一种基坑桩顶沉降位移监测装置及系统的制作方法

本实用新型涉及岩土工程监测技术领域，尤其涉及一种基坑桩顶沉降位移监测装置及系统。

背景技术：

在工程施工中和完成后，围护桩在水文气候环境和多元荷载因素的作用下容易发生沉降变形，因此，对桩顶沉降情况进行测量在岩土工程监测技术领域是十分必要的。现有技术中测量桩顶沉降的方式主要为人工测量方式。人工测量方式存在的问题在于施工现场环境复杂，会对测量人员的安全造成一定的威胁，并且遇到特殊天气或者时段则不得不中断测量过程，另外，人工测量方式的误差较大，无法实现自动监测，耗费大量人力。

技术实现要素：

本实用新型提供一种基坑桩顶沉降位移监测装置，以解决上述技术问题。

本实用新型一种基坑桩顶沉降位移监测装置，包括：

设置于基准点的储液单元、用于测量所述储液单元内液体压力的压力测量单元、数据采集单元以及用于联通外界大气的通气管；

所述通气管设置于所述储液单元上端，所述压力测量单元通过压板和半圆箍与基坑桩顶的钢筋固定，所述储液单元通过管路与所述与所述压力测量单元连接，所述压力测量单元通过线缆与所述数据采集单元连接。

进一步地，还包括：

用于向服务器发送液体压力数据的无线通信单元，所述无线通信单元与所述数据采集单元连接。

进一步地，还包括：

太阳能电池板，所述太阳能电池板分别连接于所述无线通信单元、所述数据采集单元。

进一步地，所述压力测量单元为压力传感器。

进一步地，所述储液单元为环形储液罐。

进一步地，所述储液单元内的液体为水。

本实用新型还提供一种基坑桩顶沉降位移监测系统，包括：至少两个上述基坑桩顶沉降位移监测装置，任一相邻的两个装置之间通过三通接头串联液体管路，所述三通接头的余下一端与压力测量单元连接。

本实用新型能够同时实现多个桩顶沉降监测点的围护桩桩顶沉降数据监测，桩顶沉降数据的监测和远程传输均为自动方式，节省了人力和测量时间成本，结构简单、安装方便，装置成本较低。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实例或现有技术中的技术方案，下面将对实例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型基坑桩顶沉降位移监测装置结构示意图；

图2为本实用新型压力测量单元连接示意图；

图3为本实用新型基坑桩顶沉降位移监测系统示意图。

附图标号说明：

1、储液单元；2、基准点；3、桩顶沉降监测点；4、压力测量单元；5、液体输送管；6、堵头；7、线缆；8、数据采集单元；9、通气管；10、基坑围护桩；11、压板；12、半圆箍；13、三通接头；14、服务器。

具体实施方式

为使本实用新型实例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实例中的附图，对本实用新型实例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实例是本实用新型一部分实例，而不是全部的实例。基于本实用新型中的实例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实例，都属于本实用新型保护的范围。

图1为本实用新型基坑桩顶沉降位移监测装置结构示意图，如图1所示，本实例装置，包括：

设置于基准点的储液单元、用于测量所述储液单元内液体压力的压力测量单元、数据采集单元以及用于联通外界大气的通气管；

所述通气管设置于所述储液单元上端，所述压力测量单元通过压板和半圆箍与基坑桩顶的钢筋固定，如图2所示。所述储液单元通过管路与所述压力测量单元连接，所述压力测量单元通过线缆与所述数据采集单元连接。

具体来说，本实例中压力测量单元用压板和半圆箍固定在用于监测桩顶沉降的钢筋上使其随桩顶沉降而发生沉降。通过水管连接到储液单元，本实例中储液单元为环形储液罐，通过压力测量单元测出来自储液罐中的液体压力，并将压力值转换为数字信号传送至数据采集单元。

设置于基准点的储液单元，不随桩顶沉降而发生改变。本实例中环形储液罐内部液体为水，且该储液罐的下部出水口通过水管与压力测量单元相连，上部通气孔通过通气管联通外界大气。注入的液体约充满储液罐总容量的3/4。以便于及时发现装置中液体的蒸发情况，本实例对此不加以限定。

压力测量单元降实时采集的液体压力值传送至数据采集单元，该数据采集单元，通过无线通信单元传送回服务器，还可以配置太阳能电池板为本实例的监测装置独立供电系统。

服务器根据实时液体压力值计算得到桩顶沉降量。举例说明，压力测量单元在发生桩顶沉降前测得基准点的水压P1，在发生桩顶沉降后压力测量单元测得当前基坑桩顶位置的水压P2，服务器根据公式P1＝ρgh1、P2＝ρgh2，其中，ρ是水的密度、g表示重力加速度，得出储液单元中液面和桩顶沉降监测点所处位置液面之间的水位差h1，储液单元中液面和桩顶沉降监测点所处位置液面之间的水位差h2，由于储液单元中液面高度保持不变，因此，h1与h2之间的差即为桩顶沉降监测点所处位置的沉降量。

图3为本实用新型基坑桩顶沉降位移监测系统示意图，如图3所示，本实例的监测系统可同时完成对多个桩顶监测点的桩顶沉降监测，储液单元架设在非桩顶沉降区域，即远离桩顶沉降监测点的位置，布置在所述储液单元处的压力测量单元作为基准点，基准点的水压值用于校核储液单元的液面是否发生变化，若储液单元的液面发生了变化，则沉降量的计算过程需要考虑该变化量；三通接头与液体输送管之间缠有生料带；各桩顶沉降监测点上均布置压力测量单元，该压力测量单元同桩顶沉降监测点一体沉降；本实用新型能够实现将桩顶沉降变化量转化成水压变化量进行自动采集；各桩顶沉降监测点的合理架设满足可以让采集到的水压数据反应出区域桩顶沉降情况即可。

使压力测量单元尽量垂直安放在桩顶沉降监测点处；从储液单元处缓缓注水，水流经过储液单元注满液体输送管，此时堵头未对液体输送管一端部进行封堵，液体输送管开始排水，待管内气泡随液体如水流排净后，采用堵头将液体输送管的一端封堵；各压力测量单元测得的水压数据经由线缆传送给数据采集单元，数据采集单元通过无线通信单元将液压数据发送到服务器。

本实用新型的有益效果为：

1、区别于现有沉降监测设备静力水准仪，本实用新型是根据液位变化引起液压变化的原理，避免了静力水准仪所受的安装条件的限制；

2、本实用新型能够同时实现多个桩顶沉降监测点的桩顶沉降数据监测，桩顶沉降数据的监测和远程传输均为自动方式，节省了人力和测量时间成本，结构简单、安装方便，装置成本较低；

3、本实用新型安装时只需要满足基准点与各个桩顶沉降监测点之间的高程差在压力测量单元的量程范围内，装置不用水平调平，很大程度上减小了架设的难度，同时节约了架设时间；

4、本实用新型只需保留基准点处储液罐的液位，其它位置无需设置其他构件，减少了监测装置本身自重，体积小，对测点破坏较小。

最后应说明的是：以上各实例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实例技术方案的范围。