一种支模安全监测装置及监测方法与流程

本发明涉及支模安全技术领域，具体涉及一种支模安全监测装置及监测方法。

背景技术：

在修筑建筑物时需要支模以浇筑混凝土，而随着建筑工程和土木工程规模、空间和体量呈现逐步增大的趋势，建筑物的平面、立面更加复杂多样，支模体系也越来越高大、复杂，安全风险也越来越高。高支模坍塌事故时有发生，且高支模安全事故发生时间普遍很短，从出现危险征兆到事故发生通常只有数分钟的时间，具有突然性，加之高支模本身具有的高空间、大跨度等特点，导致高支模安全事故一旦发生，往往造成重大人员伤亡和巨大的经济损失。

因此需要对支模进行实时监测，以预防和杜绝支模支架坍塌事故的发生。目前对支模的监测主要是采用全站仪、经纬仪、水准仪或反射棱镜等光学仪器对支模进行沉降、倾覆监测，但是由于支模支架对光线的阻碍，致使这类仪器无法对支模内部模板的沉降、顶杆失稳、扣件失效进行有效监测。

技术实现要素：

针对上述现有支模监测装置难以监测支模内部的技术问题；本发明提供了一种支模安全监测装置，能够对支模内部进行有效的监测，具有传感器种类少、安装调试简单的特点。

本发明通过下述技术方案实现：

一种支模安全监测装置，包括主体，所述主体下部设有支撑杆，所述支撑杆下端用于与支模支设地基固定连接；所述主体上端设有位移传感器，所述位移传感器包括滑动杆，所述滑动杆下端插设在主体内，所述滑动杆上端用于抵靠支模下端，所述滑动杆可上下滑动；所述主体正对滑动杆下端设有第一压力传感器，所述第一压力传感器与滑动杆之间设有第一弹簧。

本发明通过位移传感器滑动杆的伸缩值与初始值比较，能够实时监测支模的沉降和支模支架地基的沉降。滑动杆、第一弹簧将支模的压力传递给第一压力传感器，同时第一弹簧吸收滑动杆的收缩，故可通过第一压力传感器监测支模支架的承压情况。另外，整个监测装置通过支撑杆，可以安装在支模支架的内部，因此能够对支模内部模板进行有效的实时监控。并且位移传感器和第一压力传感器均安装在主体上，故安装时只需要安装固定支撑杆即可，传感器走线简单、安装简单方便。

进一步的，还包括抱箍，所述抱箍用于与支模支架竖杆可拆卸连接；所述主体中部设有可左右滑动的滑块，所述滑块通过连接杆与抱箍连接；所述滑块远离连接杆的一端与主体之间设有第二弹簧，所述第二弹簧远离滑块的一端与主体之间设有第二压力传感器。通过第二压力传感器可判断支模支架竖杆与主体之间的距离是否有变化，以对支模支架的水平位移进行监测。

进一步的，所述连接杆与滑块铰接，所述连接杆固定有倾斜传感器，所述倾斜传感器用于监测连接杆的倾斜角度，以对支模支架竖杆的倾斜角度进行监测。

优选的，所述连接杆通过铰接块与滑块连接，所述铰接块可上下转动；所述连接杆与铰接块转动连接，所述连接杆可绕连接杆轴线转动，以实现对支模支架竖杆任意方向倾斜的监测。

优选的，所述主体与支撑杆转动连接，所述主体可绕支撑杆轴线转动，因此对支撑杆安装的方位无要求，便于支撑杆的快速安装。

作为抱箍的具体实施方式：所述抱箍包括箍片、连接板，所述箍片一端与连接板一侧铰接，所述箍片另一端通过螺栓与连接板另一侧连接，所述连接板与连接杆固定连接；所述箍片侧壁螺接有加固螺栓，所述加固螺栓垂直于箍片侧壁。通过加固螺栓能够确保抱箍与支模支架竖杆连接稳固，进而保证监测装置监测数据的准确性、及时性。

优选的，所述连接板的内侧壁设有若干防滑凸起，进一步的增大抱箍与支模支架竖杆之间的摩擦力。

优选的，所述第一弹簧与第一压力传感器之间设有垫块，以保护第一压力传感器。

作为支撑杆的具体实施方式：所述支撑杆为高度可调的伸缩杆，以便于调节支撑杆的高度，提高了监测装置的适用性。

本发明的还提供了一种支模安全监测方法，包括上述的监测装置，所述监测方法包括以下步骤：

根据支模所需监测的点位固定支撑杆；

根据支模支架高度调整支撑杆高度，以使滑动杆能够抵靠支模下端并压缩第一弹簧；

将抱箍与支模支架竖杆固定连接，完成监测装置的安装；

将第一压力传感器、第二压力传感器、位移传感器、倾斜传感器的初始值作为参考值，并与监测装置实时监测的数据做比较，以对支模安全进行监测。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、主体下部设有支撑杆、上端设有位移传感器，位移传感器的滑动杆下端滑动插设在主且主体正对滑动杆下端设有第一压力传感器，第一压力传感器与滑动杆之间设有第一弹簧。通过位移传感器滑动杆的伸缩值与初始值比较，能够实时监测支模的沉降和支模支架地基的沉降。而滑动杆、第一弹簧能够将支模的压力传递给第一压力传感器，同时第一弹簧吸收滑动杆的收缩，故可通过第一压力传感器能够监测支模支架的承压情况。另外，整个监测装置通过支撑杆，可以安装在支模支架的内部，因此能够对支模内部模板进行有效的实时监控。并且位移传感器和第一压力传感器均安装在主体上，安装时只需要安装固定支撑杆即可，传感器走线简单、安装简单方便。

