智能基坑支撑装置和智能基坑支撑系统的制作方法

文档序号:47875阅读:306来源:国知局
专利名称:智能基坑支撑装置和智能基坑支撑系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型提出了一种智能基坑支撑装置和智能基坑支撑系统。该装置包括支撑本体、位移测量部件和智能识别部件。位移测量部件包括位移传递杆和位移测量指示仪。位移传递杆一端固定连接支撑本体,另一端固定连接位移测量指示仪的输入端。智能识别部件包括安装在支撑本体内部和刻度表的上方的壳体,以及安装在壳体上的图像采集单元、图像分析处理单元和光源。该系统包括至少一个智能基坑支撑装置、数据采集仪和监控云平台。每个智能基坑支撑装置均包括通信电缆,并通过各自的通信电缆与数据采集仪连接。数据采集仪包括第一天线;监控云平台包括第二天线。本实用新型能够在恶劣环境下使用,测量精度高,测量部件能够重复使用,使用寿命长,可靠性高。
【专利说明】
智能基坑支撑装置和智能基坑支撑系统
技术领域
[0001]本实用新型属于基坑检测技术领域,涉及一种检测基坑支撑轴力的技术。
【背景技术】
[0002]随着城市建设的迅猛发展,城市中心深基坑工程也越来越多,深基坑支护体系的结构计算和信息化测试施工具有重要意义。基坑内横向支撑基坑围护的支撑轴主要用来抵抗周围土体压迫情况下所产生的力,支撑轴力超过设计强度容易导致支撑破坏,进而引起整个基坑支护体系失稳并最终导致基坑坍塌。由于多种偶然因素作用,基坑实际支撑轴力数据和设计预算的支撑轴力数值存在一定差异,因此对支撑轴力的持续测量非常必要。支撑轴力是基坑监测中的必测量,支撑轴力监测可以判断支撑结构计算成果与施工工况的差距是否合理,也是深基坑开挖施工过程中预警的一个最直观的方法。
[0003]当前基坑钢支撑轴力的监测方法主要有两种:一种是通过在钢支撑表面安装钢筋应力计、应变计等测力元件进行观测;另一种则是在钢支撑的端部安装专用的“轴力计”进行观测。上述方法均为接触式测量方法,敏感元件需要安装在钢支撑装置上,敏感元件的工作环境恶劣,长时间工作稳定性难以保证,且不能够重复使用;同时,这些方法需要较大的现场工作量,实施复杂。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于提供一种智能基坑支撑装置和智能基坑支撑系统,以使得检测部件能够重复使用,且减少整个过程中的现场工作量和避免检测过程中的现场工作。
[0005]为了达到上述目的,本实用新型的解决方案是:
[0006]—种智能基坑支撑装置,包括支撑本体、位移测量部件和智能识别部件;所述支撑本体包括支撑梁;所述位移测量部件包括位移传递杆和位移测量指示仪,所述位移测量指示仪的输入为推拉力,输出为刻度表;所述位移传递杆一端固定连接所述支撑本体,另一端固定连接所述位移测量指示仪的输入端,以将两端的变形转化为对所述位移测量指示仪的输入端的推拉力;所述智能识别部件包括安装在所述支撑本体内部和所述刻度表的上方的壳体,以及安装在所述壳体上并面向所述位移测量指示仪的刻度表的图像采集单元、图像分析处理单元和光源,以由所述光源照射所述刻度表,并由所述图像采集单元检测所述刻度表的位置以及由所述分析处理单元根据所述刻度表的位置得到所述支撑本体当前所受的轴力。
[0007]所述智能基坑支撑装置为智能基坑钢支撑装置,所述支撑本体为钢支撑本体,所述支撑梁为支撑钢梁。
[0008]优选的,所述支撑梁为筒状的。
[0009]所述位移测量部件包括固定安装于所述支撑本体内部的第一底座,在第一底座上固定连接位移传递杆的一端,所述位移传递杆的另一端连接所述位移测量指示仪的输入端。
[0010]所述位移测量指示仪为千分盘,所述输入端为位移测量杆,所述刻度盘为表盘。
[0011]在所述支撑本体内部位于第一底座和所述位移传递杆的另一端之间的位置设置至少一个第二底座;所述第二底座中配合所述位移传递杆设有导向孔,所述位移传递杆穿过所述导向孔,以由第二底座支撑和弓I导所述位移传递杆。
[0012]所述位移传递杆的另一端和所述位移测量指示仪的输入端之间通过固定块固定连接。
[0013]所述壳体密封罩住所述位移测量指示仪,以隔绝外部光源照射所述刻度表。
[0014]所述智能识别部件还包括通信电缆和/或天线,以允许所述智能基坑支撑装置连接外部装置,并将得到的所述轴力向外发送。
[0015]—种基于上述智能基坑支撑装置的智能基坑支撑系统,包括至少一个智能基坑支撑装置、数据采集仪和监控云平台;每个所述智能基坑支撑装置均包括通信电缆,并通过各自的通信电缆与数据采集仪连接,以允许所述数据采集仪采集每个所述智能基坑支撑装置检测的支撑梁承载的轴力;所述数据采集仪包括第一天线;所述监控云平台包括第二天线,以通过第二天线和第一天线通信获得每个支撑本体承受的轴力。
