基于位移传感器的精密仪器基础高精度沉降测量仪及施工方法技术

本发明专利技术涉及基于位移传感器的精密仪器基础高精度沉降测量仪，包括固定在设备基础上的基础连接件，基础连接件上设置有沉降测量仪，沉降测量仪的底部设置有端承桩，端承桩位于底板顶面的上部，沉降测量仪的外部设置有隔热保护罩；所述基础连接件包括直角连接钢板，直角连接钢板的顶部面上开设有用于安装沉降测量仪的测量仪安装孔洞，测量仪安装孔洞的周围开设有若干个连接螺栓孔，直角连接钢板的侧壁与设备基础进行固定；所述沉降测量仪包括固定件和设置在固定件下部的位移传感器，固定件与直角连接钢板连接，固定件的下部设置有传感器连接件，传感器连接件的下部设置有位移传感器，位移传感器包括中空杆和设置在中空杆的底部的测量探头

【技术实现步骤摘要】
基于位移传感器的精密仪器基础高精度沉降测量仪及施工方法


[0001]本专利技术涉及基于位移传感器的精密仪器基础高精度沉降测量仪及施工方法，应用在土木工程

。

技术介绍

[0002]公知的，在设备自重与地基土层蠕变特质下，设备基础可能出现均匀或不均匀沉降，致使设备倾斜
、
受力情况改变，对于高精密仪器或设备
(
例如变电站主变
、
射电望远镜
、
发电
(
核电
)
机组等
)
，甚至会引发设备事故，造成巨大财产损失
。
为了确保构筑物在施工与运营阶段的安全，避免经济损失和人员伤亡，建筑基础沉降监测工作应该受到重视，沉降监测工作是管控和预警基础沉降的重要手段
。
[0003]然而目前常见沉的降监测手段是利用光学仪器如全站仪
、
经纬仪等，通过已知点测量待测点高程，但目前存在以下不足：
[0004]1、
有通视要求：使用光学设备测量，要求操作点与待测点通视，但设备基础通常会有保护遮挡，操作较为困难，且已知点通常需经过多次测站迁移，精度损失较大；
[0005]2、
精度不足：光学仪器利用光波反射及计时器进行测量，但空气中光速难以准确确定
、
时钟仪器精度有限
(
在光速数量级下
)
，光学测距难以实现超高精度，以中海达生产的
ZTS
‑
421L10
全站仪
(
秒级
)
为例，其测距精度为
±
1mm+1ppm
，高精度仪器也仅能实现
±
0.5mm+1ppm(
半秒级
)
，这几乎是光学设备的极限；
[0006]3、
依赖手持棱镜：光学仪器
(
全站仪
)
在做高精度测量时，相当依赖反光棱镜，上述高精度需在棱镜辅助下方可实现，无棱镜模式仅能实现
±
3mm+2ppm
精度，但重要仪器设备如主变
、
核电机组等运行时，人员携带棱镜进入是不被允许的，必须停机测量，这大大限制了沉降测量的频率
。
[0007]此外，光学测量仪器的自动化成本和环境要求较高，难以实现沉降的连续实时监测
。
[0008]有公告号为
CN114753418A
的专利技术专利公开了一种土建施工中深基坑工程沉降倾斜测量监测装置，并具体公开了在固定板倾斜时，多个配重球会同步倾斜使多个气囊形变，进而带动第一板在条形腔内壁滑动，此时位移传感器可以就测试板的位移数据进行测量，可以根据固定板的倾斜方向对深基坑工程的沉降倾斜进行测量和检测，使得技术人员可以对深基坑工程沉降倾斜量进行分析，无需人工对其进行手动操作测量，降低劳动强度，但是该专利技术的结构和沉降测量的原理都比较复杂，使用起来非常的不便，而且一旦其中某一个部件出现问题，就会导致整个装置不能正常使用
。