2、通过抱箍与支模支架竖杆可拆卸连接，同时主体中部设有可左右滑动的滑块，滑块通过连接杆与抱箍连接；并且滑块与主体之间设有第二弹簧，第二弹簧与主体之间设有第二压力传感器。因此通过第二压力传感器可判断支模支架竖杆与主体之间的距离是否有变化，以对支模支架的水平位移进行监测。

3、连接杆通过铰接块与滑块连接、连接杆与铰接块转动连接，并且连接杆固定有倾斜传感器，所述倾斜传感器用于监测连接杆的倾斜角度，以对支模支架竖杆的倾斜角度进行监测。因此本发明仅通过三类传感器便可完成对支模的全面监测，传感器种类少，可靠性高；其中压力传感器的成本低、体积小，能够降低装置的制造成本和缩小装置的体积。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明的结构示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-主体，2-支撑杆，3-位移传感器，4-滑动杆，5-第一压力传感器，6-第一弹簧，7-抱箍，8-支模支架竖杆，9-滑块，10-连接杆，11-第二弹簧，12-第二压力传感器，13-倾斜传感器，14-铰接块，15-垫块，16-箍片，17-加固螺栓，18-连接板。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例

一种支模安全监测装置，包括主体1，所述主体1下部设有支撑杆2，支撑杆2用于安装固定监测装置主体1。所述支撑杆2下端用于与支模支设地基固定连接，具体来讲，主体1通过支撑杆2安装在支模支架内，且安装基座位于支模支架架设的地基上。所述主体1上端设有位移传感器3，所述位移传感器3包括滑动杆4，应当理解的是，位移传感器3能够监测滑动杆4的位置，即位移传感器3的监测接触部件为滑动杆4。在本实施例中，位移传感器3采用霍尔传感器/磁传感器，使滑动杆4余位移传感器3的监测通道不接触，能够确保位移传感器3的使用寿命。所述滑动杆4下端插设在主体1内，所述滑动杆4上端用于抵靠支模下端，所述滑动杆4可上下滑动。所述主体1正对滑动杆4下端设有第一压力传感器5，所述第一压力传感器5与滑动杆之间设有第一弹簧6。

本发明通过位移传感器3滑动杆4的伸缩值与初始值比较，能够实时监测支模的沉降和支模支架地基的沉降。具体的，当位移传感器3的监测值高于初始值且第一压力传感器5的监测值小于或等于初始值时，则说明地基发生了沉降；当位移传感器3的监测值低于初始值且第一压力传感器5监测值大于初始值时，则说明支模发生了沉降。其中滑动杆4、第一弹簧6将支模的压力传递给第一压力传感器5，同时第一弹簧6吸收滑动杆4的收缩，故可通过第一压力传感器5监测支模支架的承压情况。另外，整个监测装置通过支撑杆2，可以安装在支模支架的内部，因此能够对支模内部模板进行有效的实时监控。并且位移传感器3和第一压力传感器5均安装在主体1上，故安装时只需要安装固定支撑杆2即可，传感器走线简单、安装简单方便。

进一步的，还包括抱箍7，所述抱箍7用于与支模支架竖杆8可拆卸连接，以将主体1与支模支架竖杆8可拆卸连接。所述主体1中部设有可左右滑动的滑块9，所述滑块9通过连接杆10与抱箍7连接，可以理解的是，抱箍7与支模支架竖杆8连接，能够将支模支架竖杆8的位置形态通过连接杆10传递给滑块9，即支模支架竖杆8能够带动滑块9滑动。所述滑块9远离连接杆10的一端与主体1之间设有第二弹簧11，所述第二弹簧11远离滑块9的一端与主体之间设有第二压力传感器12。

具体来说，将抱箍7与支模支架竖杆8连接时，应当确保第二弹簧11处于压缩状态。当支模支架竖杆8有水平位移时，可带动滑块9压缩或释放第二弹簧11。而第二弹簧11在吸收滑块9位移的同时，将压力传导给第二压力传感器12。其中，支模支架竖杆8在正常情况下不会带动滑块9移动，可采用劲度系数小的弹簧作为第二弹簧11，因此能够灵敏的监测支模支架竖杆8的水平位移。故通过第二压力传感器12的压力值可判断支模支架竖杆8与主体之1间的距离是否有变化，以对支模支架的水平位移进行监测。并且测定第二弹簧11的劲度系数后，能够根据第二压力传感器12压力值的变化，计算出支模支架水平位移的位移量。