[0016]所述监控云平台还将每个支撑梁承受的轴力与设定的阈值进行比较,并在超过所述阈值时报警。
[0017]由于采用上述方案,本实用新型的有益效果是:本实用新型提出了一种智能基坑支撑装置和智能基坑支撑系统,尤其为一种智能基坑钢支撑装置和智能基坑钢支撑系统,能够在恶劣环境下使用,测量精度高,测量部件能够重复使用,使用寿命长,可靠性高;同时,相关人员可以通过客户端电脑或手机等移动终端查询联网的支撑梁,尤其是支撑钢梁的受力和报警数据,能够有效减少整个过程的现场工作量,并避免检测过程中的现场工作。
【附图说明】
智能基坑支撑装置和智能基坑支撑系统的制作方法附图
[0018]图1为本实用新型一实施例中智能基坑钢支撑装置的结构示意图;
[0019]图2为本实用新型一实施例中智能基坑支撑系统的结构示意图。
[0020]附图中:1、支撑钢梁;2、壳体;3、图像采集单元;4、图像分析处理单元;5、光源;6、千分盘;601、位移测量杆;7、第一底座;8、位移传递杆;9、固定块;10、第二底座;11、通信电缆。
【具体实施方式】
[0021 ]以下结合附图所示实施例对本实用新型作进一步的说明。
[0022]本实用新型提出了一种智能基坑支撑装置,本实施例中该智能基坑支撑装置为智能基坑钢支撑装置。图1所示为本实施例中该智能基坑钢支撑装置的结构示意图。
[0023]该智能基坑钢支撑装置包括钢支撑本体(本实用新型不限于钢支撑本体,还可以是其他支撑本体)、位移测量部件和智能识别部件。钢支撑本体包括筒状的支撑钢梁I。位移测量部件包括位移传递杆和位移测量指示仪,位移测量指示仪的输入为推拉力,输出为由刻度表表示的数值。位移传递杆一端固定连接钢支撑本体,另一端固定连接位移测量指示仪的输入端,以将两端的变形转化为对位移测量指示仪的输入端的推拉力。智能识别部件包括安装在钢支撑本体内部和刻度表的上方的壳体2,以及安装在壳体2上并面向位移测量指示仪的刻度表的图像采集单元3、图像分析处理单元4和光源5,以由光源5照射刻度表,并由图像采集单元3检测刻度表的位置以及由分析处理单元4根据刻度表的位置得到钢支撑本体当前所受的轴力。
[0024]本实施例中,该位移测量指示仪为千分盘6,其输入端为位移测量杆601,刻度盘为表盘。位移测量部件包括固定安装于支撑钢梁I的圆筒内部的第一底座7,在第一底座7上固定连接位移传递杆8的一端,位移传递杆8的另一端连接位移测量指示仪的输入端,即位移测量杆601。为了测量的准确性,将位移传递杆8的另一端与位移测量杆601通过固定块9固定连接。
[0025]为了防止位移传递杆8由于自身重力下沉,在支撑钢梁I的圆筒内部第一底座和位移传递杆8的另一端之间的位置设置至少一个第二底座10;本实施例中设置有一个第二底座10。第二底座10中配合位移传递杆8设有导向孔,位移传递杆8穿过该导向孔,以由第二底座10支撑和引导位移传递杆8。
[0026]为了隔绝外部光源照射表盘,壳体2密封罩住千分盘6。
[0027]智能识别部件还包括通信电缆11和/或天线,以允许智能基坑支撑装置通信连接外部装置,并将得到的轴力向外发送。
[0028]在实际使用过程中,当支撑钢梁I受到轴力时,由该受力引起的变形能够通过位移传递杆8传递到位移测量杆601,位移测量杆601感受到对应的推拉力,引起千分盘6的表盘的指针旋转。光源5照射表盘,图像采集单元3采集到表盘上的刻度变化,图像分析与处理单元4分析处理表盘上指针位置,得到支撑钢梁I受到的轴力。
[0029]本实用新型还提出了一种基于上述智能基坑支撑装置的智能基坑支撑系统,尤其为一种智能基坑支撑梁系统。该智能基坑支撑系统包括至少一个智能基坑支撑装置、数据采集仪和监控云平台,图2所示为该智能基坑支撑系统的结构示意图,其中共包括第一智能基坑支撑装置到第N智能基坑支撑装置共N个智能基坑支撑装置,N为正整数。每个智能基坑支撑装置均包括通信电缆,并通过各自的通信电缆与数据采集仪连接,以允许数据采集仪采集每个智能基坑支撑装置检测的支撑梁承载的轴力。本实施例中,各智能基坑支撑装置通过通信电缆连接到RS485总线,再由RS485总线连接到数据采集仪。
[0030]该数据采集仪包括第一天线,该监控云平台包括第二天线,以通过第二天线和第一天线通信获得每个支撑梁承受的轴力。该监控云平台还将每个支撑梁承受的轴力与设定的阈值进行比较,并在超过阈值时报警。
