一种围护结构体变形实时监测系统及其监测方法技术方案

本发明专利技术涉及围护结构体变形监测技术领域，尤其为一种围护结构体变形实时监测系统及其监测方法，该监测系统包括两个固定板和若干个等距设置在围护结构体上的锚杆，两个所述固定板设置在围护结构体监测区域的边缘处，两个所述固定板之间设置有第一拉绳，所述第一拉绳的一端或两端通过弹性元件所牵引，所述锚杆与第一拉绳的外侧之间通过扩增组件相连接，围护结构体形变时，变化大小通过锚杆和扩增组件传递至第一拉绳上并以拉伸距离长短表现，该监测系统还包括连接盒，所述扩增组件包括支撑杆，所述支撑杆固定设置在两个所述固定板之间，所述支撑杆的外侧转动连接有转环，所述转环的底端固定连接有连接杆，所述连接杆的底端固定连接有连接环。有连接环。有连接环。

【技术实现步骤摘要】
一种围护结构体变形实时监测系统及其监测方法


[0001]本专利技术涉及围护结构体变形监测
，具体为一种围护结构体变形实时监测系统及其监测方法。

技术介绍

[0002]随着城市化进程的快速发展，基坑以及隧道洞穴的规模和开挖深度不断增加，深基坑和洞穴的安全问题成为工程施工首要考虑的因素。基坑开挖必然会破坏土体原始平衡状态，为了建立起新的平衡，基坑和洞穴周围的土体、建筑物和埋设物也必然会对基坑围护墙或洞穴支护的围护结构体等进行挤压，从而造成围护结构体产生一定的变形，当这种变形超过一定的安全极限时，就会对围护结构体本身和周围保护目标造成严重的破坏，严重的可能会发生崩塌、突涌等严重的安全事故。所以为了保障基坑以及洞穴等施工的安全，必须在基坑施工过程中要对围护结构体进行监测，以便于对围护结构体的安全状态做出评价，采取有效的措施确保基坑本身、保护目标和相关施工人员的安全。
[0003]基坑或洞穴周围的土层结构的原始平衡状态被打破后，土层结构中的应力会重新的进行分配，土层应力的存在作用到围护结构体上会使围护结构体逐渐的发生形变，使应力集中处的围护体突出并倾斜于连续的围护结构，这种变化相对于连续的围护结构体并不明显，在实际的检测监测过程中，围护结构体的微小形变距离容易被检测仪器的位移和误差等因素所忽略，从而不能起到较为有效的检测监测效果。
[0004]因此，针对上述问题提出一种围护结构体变形实时监测系统及其监测方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种围护结构体变形实时监测系统及其监测方法，以解决上述
技术介绍
中提出的“基坑或洞穴周围的土层结构的原始平衡状态被打破后，土层结构中的应力会重新的进行分配，土层应力的存在作用到围护结构体上会使围护结构体逐渐的发生形变，使应力集中处的围护体突出并倾斜于连续的围护结构，这种变化相对于连续的围护结构体并不明显，在实际的检测监测过程中，围护结构体的微小形变距离容易被检测仪器的位移和误差等因素所忽略，从而不能起到较为有效的检测监测效果”的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种围护结构体变形实时监测系统，该监测系统包括两个固定板和若干个等距设置在围护结构体上的锚杆，两个所述固定板设置在围护结构体监测区域的边缘处，两个所述固定板之间设置有第一拉绳，所述第一拉绳的一端或两端通过弹性元件所牵引，所述锚杆与第一拉绳的外侧之间通过扩增组件相连接，围护结构体形变时，其变化大小通过锚杆和扩增组件传递至第一拉绳上并以拉伸距离长短表现，该监测系统还包括连接盒；所述扩增组件包括支撑杆，所述支撑杆固定设置在两个所述固定板之间，所述支撑杆的外侧转动连接有转环，所述转环的底端固定连接有连接杆，所述连接杆的底端固定连接有连接环，所述第一拉绳设置在连接环的内侧，所述锚杆的一端通过铰链转动连接有
