一种基坑围护结构的顶面位移监测装置及方法与流程

本发明涉及基坑施工监测，具体涉及一种基坑围护结构的顶面位移监测装置及方法。

背景技术

在深基坑施工过程中，为了保证其整体的稳定性，一般会在其四周设置围护结构，但是随着基坑开挖深度的增加，围护结构会受到基坑内外土压力差的影响发生位移。而围护结构一般为刚性结构，其位移超过一定限度之后就会发生损坏，所以需要对基坑围护结构顶面的位移进行监测。

然而，对于传统基坑结构顶面的位移监测，一方面，需要使用全站仪测量监测点坐标，每次测量都需要用人眼瞄准监测点，而引入视差，造成监测结果不准确，而具有自动照准功能的全站仪造价昂贵。另一方面，因为基坑周边因为出土需要，经常有机械设备走动，观测点经常受破坏。

有鉴于此，急需对现有的基坑结构顶面位移监测方式进行改进，提高监测精度、监测速度，进而提升工作效率，同时，降低监测成本。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是现有的基坑结构顶面位移监测方式所存在的监测过程复杂、检测结果不准确和监测成本高的问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是提供一种基坑围护结构的顶面位移监测装置，包括：

观测装置，包括设置在基坑围护结构一侧的强制对中墩，所述强制对中墩的顶部设有条码读数仪；

被观测装置，包括第一插槽和多个第二插槽，所述第一插槽与所述观测装置相对设置，所述第二插槽设置在基坑围护结构的顶面上，所述第二插槽位于所述第一插槽和所述强制对中墩之间，所述第一插槽、第二插槽内均插装有横向折叠条码尺。

在上述方案中，所述条码读数仪包括扫描枪、激光全向扫描台和横置电子水准仪。

在上述方案中，所述横向折叠条码尺包括支架和横向条码尺，所述支架竖直设置，所述支架的顶部通过铰接组件与所述横向条码尺铰接。

在上述方案中，所述铰接组件包括设置在所述支架顶部的一对耳片，所述横向条码尺的一端通过销轴与所述耳片铰接。

在上述方案中，所述支架的顶部设有用于使所述横向条码尺与所述支架保持垂直的水平承接台。

在上述方案中，所述第一、第二插槽上设有用于锁紧所述支架的锁紧组件。

在上述方案中，所述强制对中墩的顶面上设有横向转盘，所述条码读数仪设置在所述横向转盘上。

本发明还提供了一种基坑围护结构的顶面位移监测方法，包括以下步骤：

s1、在待监测的基坑围护结构的侧埋设强制对中墩和第一插槽，强制对中墩至基坑围护结构边缘的距离大于2倍基坑深度，第一插槽至基坑围护结构边缘的距离大于2倍基坑深度；

s2、在待监测的基坑围护结构的顶面上根据设计断面埋设多个第二插槽，作为监测点；

s3、向第一插槽、第二插槽内插装横向折叠条码尺，并且翻转所有横向折叠条码尺的横向条码尺，使横向条码尺朝向基坑；

s4、在强制对中墩上安置横向转盘和条码读数仪；

s5、翻转第一插槽上的横向条码尺，使之反转背向基坑，此时，使用条码读数仪读取观测该横向条码尺读取观测值x0；

s6、翻转第一插槽上的横向条码尺，使之反转朝向基坑，翻转其中一个第二插槽上的横向条码尺，使用条码读数仪观测该横向条码尺，读取基准值x1；

s7、得到该监测点的基准值a1，a1＝x1-x0；

s8、重复上述步骤s5、s6得到其他监测点的基准值a2、a3···an；

s9、依次对所有的监测点读数，计算得到监测累计位移值s，监测累计位移值s＝aij-ai，其中，aij为对第i个监测点的第j次读数，ai为第i个监测点的基准值。

与现有技术相比，本发明在基坑施工过程中，可以自由拆卸监测点，可防止破坏，设备造价便宜，通过使用条码读数，可有效避免人为读数误差，读数速度快，可靠性高。

附图说明

图1为本发明的安装示意图；

图2是本发明中被观测装置的结构示意图；

图3是本发明中观测装置的结构示意图。

具体实施方式

本发明提供了一种基坑围护结构的顶面位移监测装置及方法，用于监测基坑围护结构顶面的位移，在对基坑围护顶面监测过程中，使用可拆装式条码读数，读数客观可靠、精度高、速度快、上手容易、造价便宜。下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明做出详细说明。