技术实现思路

[0009]为了解决上述技术问题，本专利技术提供基于位移传感器的精密仪器基础高精度沉降测量仪及施工方法，将位移传感器与待测设备基础刚性连接，以实现沉降传递，可永久放置
在测量位置，无需手持棱镜，其数据由线缆传输，可以实现设备运行中的持续监测
。
[0010]本专利技术的技术方案如下：
[0011]基于位移传感器的精密仪器基础高精度沉降测量仪，包括固定在设备基础上的基础连接件，基础连接件上设置有沉降测量仪，沉降测量仪的底部设置有端承桩，端承桩位于底板顶面的上部，沉降测量仪的外部设置有隔热保护罩；所述基础连接件包括直角连接钢板，直角连接钢板的顶部面上开设有用于安装沉降测量仪的测量仪安装孔洞，测量仪安装孔洞的周围开设有若干个连接螺栓孔，直角连接钢板的侧壁与设备基础进行固定；所述沉降测量仪包括固定件和设置在固定件下部的位移传感器，固定件与直角连接钢板连接，固定件的下部设置有传感器连接件，传感器连接件的下部设置有位移传感器，位移传感器包括中空杆和设置在中空杆的底部的测量探头，测量探头的上部连接有数据线
。
[0012]所述设备基础上开设有若干个用于固定直角连接钢板的基础预留螺丝孔，直角连接钢板侧壁面上开设有若干个与基础预留螺丝孔相适配的基础连接孔洞，通过在基础预留螺丝孔和基础连接孔洞内拧入紧固螺丝将直角连接钢板固定在设备基础上
。
[0013]所述传感器连接件插设在直角连接钢板顶部面上开设的测量仪安装孔洞中，固定件上开设有若干个与测量仪安装孔洞相适配的贯穿孔，通过在贯穿孔和测量仪安装孔洞内插入限位螺栓，并在限位螺栓的底部设置连接螺帽，将固定件安装在直角连接钢板的顶部面上
。
[0014]所述传感器连接件的侧壁面上开设有两个固定孔，中空杆侧壁面的顶部开设有两个长条形连接孔，两个长条形连接孔和两个固定孔相适配，通过在长条形连接孔和固定孔内插入传感器连接螺丝将中空杆嵌入在传感器连接件的底部
。
[0015]所述固定件的中心一体连接有一柱体，柱体位于固定件上部的部分为圆柱形结构，柱体位于固定件下部的部分为圆台形结构，柱体的底部与传感器连接件固定，柱体中部开设有用于穿出数据线的圆柱形通道
。
[0016]所述隔热保护罩由钢化玻璃制作而成，隔热保护罩的顶部面上开设有线缆通孔，隔热保护罩的侧壁设有侧门
。
[0017]所述测量探头上部的数据线依次经中空杆
、
传感器连接件和柱体，最终共从隔热保护罩的顶部穿出，数据线的一端连接测量探头，数据线的另一端连接有数据采集仪
。
[0018]所述端承桩的桩顶高于底板顶面且低于地面一个沉降测量仪的高度
。
基础预留螺丝孔应根据端承桩桩顶的位置预留足够的仪器安装空间，使得仪器安装并微调锁紧后，测量探头能够与桩顶紧密接触
。
[0019]基于位移传感器的精密仪器基础高精度沉降测量仪的施工方法，具体步骤如下：
[0020]S1
：在基础浇制前，在预定的位置施作直径为
500mm
且桩底到达岩层的端承桩，作为沉降测量的零点；
[0021]S2
：通过在基础预留螺丝孔内安装预埋管，将直角连接钢板侧壁的基础连接孔洞与基础预留螺丝孔对接，插入紧固螺丝将基础连接件固定在设备基础上；
[0022]S3
：将沉降测量仪安装在基础连接件上，上下移动中空杆使得传感器连接件侧壁的固定孔与长条形连接孔的连接位置发生变化，然后通过传感器连接螺丝和钢丝限位器进行固定，以实现位移传感器长度的微调，在端承桩的桩顶安装一片表面光滑的玻璃作为测量点，使得位移传感器底部的测量探头与端承桩桩顶的玻璃紧密接触，进一步将数据采集
仪置零；
[0023]S4
：将预制的带有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
基于位移传感器的精密仪器基础高精度沉降测量仪，其特征在于：包括固定在设备基础
(3)
上的基础连接件
(2)
，基础连接件
(2)
上设置有沉降测量仪
(1)
，沉降测量仪
(1)
的底部设置有端承桩
(5)
，端承桩
(5)
位于底板顶面
(4)
的上部，沉降测量仪
(1)
的外部设置有隔热保护罩
(6)
；所述基础连接件
(2)
包括直角连接钢板
(23)
，直角连接钢板
(23)
的顶部面上开设有用于安装沉降测量仪
(1)
的测量仪安装孔洞
(22)
，测量仪安装孔洞
(22)
的周围开设有若干个连接螺栓孔
(21)
，直角连接钢板
(23)
的侧壁与设备基础
(3)
进行固定；所述沉降测量仪
(1)
包括固定件
(13)
和设置在固定件
(13)
下部的位移传感器
(17)
，固定件
(13)
与直角连接钢板
(23)
连接，固定件
(13)
的下部设置有传感器连接件
(14)
，传感器连接件
(14)
的下部设置有位移传感器
(17)
，位移传感器
(17)
包括中空杆
(171)
和设置在中空杆
(171)
的底部的测量探头
(172)
，测量探头
(172)
的上部连接有数据线
(11)。2.
如权利要求1所述的基于位移传感器的精密仪器基础高精度沉降测量仪，其特征在于：所述设备基础
(3)
上开设有若干个用于固定直角连接钢板
(23)
的基础预留螺丝孔
(31)
，直角连接钢板
(23)
侧壁面上开设有若干个与基础预留螺丝孔
(31)
相适配的基础连接孔洞
(25)
，通过在基础预留螺丝孔
(31)
和基础连接孔洞
(25)
内拧入紧固螺丝
(24)
将直角连接钢板
(23)
固定在设备基础
(3)
上
。3.
如权利要求1所述的基于位移传感器的精密仪器基础高精度沉降测量仪，其特征在于：所述传感器连接件
(14)
插设在直角连接钢板
(23)
顶部面上开设的测量仪安装孔洞
(22)
中，固定件
(13)
上开设有若干个与测量仪安装孔洞
(22)
相适配的贯穿孔，通过在贯穿孔和测量仪安装孔洞
(22)
内插入限位螺栓
(12)
，并在限位螺栓
(12)
的底部设置连接螺帽
(15)
，将固定件
(13)
安装在直角连接钢板
(23)
的顶部面上
。4.
如权利要求3所述的基于位移传感器的精密仪器基础高精度沉降测量仪，其特征在于：所述传感器连接件
(14)
的侧壁面上开设有两个固定孔，中空杆
(171)
侧壁面的顶部开设有两个长条形连接孔
(173)
，两个长条形连接孔
(173)
和两个固定孔相适配，通过在长条形连接孔
(173)
和固定孔内插入传感器连接螺丝
(16)
将中空杆
(171)
嵌入在传感器连接件
(14)
的底部
。5.
如权利要求3所述的基于位移传感器的精密...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱凌枫，黄伟源，彭积俊，刘雨铮，黄熠，王文锐，陈梓行，林诚，陈炜，
申请(专利权)人：国网福建省电力有限公司，
类型：发明
国别省市：