一种基坑开挖造成坑边工程桩位移的实时监测和模拟装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种基坑开挖造成坑边工程桩位移的实时监测和模拟装置，主要包括模型箱、刚性杆件、激振器、光纤、第一传感器组、第二传感器组、第三传感器组、桩身模型、第一电源、以及第二电源。本方案在试验前，先把桩身模型放入模型箱中，将土填至桩身模型顶部并在桩身竖向以及激振器附近预埋光纤和位移传感器；然后将土层高度填埋至70cm，在模型箱右侧放置激振器，激振器顶部固定在刚性杆件底部；接着将传感器和激振器接通电源并启动，开始测量；接着在桩身土体上部分三次开挖基坑，每次开挖基坑深度保持一致，直至挖到桩身模型顶部；测量完毕后，关闭传感器和激振器电源。本实用新型专利技术还具有结构简单、操作方便、容易实施的优点。容易实施的优点。容易实施的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种基坑开挖造成坑边工程桩位移的实时监测和模拟装置


[0001]本技术涉及岩土工程
，尤其涉及一种基坑开挖造成坑边工程桩位移的实时监测和模拟装置。

技术介绍

[0002]在基坑工程中，由于一些预制桩是先于基坑开挖就压入预定点位中。当基坑开挖时，由于桩身上部和周围的土体卸荷，以及基坑旁边的机械和施工活动造成的土体扰动从而导致桩身发生偏移。当前的施工技术中，由于难以避免这类的施工活动造成的桩身偏移，因此施工中就必须要进行桩身偏移监测，当桩身偏移过大时需要及时采取相应的纠偏措施。因此，现有技术需要进一步改进和完善。

