2。测量杆1制作材质为铝合金，宽度为10cm，长度为1.2m～1.5m，测量杆1顶部安装有一个第一水平气泡11，底部为圆锥状，距底部20cm～30cm位置安装有一个脚踏板，便于使用时将测量杆1压入土体6中；测量
杆1侧壁上安装有40个直径5mm的光敏电阻2，且这40个光敏电阻2在竖向紧密布置，所占测量杆1竖直区域高度约为20cm。
[0039]本申请中的光敏电阻2的数量在30～50个之间，其所占测量杆1竖直区域高度根据光敏电阻2的数量及直径确定，其高度约为15cm～25cm。一般来说，基坑顶坡位移允许的偏差应小于0.3％H，H为基坑开挖的深度，故而本申请可以根据基坑开挖的深度需求调整光敏电阻2数量，满足监测所需要的高度。
[0040]所述固定单元5包括由铝合金制成的固定杆、顶板51及底板52，固定杆长度为60～80cm，固定杆的顶部和底部分别焊接上顶板51及底板52，顶板51及底板52均为20cm
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20cm的方形板，顶板51上带有第二水平气泡53和固定螺栓54；使用时将固定单元5通过第二水平气泡53调平，并安装在杆远离基坑的一侧，固定杆与测量杆1间隔一定距离设置，所述固定杆与所述测量杆1所间隔的距离为所述基坑开挖深度的3倍～5倍，其中底板52埋入土体6中20cm～30cm。
[0041]所述测量系统由激光测距仪4、电源组成，激光测距仪4通过螺栓54固定安装在固定杆顶板51上，电源主要是为激光测距仪4供电。激光测距仪4有两个用途，其一是用于测量激光测距仪4和监测点位(即测量杆1)之间的水平距离，其二是用于照射光敏电阻2使其电阻发生变化，从而引起电流变化，使本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基坑顶坡位移量自动化监测装置，其特征在于：包括测量杆、激光测距仪及信号处理器，所述测量杆压入基坑顶坡一侧土体内固定；所述激光测距仪安装在测量杆远离基坑的一侧，并与测量杆间隔一定距离设置，所述激光测距仪用于监测所述测量杆的水平位移量；所述测量杆沿竖直方向在其侧壁上设有若干光敏电阻，若干光敏电阻沿竖直方向呈紧密分布；若干所述光敏电阻均电线接入所述信号处理器，所述激光测距仪用于照射任一光敏电阻，以使被照射的光敏电阻发出变化信号传递给信号处理器，以监测所述测量杆的竖直位移量；所述信号处理器与云端服务器通信连接，用于传输信号。2.根据权利要求1所述的一种基坑顶坡位移量自动化监测装置，其特征在于：所述测量杆为铝合金材质，其宽度为10cm，长度为1.2m～1.5m；所述测量杆的顶端设有第一水平气泡，其底端设置为圆锥状用于压入所述土体内；所述测量杆沿竖直方向压入所述土体深度至20cm～30cm。3.根据权利要求2所述的一种基坑顶坡位移量自动化监测装置，其特征在于：所述测量杆在距其底部20cm～30cm位置处安装一脚踏板。4.根据权利要求1所述的一种基坑顶坡位移量自动化监测装置，其特征在于：所述光敏电阻直径为5mm，所述光敏电阻数量为30～50个；所述光敏电阻沿竖直方向紧密分布在所述测量杆上，所占测量杆竖直区域高度为15cm～25cm。5.根据权利要求1所述的一种基坑顶坡位移量自动化监测装置，其特征在于：所述信号处理器固定在所...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭力群，陈星欣，
申请(专利权)人：华侨大学，
类型：发明
国别省市：