进一步的，所述连接杆10与滑块9铰接，以使得支模支架竖杆8能相对于监测装置转动。所述连接杆10固定有倾斜传感器13，所述倾斜传感器13用于监测连接杆10的倾斜角度，以对支模支架竖杆8的倾斜角度进行监测。需要说明的是，在连接杆10转动时，支模支架竖杆8与监测装置之间的相对位移变化通过滑块9的滑动填补，避免支模支架竖杆8带动监测装置。因此在盘对支模机架是否有水平位移产生时，应结合倾斜传感器的数值进行判断，若仅是第二压力传感器的数值变化，则可以判定支模支架发生水平位移。倾斜传感器13可以是陀螺仪、倾角传感器等，为方便控制和确保倾斜监测的精度，本实例所采用的倾斜传感器包括筒体，筒体内装有电解液、筒比内有设有若干导电触点，当筒体发生倾斜变化时，电解液的液面始终保持水平，但电解液的液面相对各导电触点的位置发生的变法，引起了输点量的改变。即倾斜传感器13的倾斜变量与输出的点量呈对应关系，因此可测出被测物的倾斜角度，同时它的测量值可以显示出以零点为基准值的倾斜角变化的正负方向，也就是能够监测各个方向的倾斜。

优选的，所述连接杆10通过铰接块14与滑块9连接，所述铰接块14可上下转动，即与连接杆固定连接的抱箍可以在竖直面内，绕铰接块14与滑块9铰接处转动，故通过倾斜传感器13可监测支模支架竖杆8竖直面内的倾斜角度。所述连接杆10与铰接块14转动连接，所述连接杆10可绕连接杆10轴线转动，因此通过倾斜传感器13能够监测支模支架竖杆8竖直面内的倾斜角度，以实现对支模支架竖杆8任意方向倾斜的监测，从而对支模安全进行全面的位监测。

优选的，所述主体1与支撑杆2转动连接，也就说是，所述主体1可绕支撑杆2轴线转动，使得抱箍7能够绕支撑杆2轴线转动，因此对支撑杆2安装的方位无要求，便于支撑杆2的快速安装。同时也使得主体1可以在连接杆10的驱动下转动，避免对连接杆10的转动造成干涉，影响监测装置监测结果的准确性。

作为抱箍7的具体实施方式：所述抱箍7包括箍片16、连接板18，所述箍片16一端与连接板18一侧铰接，所述箍片16另一端通过螺栓与连接板18另一侧连接，所述连接板18与连接杆10固定连接，能够将监测装置与支模支架竖杆8固定连接。所述箍片16侧壁螺接有加固螺栓17，所述加固螺栓17垂直于箍片16侧壁。通过加固螺栓17能够确保抱箍7与支模支架竖杆8连接稳固，以时连接杆10能够准确及时的将支模支架竖杆8的位置状态传递给监测装置，进而保证监测装置监测数据的准确性、及时性。

优选的，所述连接板18内侧壁设有若干防滑凸起，能够进一步的增大抱箍7与支模支架竖杆8之间的摩擦力。连接板18可以是平板、也可以是弧形板，在本实施例中连接板18内侧壁为弧形，以增大连接板18与支模支架竖杆8的接触面积。

优选的，所述第一弹簧6与第一压力传感器5之间设有垫块15，可知的是，弹簧的端部与第一压力传感器5的接触面积小，接触部分的压强高，容易损坏第一压力传感器5。因此，通过垫块15能够防止第一弹簧6端部直接与第一压力传感器5基接触，以保护第一压力传感器5。

作为支撑杆2的具体实施方式：所述支撑杆2为高度可调的伸缩杆，如气压伸缩杆、螺纹伸缩杆、套筒伸缩杆等。以便于调节支撑杆2的高度，满足不同高度支模的监测需求，提高了监测装置的适用性。也不需要根据不同支模的高度，在支撑杆2下端垫设垫或增高支撑杆2高度的支座，确保支撑杆2的支设效率。

使用本发明监测支模的方法包括以下步骤：

根据支模所需监测的点位固定支撑杆，监测点一般设于关键部位或薄弱部位，如模板单元框架顶部的四角、四边中部、受力较大的部位，且支撑杆底端与支模支架的地基固定连接，需要注意的是，支撑杆应该与支模支架相互独立，以确保监测装置监测的准确性；

根据支模支架高度调整支撑杆高度，以使滑动杆能够抵靠支模下端并压缩第一弹簧，即应当保证第一压力传感器监测到的压力值大于监测装置竖直状态时的压力值；

将抱箍与支模支架竖杆固定连接，并确保第二弹簧处于压缩状态，完成监测装置的安装；

将第一压力传感器、第二压力传感器、位移传感器、倾斜传感器的初始值作为参考值，并与监测装置实时监测的数据做比较，以对支模安全进行监测；若有一项数值异常时则发出警报并通知相关人员，进行分析处理以对支模进行加固确保支模安全或撤离相关人员保护人身安全。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。