[0031]本实施例中,该监控云平台还包括无线通信终端和云平台服务器。第二天线与无线通信终端连接,云平台服务器与无线通信终端连接。该云平台服务器还可以与外部电脑和手机通信,以实现电脑监控和/或手机监控,从而相关人员可以通过客户端电脑或手机等移动终端查询联网的智能基坑钢支撑装置的受力和报警数据,也可以接收报警信息,这样可以发现基坑潜在危险并及时处理防护。
[0032]本实用新型提出了一种智能基坑支撑装置和智能基坑支撑系统,尤其为一种智能基坑钢支撑装置和智能基坑钢支撑系统,能够在恶劣环境下使用,测量精度高,测量部件可以重复使用,使用寿命长,可靠性高;同时,相关人员可以通过客户端电脑或手机等移动终端查询联网的支撑梁,尤其是支撑钢梁的受力和报警数据,能够有效减少整个过程的现场工作量,并避免检测过程中的现场工作。
[0033]上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本实用新型。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改,并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此,本实用新型不限于这里的实施例,本领域技术人员根据本实用新型的揭示,不脱离本实用新型范畴所做出的改进和修改都应该在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种智能基坑支撑装置,其特征在于:包括支撑本体、位移测量部件和智能识别部件;所述支撑本体包括支撑梁;所述位移测量部件包括位移传递杆和位移测量指示仪,所述位移测量指示仪的输入为推拉力,输出为刻度表; 所述位移传递杆一端固定连接所述支撑本体,另一端固定连接所述位移测量指示仪的输入端,以将两端的变形转化为对所述位移测量指示仪的输入端的推拉力; 所述智能识别部件包括安装在所述支撑本体内部和所述刻度表的上方的壳体,以及安装在所述壳体上并面向所述位移测量指示仪的刻度表的图像采集单元、图像分析处理单元和光源,以由所述光源照射所述刻度表,并由所述图像采集单元检测所述刻度表的位置以及由所述分析处理单元根据所述刻度表的位置得到所述支撑本体当前所受的轴力。2.根据权利要求1所述的智能基坑支撑装置,其特征在于:所述智能基坑支撑装置为智能基坑钢支撑装置,所述支撑本体为钢支撑本体,所述支撑梁为支撑钢梁; 优选的,所述支撑梁为筒状的。3.根据权利要求1所述的智能基坑支撑装置,其特征在于:所述位移测量部件包括固定安装于所述支撑本体内部的第一底座,在第一底座上固定连接位移传递杆的一端,所述位移传递杆的另一端连接所述位移测量指示仪的输入端。4.根据权利要求1所述的智能基坑支撑装置,其特征在于:所述位移测量指示仪为千分盘,所述输入端为位移测量杆,所述刻度盘为表盘。5.根据权利要求3所述的智能基坑支撑装置,其特征在于:在所述支撑本体内部位于第一底座和所述位移传递杆的另一端之间的位置设置至少一个第二底座; 所述第二底座中配合所述位移传递杆设有导向孔,所述位移传递杆穿过所述导向孔,以由第二底座支撑和引导所述位移传递杆。6.根据权利要求3述的智能基坑支撑装置,其特征在于:所述位移传递杆的另一端和所述位移测量指示仪的输入端之间通过固定块固定连接。7.据权利要求1所述的智能基坑支撑装置,其特征在于:所述壳体密封罩住所述位移测量指示仪,以隔绝外部光源照射所述刻度表。8.根据权利要求1所述的智能基坑支撑装置,其特征在于:所述智能识别部件还包括通信电缆和/或天线,以允许所述智能基坑支撑装置连接外部装置,并将得到的所述轴力向外发送。9.一种基于权利要求1-8中任一项所述的智能基坑支撑装置的智能基坑支撑系统,其特征在于:包括至少一个智能基坑支撑装置、数据采集仪和监控云平台; 每个所述智能基坑支撑装置均包括通信电缆,并通过各自的通信电缆与数据采集仪连接,以允许所述数据采集仪采集每个所述智能基坑支撑装置检测的支撑梁承载的轴力; 所述数据采集仪包括第一天线;所述监控云平台包括第二天线,以通过第二天线和第一天线通信获得每个支撑本体承受的轴力。10.根据权利要求9所述的智能基坑支撑系统,其特征在于:所述监控云平台还将每个支撑梁承受的轴力与设定的阈值进行比较,并在超过所述阈值时报警。
【文档编号】E02D33/00GK205712212SQ201620269706
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年4月1日
【发明人】俞能文, 张利, 胡敬礼, 李增
【申请人】上海筑邦测控科技有限公司
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