一种边坡水平变形监测装置的制作方法

本实用新型涉及建筑施工中的地基基础工程，更具体地说，它涉及一种边坡水平变形监测装置。

背景技术：

在基坑支护工程的施工过程中，随着坑内土体的不断挖出，基坑的边坡的土体由于压力差向基坑内产生水平移动，严重的水平移动会导致后续的建筑工程产生很大的安全隐患。通过对边坡水平变形量的监测，可以及早发现建筑工程中的安全隐患，通过采取相应的预防措施，从而可以避免建筑事故的发生。

在公开号为CN103046523A的中国专利中公开了一种基坑及边坡水平变形监测方法，是通过在开挖的坡体内埋设监测设施，代替精密测量仪器进行水平变形监测，在监测点位置地表挖沟槽、或地表下采用洛阳铲或锚杆钻机成水平向孔，孔内埋设钢筋，坡体滑裂面外钢筋设置固定段；坡体破裂面内侧设置自由段，在坡面钢筋出露处埋设硬质塑料管，根据监测时间要求对坡面外露的钢筋进行多次读数，通过外露钢筋的读数变化计算基坑的水平位移值。可以用较低的成本检测到边坡的水平变形量，但是面对较大基坑边坡的水平变形量检测时，监测点较多，对于监测人员来说工作量繁重，工作效率不高。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种边坡水平变形监测装置，可以便捷而直观地监测边坡的水平变形量。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种边坡水平变形监测装置，包括钢筋，所述钢筋包括裸露在边坡外的测长段、外侧穿隔离塑料管的自由段以及采用水泥浆形成锚固体的固定段，所述隔离塑料管外设置有由混凝土组成的注浆体，所述钢筋上设置有一圈金属片，所述边坡外的混凝土面墙上通过螺栓固定有安装座，所述安装座上设置有位于所述金属片沿所述钢筋长度方向向外的前方的两个金属触点，两个所述金属触点构成一个触点开关S1并耦接于一警报电路中，当所述边坡水平变形使所述钢筋上的金属片向边坡的外侧移动并接触两个所述金属触点后，导通所述警报电路以发出警报信号。

通过采用上述技术方案，在边坡水平方向发生变形后，钢筋会发生向外的水平移动，并带动金属片向两个金属触点移动，当边坡的水平变形量超过预定值后，金属片与两个金属触点相接触而导通警报电路，从而使监测人员只需通过观察警报电路的通断情况即可快速地判断边坡的水平变形量是否超过预定值，从而达到对边坡的水平变形量的快速初步测量，降低了监测人员的监护工作量。

进一步的，所述警报电路包括：触点开关S1，具有第一端和第二端，其第一端耦接于第一直流电VCC1；NPN三极管Q1，其发射极接地，基极通过一第五电阻R5耦接于触点开关S1的第二端；发光二极管LED1，其阳极连接于第二直流电VCC2，阴极通过一第六电阻R6连接于NPN三极管Q1的集电极；NPN三极管Q2，其发射极接地，基极通过一第九电阻R9耦接于触点开关S1的第二端；蜂鸣器H1，其一端连接于第二直流电VCC2，另一端通过一第十电阻R10连接于NPN三极管Q2的集电极。

通过采用上述技术方案，实现了当金属片与两个金属触点相接触后，使由两个金属触点组成的触点开关S1闭合，经NPN三极管Q1和NPN三极管Q2的放大后，导通蜂鸣器H1和发光二极管LED1发出声光报警信号，使监测人员可以及时发现对应监测点处的水平变形量超过阈值，电路简洁易于实现。