如图1～3所示，本发明提供的一种基坑围护结构的顶面位移监测装置，包括观测装置和被观测装置。观测装置包括设置在基坑围护结构一侧的强制对中墩1，强制对中墩1的顶部设有条码读数仪11。条码读数仪11包括扫描枪、激光全向扫描台和横置电子水准仪。被观测装置包括第一插槽3和多个第二插槽21，第一插槽3与观测装置相对设置，多个第二插槽21设置在基坑围护结构的顶面上，第二插槽21位于第一插槽3和强制对中墩1之间，第一插槽3和第二插槽21内均插装有横向折叠条码尺2。

横向折叠条码尺2包括支架22和横向条码尺27，支架22竖直设置，支架22的顶部通过铰接组件与横向条码尺27铰接。铰接组件包括设置在支架22顶部的一对耳片24，两个耳片24上设有贯穿的铰接孔25，横向条码尺2通过穿设在铰接孔25内的销轴26与耳片24铰接，横向条码尺2与耳片24铰接的端部呈圆弧状，由此，横向条码尺27可在支架22的顶部180转动，也即可转动至支架22的两侧。横向条码尺27上设有用于使条码读数仪11识别的条码28，通过识别条码28检测位移，由此代替人工读数，一方面可有效避免错读和误差，另一方面节省了时间提高了效率。为了使横向条码尺27保持水平，支架22的顶部设有用于使横向条码尺27与支架22保持垂直的水平承接台23。当翻转横向条码尺27至支架22的一侧时，水平承接台23与横向条码尺27相接触，起到支撑和限位的作用，使横向条码尺27与支架22保持垂直，由于支架22竖直设置，可使横向条码尺27保持水平，便于条码读数仪11识别读数，结构简单，便于操作。

为了加强支架22的稳固性，第一插槽3和第二插槽21上设有用于锁紧支架22的锁紧组件，稳固性好，便于拆装支架22。优选的，强制对中墩1的顶面上设有横向转盘12，条码读数仪11设置在横向转盘12上。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

(1)本发明，采用条码读数仪观测横向条码尺，读取读数，不存在误差、误记问题，没有人为读数误差。

(2)本发明中，视线和视距读数都是采用大量条码分划图象经处理后取平均得出来的，因此削弱了标尺分划误差的影响。多数仪器都有进行多次读数取平均的功能，可以削弱外界条件影响。不熟练的作业人员业也能进行高精度测量。

(3)本发明，由于省去了报数、听记、现场计算的时间以及人为出错的重测数量，测量时间与传统仪器相比可以节省1/3左右。

(4)本发明，由于条码尺监测点可以拆卸，监测点位是凹槽，可以最大限度的保护监测点不受破坏。

本发明还提供了一种基坑围护结构的顶面位移监测方法，利用上述一种基坑围护结构的顶面位移监测装置，并采用下步骤：

s1、在待监测的基坑围护结构的侧埋设强制对中墩和第一插槽，强制对中墩至基坑围护结构边缘的距离大于2倍基坑深度，第一插槽至基坑围护结构边缘的距离大于2倍基坑深度；

s2、在待监测的基坑围护结构的顶面上根据设计断面埋设多个第二插槽，作为监测点；

s3、向第一插槽、第二插槽内插装横向折叠条码尺，并且翻转所有横向折叠条码尺的横向条码尺，使横向条码尺朝向基坑；

s4、在强制对中墩上安置横向转盘和条码读数仪；

s5、翻转第一插槽上的横向条码尺，使之反转背向基坑，此时，使用条码读数仪读取观测该横向条码尺读取观测值x0；

s6、翻转第一插槽上的横向条码尺，使之反转朝向基坑，翻转其中一个第二插槽上的横向条码尺，使用条码读数仪观测该横向条码尺，读取基准值x1；

s7、得到该监测点的基准值a1，a1＝x1-x0；

s8、重复上述步骤s5、s6得到其他监测点的基准值a2、a3···an；

s9、依次对所有的监测点读数，计算得到监测累计位移值s，监测累计位移值s＝aij-ai，其中，aij为对第i个监测点的第j次读数，ai为第i个监测点的基准值。

例如，对第5个监测点的第6次读数时，获得第5个监测点的累计位移量为:a56-a5(a5为第5个监测点的基准值)。

与现有技术相比，本发明在基坑施工过程中，可以自由拆卸监测点，可防止破坏，设备造价便宜，通过使用条码读数，可有效避免人为读数误差，读数速度快，可靠性高。

本发明并不局限于上述最佳实施方式，任何人应该得知在本发明的启示下做出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。