技术实现思路

[0003]本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基坑开挖造成坑边工程桩位移的实时监测和模拟装置。
[0004]本技术的目的通过下述技术方案实现：
[0005]一种基坑开挖造成坑边工程桩位移的实时监测和模拟装置，主要包括模型箱、刚性杆件、激振器、光纤、第一传感器组、第二传感器组、第三传感器组、桩身模型、第一电源、以及第二电源。
[0006]具体的，所述模型箱固定设置，其内填充土体。所述刚性杆件安装在模型箱顶部，与模型箱固定连接。所述激振器设置在模型箱内，其上端与刚性杆件连接，下端与土体连接。所述桩身模型竖直埋藏在土体内。所述第一传感器组设置在土体内，位于桩身模型附近。所述第二传感器组设置在土体内，远离桩身模型和激振器。所述第三传感器组设置在土体内，位于激振器下方。所述光纤分别将第一传感器组、第二传感器组、第三传感器组与检测设备连接。所述第一电源与分别与第一传感器组、第二传感器组、第三传感器组连接供电。所述第二电源与激振器连接供电。
[0007]进一步的，为了使激振器产生的震动能够均匀地、有效地传递到土体中，以模拟真实的施工作业情况，本技术所述激振器下方还设有钢板。所述钢板水平设置在土体上，位于激振器之下。所述激振器的下端通过钢板与土体接触。
[0008]作为本技术的优选方案，所述第一传感器组、第二传感器组、第三传感器组均采用纵向布置多个传感器的方式组成。
[0009]作为本技术的优选方案，所述第一传感器组采用横向与纵向结合的布置方式构成，横向布置是在桩身模型四周设置若干传感器，纵向布置是沿桩身模型深度方向分层设置若干传感器。
[0010]作为本技术的优选方案，所述第一传感器组、第二传感器组、第三传感器组均采用位移传感器。
[0011]进一步的，为了使激振器产生的震动更具有随机性和无规律性，使震动更有效传
递到土体中，本技术所述激振器的上端设有第一弹簧。所述激振器的上端通过第一弹簧与刚性杆件连接。
[0012]进一步的，为了使激振器产生的震动更具有随机性和无规律性，使震动更有效传递到土体中，本技术所述激振器的下端设有第二弹簧。所述激振器的下端通过第二弹簧与土体连接或接触。
[0013]本技术的工作过程和原理是：本方案在试验前，先把桩身模型放入模型箱中，将土填至桩身模型顶部并在桩身竖向以及激振器附近预埋光纤和位移传感器；然后将土层高度填埋至70cm，在模型箱右侧放置激振器，激振器顶部固定在刚性杆件底部；接着将传感器和激振器接通电源并启动，开始测量；接着在桩身土体上部分三次开挖基坑，每次开挖基坑深度保持一致，直至挖到桩身模型顶部；测量完毕后，关闭传感器和激振器电源。本技术还具有结构简单、操作方便、容易实施的优点。
[0014]与现有技术相比，本技术还具有以下优点：
[0015](1)本技术所提供的基坑开挖造成坑边工程桩位移的实时监测和模拟装置采用光纤和位移传感器结合的方式，能够实时监测土体各处位移，为实际工程中软土基坑开挖造成桩身位移提供参考和预测的模型。
[0016](2)本技术所提供的基坑开挖造成坑边工程桩位移的实时监测和模拟装置利用激振器的振动，可以模拟基坑作业时，基坑旁边的施工作业产生的振动作用进而使得基坑中的桩身产生偏移。
[0017](3)本技术所提供的基坑开挖造成坑边工程桩位移的实时监测和模拟装置采用基坑开挖分多次进行的方式，可以模拟基坑开挖对于桩身偏移的影响。
附图说明
[0018]图1是本技术所提供的基坑开挖造成坑边工程桩位移的实时监测和模拟装置的结构示意图。
[0019]图2是本技术所提供的基坑开挖造成坑边工程桩位移的实时监测和模拟装置的俯视图。
[0020]上述附图中的标号说明：
[0021]1‑
第一电源，2
‑
模型箱，3
‑
第二电源，4
‑
光纤，5
‑
激振器，6
‑
刚性杆件，7
‑
第一传感器组，8
‑
土体，9
‑
桩身模型，10
‑
第二传感器组，11
‑
第三传感器组，12
‑
钢板，13
‑
第一弹簧，14
‑
第二弹簧。
具体实施方式
[0022]为使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本技术作进一步说明。
[0023]实施例1：
[0024]如图1至图2所示，本实施例公开了一种基坑开挖造成坑边工程桩位移的实时监测和模拟装置，主要包括模型箱2、刚性杆件6、激振器5、光纤4、第一传感器组7、第二传感器组10、第三传感器组11、桩身模型9、第一电源1、以及第二电源3。
[0025]具体的，所述模型箱2固定设置，其内填充土体8。所述刚性杆件6安装在模型箱2顶
部，与模型箱2固定连接。所述激振器5设置在模型箱2内，其上端与刚性杆件6连接，下端与土体8连接。所述桩身模型9竖直埋藏在土体8内。所述第一传感器组7设置在土体8内，位于桩身模型9附近。所述第二传感器组10设置在土体8内，远离桩身模型9和激振器5。所述第三传感器组11设置在土体8内，位于激振器5下方。所述光纤4分别将第一传感器组7、第二传感器组10、第三传感器组11与检测设备连接。所述第一电源1与分别与第一传感器组7、第二传感器组10、第三传感器组11连接供电。所述第二电源3与激振器5连接供电。
[0026]进一步的，为了使激振器5产生的震动能够均匀地、有效地传递到土体8中，以模拟真实的施工作业情况，本技术所述激振器5下方还设有钢板12。所述钢板12水平设置在土体8上，位于激振器5之下。所述激振器5的下端通过钢板12与土体8接触。
[0027]作为本技术的优选方案，所述第一传感器组7、第二传感器组10、第三传感器组11均采用纵向布置多个传感器的方式组成。
[0028]作为本技术的优选方案，所述第一传感器组7采用横向与纵向结合的布置方式构成，横向布置是在桩身模型9四周设置若干传感器，纵向布置是沿桩身模型9深度方向分层设置若干传感器。
[0029]作本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基坑开挖造成坑边工程桩位移的实时监测和模拟装置，其特征在于，包括模型箱、刚性杆件、激振器、光纤、第一传感器组、第二传感器组、第三传感器组、桩身模型、第一电源、以及第二电源；所述模型箱固定设置，其内填充土体；所述刚性杆件安装在模型箱顶部，与模型箱固定连接；所述激振器设置在模型箱内，其上端与刚性杆件连接，下端与土体连接；所述桩身模型竖直埋藏在土体内；所述第一传感器组设置在土体内，位于桩身模型附近；所述第二传感器组设置在土体内，远离桩身模型和激振器；所述第三传感器组设置在土体内，位于激振器下方；所述光纤分别将第一传感器组、第二传感器组、第三传感器组与检测设备连接；所述第一电源与分别与第一传感器组、第二传感器组、第三传感器组连接供电；所述第二电源与激振器连接供电。2.根据权利要求1所述的基坑开挖造成坑边工程桩位移的实时监测和模拟装置，其特征在于，所述激振器下方还设有钢板；所述钢板水平设置在土体上，位于激振器之下；所述激振器的下端通过钢板与土体接触。3...

【专利技术属性】
技术研发人员：周书东，刘亮，赖木顺，黄锦盛，梁仕华，张彤炜，张益，张贵保，陈泽鑫，阮云鹏，
申请(专利权)人：东莞市建筑科学研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：