进一步的，所述触点开关S1与第一直流电VCC1之间串接一手动开关S2。

通过采用上述技术方案，监护人员可以通过断开手动开关S2即可快速断开蜂鸣器H1和发光二极管LED1所在通路，从而关闭正在发出警报信号的警报电路。

进一步的，所述钢筋外设置有螺纹，所述金属片的内壁与所述钢筋螺纹连接。

通过采用上述技术方案，通过将金属片沿钢筋外的螺纹水平移动，从而调整金属片与金属触点的距离，使边坡的水平变形量与警报电路对应的触发距离得到更加准确的调整。

进一步的，所述金属片上方的所述安装座上固定有刻度尺。

通过采用上述技术方案，使金属片的水平距离调整在参照刻度尺下更加精准，同时由于刻度尺的参照，可以较精确测量钢筋的水平位移量，即可以较精确测量边坡的水平变形量。

进一步的，所述金属片上设置有竖直指向所述刻度尺的指针。

通过采用上述技术方案，通过指针竖直指向刻度尺，使金属片的位移量的测量时的读数更加精准。

进一步的，所述指针的下端设置有卡接块，所述卡接块的下端开有条形槽，所述条形槽与所述金属片相卡接并过盈配合。

通过采用上述技术方案，将指针可拆卸安装在金属片上，方便回收利用或维护时的替换。

与现有技术相比，本实用新型的优点是：

（1）设置有警报电路来监测边坡的水平变形量，使监测人员可以便捷、直观而及时地监测到边坡的水平变形量是否超过阈值；

（2）金属片与钢筋螺纹连接，便于金属片水平安装位置的调整，使边坡的水平变形量与警报电路对应的触发距离得到更加准确的调整；

（3）金属片上方的安装座上固定有刻度尺，金属片上设置有竖直指向刻度尺的指针，可以较精确测量边坡的水平变形量；

（4）安装座通过螺栓安装在边坡外的混凝土面墙上，刻度尺固定在安装座上，指针通过下端的卡接块卡接在金属片上，在使用过后安装座、指针、金属片均可以拆卸下来，从而可以循环利用，更加环保、节约成本。

附图说明

图1为本实施例的边坡水平变形监测装置的结构示意图；

图2为图1中A部的放大图；

图3为本实施例的边坡水平变形监测装置的电路图；

图4为本实施例的电源单元的电路图。

附图标记：1、边坡；2、水平孔；3、钢筋；4、测长段；5、隔离塑料管；6、锚固体；7、固定段；8、硬质塑料管；9、注浆体；10、混凝土面墙；11、螺纹；12、金属片；13、螺栓；14、安装座；15、刻度尺；16、指针；17、卡接块；18、条形槽；19、金属触点；20、警报电路；21、电源单元；22、自由段。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型进行详细描述。

如图1和图2所示，一种边坡水平变形监测装置，包括插入在边坡1上事先开好的水平孔2内的钢筋3，钢筋3包括裸露在边坡1外的测长段4、外侧穿隔离塑料管5的自由段22以及采用水泥浆形成锚固体6的固定段7，水平孔2处插有硬质塑料管8，隔离塑料管5外灌注有由混凝土组成的注浆体9。边坡1的外壁混凝土倒有混凝土面墙10。

钢筋3外设置有螺纹11，钢筋3上螺纹11连接有一圈金属片12，边坡1外的混凝土面墙10上通过螺栓13固定有安装座14，金属片12上方的安装座14上焊接有刻度尺15。金属片12上设置有竖直指向刻度尺15的指针16。指针16的下端固连有卡接块17，卡接块17的下端开有条形槽18，条形槽18与金属片12相卡接并过盈配合。

如图1、图2和图3所示，安装座14上设置有位于金属片12沿钢筋3长度方向向外的前方的两个金属触点19，两个金属触点19构成一个触点开关S1并耦接于一警报电路20中，当边坡1水平变形使钢筋3上的金属片12向边坡1的外侧移动并接触两个金属触点19后，导通警报电路20以发出警报信号。

在边坡1水平方向发生变形后，钢筋3会发生向外的水平移动，并带动金属片12向两个金属触点19移动，当边坡1的水平变形量超过预定值后，金属片12与两个金属触点19相接触而导通警报电路20，从而使监测人员只需通过观察警报电路20的通断情况即可快速地判断边坡1的水平变形量是否超过预定值，从而达到对边坡1的水平变形量的快速初步测量，降低了监测人员的监护工作量。

警报电路20包括：触点开关S1，具有由第一端和第二端，其第一端耦接于第一直流电VCC1；NPN三极管Q1，其发射极接地，基极通过一第五电阻R5耦接于触点开关S1的第二端；发光二极管LED1，其阳极连接于第二直流电VCC2，阴极通过一第六电阻R6连接于NPN三极管Q1的集电极；NPN三极管Q2，其发射极接地，基极通过一第九电阻R9耦接于触点开关S1的第二端；蜂鸣器H1，其一端连接于第二直流电VCC2，另一端通过一第十电阻R10连接于NPN三极管Q2的集电极。触点开关S1与第一直流电VCC1之间串接一手动开关S2。

实现了当金属片12与两个金属触点19相接触后，使由两个金属触点19组成的触点开关S1闭合，经NPN三极管Q1和NPN三极管Q2的放大后，导通蜂鸣器H1和发光二极管LED1发出声光报警信号，使监测人员可以及时发现对应监测点处的水平变形量超过阈值。

警报电路20还包括电源单元21，电源单元21的电路图如图4所示，其输入端耦接于220V交流电源，经过降压整流滤波后输出第一直流电VCC1，该第一直流电VCC1为5V；第二直流电VCC2，该第二直流电VCC2为12V，以供警报电路20使用。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。