顶杆，所述顶杆能够带动转环以支撑杆为支点转动以实现对围护结构体应力集中点形变距离的扩增。
[0007]应力作用下，形变发生时，形变处往往单独存在，即存在一个或几个锚杆处会发生形变，在上述设置下，本专利技术使用时，将两个固定板放置在围护结构体监测区域的边缘处，可以锚固在围护结构体上或通过安装架安装在围护结构体处；在本监测系统安装结束后，本专利技术能够对连续的锚杆所在区域进行形变的监测；当围护结构体发生缓慢的形变之后，这种形变会通过扩增组件作用在第一拉绳上，第一拉绳会受到牵引从而发生位移，通过检测第一拉绳的位移长度来实现对围护结构体的形变监测，本专利技术中的扩增组件能够将围护结构体产生的细小形变通过以支撑杆为支点的杠杆结构进行放大，增加监测系统的敏感性和准确性，其中的扩增倍数通过增压顶杆的长度实现，应能够实现10倍以上的扩增；作为本专利技术所述一种围护结构体变形实时监测系统的一种可选方案，其中：所述顶杆的底端呈齿条状，所述转环的外侧呈齿轮状，所述顶杆的底端与转环的顶端相啮合。
[0008]在上述设置下，本专利技术中提供一种扩增组件，当围护结构体产生细小的形变时，设置在围护结构体上的锚杆会发生位移，这种位移会带动顶杆向一侧进行运动，一般朝远离土层的方向进行运动，顶杆的运动会通过其底端的齿条和转环外侧的齿轮带动转环进行转动，转环的转动通过顶杆和连接环带动第一拉绳的一处进行牵引，从而使第一拉绳发生位移，通过检测第一拉绳的偏移量实现对形变的监测；作为本专利技术所述一种围护结构体变形实时监测系统的一种可选方案，其中：所述顶杆的前端通过铰链转动连接有伸缩杆，所述伸缩杆的底端与转环的外侧固定连接。
[0009]在上述设置下，本专利技术中还提供一种扩增组件，当围护结构体产生细小的形变时，设置在围护结构体上的锚杆会发生位移，这种位移会带动顶杆向一侧进行运动，一般朝远离土层的方向进行运动，顶杆的运动会通过伸缩杆带动转环进行转动，转环的转动通过顶杆和连接环带动第一拉绳的一处进行牵引，从而使第一拉绳发生位移，通过检测第一拉绳的偏移量实现对形变的监测；作为本专利技术所述一种围护结构体变形实时监测系统的一种可选方案，其中：所述连接盒固定设置在位于右侧的所述固定板上，所述连接盒的内侧固定连接有定滑轮和伸缩杆，所述伸缩杆的活动端固定连接有拉块，弹性元件为第一拉簧，所述第一拉簧的两端分别与伸缩杆的固定端和拉块的底端固定连接，所述第一拉绳的一端与左侧的所述固定板固定连接，所述第一拉绳的另一端穿过右侧的所述连接盒的内侧并经过定滑轮的表面与拉块固定连接。
[0010]在上述设置下，当第一拉绳被牵引后，因为第一拉绳的一端处于被固定状态，第一拉绳的活动端会对拉块进行牵引，拉块会克服第一拉簧的拉力向上运动，通过观察拉块和刻度线的位置可以实现对形变量的监测；设置的伸缩杆起到限位的作用，用于限制拉块的运动方向，初始状态下，拉块应处于伸缩杆伸缩行程的一半位置；作为本专利技术所述一种围护结构体变形实时监测系统的一种可选方案，其中：所述连接盒的一侧固定连接有监测盒，所述连接盒靠近监测盒的一侧为透明玻璃材质，所述连接盒的一侧设置有刻度线，所述监测盒的内侧转动连接有螺杆，所述螺杆的顶端穿过监测盒，所述螺杆的外侧螺旋连接有滑块，所述滑块滑动设置在监测盒的内侧，所述滑块的一端
固定连接有激光接收器，所述拉块与滑块相对应的一侧设置有激光发射器。
[0011]在上述设置下，为了实现监测报警的功能，本专利技术设置有监测盒，监测盒内通过螺杆滑动设置有滑块，滑块调整到预先的高度之后，形变发生到一定程度后，第一拉绳会拉动拉块带动激光发射器到达滑块的位置，此时，滑块上的激光接收器能够接收到激光发射器发出的光源，用于起到触发的作用，可以通过外置的报警器实现警报作用，其中，报警器未示出，滑块高度的调整通过转动螺杆实现；作为本专利技术所述一种围护结构体变形实时监测系统的一种可选方案，其中：位于左侧的所述固定板上同样固定连接有连接盒，两个所述固定板之间还设置有第二拉绳，所述第二拉绳与第一拉绳的长度、直径和材质规格一直，所述第二拉绳的一端与右侧的固定板固定连接，所述第二拉绳的另一端穿过左侧的所述连接盒的内侧并通过定滑轮与拉块固定连接。
[0012]在上述设置下，为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种围护结构体变形实时监测系统，其特征在于：该监测系统包括两个固定板（1）和若干个等距设置在围护结构体（10）上的锚杆（11），两个所述固定板（1）设置在围护结构体（10）监测区域的边缘处，两个所述固定板（1）之间设置有第一拉绳（16），所述第一拉绳（16）的一端或两端通过弹性元件所牵引，所述锚杆（11）与第一拉绳（16）的外侧之间通过扩增组件相连接，围护结构体（10）形变时，其变化大小通过锚杆（11）和扩增组件传递至第一拉绳（16）上并以拉伸距离长短表现，该监测系统还包括连接盒（6）；所述扩增组件包括支撑杆（2），所述支撑杆（2）固定设置在两个所述固定板（1）之间，所述支撑杆（2）的外侧转动连接有转环（3），所述转环（3）的底端固定连接有连接杆（5），所述连接杆（5）的底端固定连接有连接环（4），所述第一拉绳（16）设置在连接环（4）的内侧，所述锚杆（11）的一端通过铰链转动连接有顶杆（13），所述顶杆（13）能够带动转环（3）以支撑杆（2）为支点转动以实现对围护结构体（10）应力集中点形变距离的扩增。2.根据权利要求1所述的一种围护结构体变形实时监测系统，其特征在于：所述顶杆（13）的底端呈齿条状，所述转环（3）的外侧呈齿轮状，所述顶杆（13）的底端与转环（3）的顶端相啮合。3.根据权利要求1所述的一种围护结构体变形实时监测系统，其特征在于：所述顶杆（13）的前端通过铰链转动连接有伸缩杆（12），所述伸缩杆（12）的底端与转环（3）的外侧固定连接。4.根据权利要求1
‑
3任意一项所述的一种围护结构体变形实时监测系统，其特征在于：所述连接盒（6）固定设置在位于右侧的所述固定板（1）上，所述连接盒（6）的内侧固定连接有定滑轮（24）和伸缩杆（12），所述伸缩杆（12）的活动端固定连接有拉块（23），弹性元件为第一拉簧（21），所述第一拉簧（21）的两端分别与伸缩杆（12）的固定端和拉块（23）的底端固定连接，所述第一拉绳（16）的一端与左侧的所述固定板（1）固定连接，所述第一拉绳（16）的另一端穿过右侧的所述连接盒（6）的内侧并经过定滑轮（24）的表面与拉块（23）固定连接。5.根据权利要求4所述的一种围护结构体变形实时监测系统，其特征在于：所述连接盒（6）的一侧固定连接有监测盒（7），所述连接盒（6）靠近监测盒（7）的一侧为透明玻璃材质，所述连接盒（6）的一侧设置有刻度线（15），所述监测盒（7）的内侧转动连接有螺杆（8），所述螺杆（8）的顶端穿过监测盒（7），所述螺杆（8）的外侧螺旋连接有滑块（17），所述滑块（17）滑动设置在监测盒（7）的内侧，所述滑块（17）的一端固定连接有激光接收器（18），所述拉块（23）与滑块（17）相对应的一侧设置有激光发射器（22）。6.根据权利要求5所述的一种围护结构体变形实时监测系统，其特征在于：位于左侧的所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱骏，崔堂灿，杨少卿，赵晓明，雷昌，
申请(专利权)人：深圳市交通公用设施建设中心，
类型：发明
国别省市：