一种建筑倾斜监测装置的制作方法

本实用新型属于工程测量技术领域，特别涉及一种建筑倾斜监测装置。

背景技术：

随着城市化人口数量不断增加，土地建筑面积变得越来稀缺。为了提高土地建筑面积利用率，建筑设计高度也越来越高。土体在如此高密度的建筑群荷载作用下，会出现土体局部下沉变形，一旦土体变形过大，会导致建筑局部失稳出现倾斜变形,因此对在建建筑及运营期建筑定期进行倾斜度观测显得尤为重要.目前对建筑倾斜度的观测主要采用吊锤线法、经纬仪投测法、激光铅垂仪投测法及全站仪测量法。前面两种方法具有仪器设备简单、施工方法简便的优点，被施工单位广泛采用；但这些方法受外界风力、场地条件影响较大，在高层建筑垂直度检测过程中具体操作起来比较困难，而且精度也较低，只有在建筑物比较低的时候或在进行竖向轴线传递的时候使用。激光铅垂仪投测法的优点是方便、快捷、直观，对施工场地没有特殊的要求，但预留孔洞的大小在施工中不易掌握，其尺寸小了不便于投测，大了则对仪器和人员不安全，而且在建筑物上方遮挡物(防护网)较多时也不易使用。现在全站仪已在工程测量中普遍应用，利用全站仪无棱镜测距功能或者结合反射片代替反光镜等方法，可以测得建筑的倾斜，但该方法对周围环境通视性及建筑高度都有很高的要求，监测时受天气影响大，且有一定的监测距离限制。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是：克服上述现有的不足，提供一种建筑倾斜监测装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种建筑倾斜监测装置，包括倾斜监测装置本体，所述倾斜监测装置本体包括圆管主体、凹槽、光纤光栅传感器、数据采集线、光纤应变采集设备；

所述圆管主体的数量有多个，所述凹槽的数量为2个以上，所述凹槽设置在圆管主体的外侧部，所述凹槽与圆管主体的轴向平行；

所述光纤光栅传感器通过粘性材料固定在凹槽内，所述粘性材料填充于凹槽与光纤光栅传感器之间的间隙；

多个圆管主体之间同轴连接，使得各圆管主体对应的凹槽位于同一直线，使得各圆管主体的凹槽处连接的光纤光栅传感器之间通电连接；

所述光纤应变采集设备设置在最上层的圆管主体的上方，所述光纤应变采集设备通过数据采集线与光纤光栅传感器电连接。

其中，所述圆管主体的上部设有插孔，所述圆管主体的下部设有插销装置，所述插孔至圆管主体轴线的垂直连线为第一直线，所述插销装置至圆管主体轴线的垂直连线为第二直线，所述第一直线垂直于第二直线。

其中，所述插孔的数量为4个，4个插孔分别设置在圆管主体上部的四个等分位点上，所述插销装置的数量为4个，4个插销装置分别设置在圆管主体下部的四个等分位点上。

其中，所述凹槽的数量为4个，4个凹槽分别设置在圆管主体的4条等分线上。

其中，所述凹槽与圆管主体轴线的垂直连线为第三直线，相邻的第一直线和第三直线的夹角为45度。

其中，所述插销装置包括插销本体、弹簧和拉钩，所述插销本体的上端连接于圆管主体的下端，所述拉钩的下端连接于插销本体的下端，所述弹簧的一端固定于插销本体的内侧，另一端固定于拉钩。

其中，还包括加强筋，所述加强筋设置在圆管主体的内侧。

其中，还包括加强筋，所述加强筋呈十字分布于圆管主体的内侧，所述加强筋的侧端分别连接于凹槽所在位置。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型提供的建筑倾斜监测装置中，通过设计圆管主体，在圆管主体的侧部开设凹槽，将光纤光栅传感器设置在凹槽中，利用圆管主体竖直堆叠连接作为支架，固定光纤光栅传感器，在建筑浇筑时，将倾斜监测装置本体预埋在混凝土中，各层的光纤光栅传感器之间一一通电连接，最上层的光纤光栅传感器通过数据采集线连接于光纤应变采集设备，通过光纤应变采集设备定期采集数据以达到建筑倾斜监测的目的。该建筑倾斜监测装置充分利用了光纤光栅的精度高，耐久性强，实时观测等优点，实现了监测建筑倾斜度不受建筑高度影响，且能实时自动化采集，节约了人力，操作简单。

附图说明

图1为本实用新型具体实施方式的一种建筑倾斜监测装置的局部结构示意图；

图2为本实用新型具体实施方式的一种建筑倾斜监测装置布置于建筑的具体布置方位的结构示意图；

图3为本实用新型具体实施方式的一种建筑倾斜监测装置的圆管主体结构示意图；

图4为本实用新型具体实施方式的一种建筑倾斜监测装置的圆管主体结构示意图；

图5为本实用新型具体实施方式的一种建筑倾斜监测装置的插销结构示意图；

标号说明：

1、圆管主体；2、凹槽；3、加强筋；4、插孔；5、插销装置；6、光纤光栅传感器；7、数据采集线；8、光纤应变采集设备；9、倾斜监测装置本体；10、布置方位。

具体实施方式

为详细说明本实用新型的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

本实用新型最关键的构思在于：利用圆管主体竖直堆叠连接作为支架，固定光纤光栅传感器，在建筑浇筑时，将倾斜监测装置本体预埋在混凝土中，各层的光纤光栅传感器之间一一通电连接，通过光纤应变采集设备定期采集数据以达到建筑倾斜监测的目的。

请参照图1至图5，本实用新型涉及一种建筑倾斜监测装置，包括倾斜监测装置本体9，所述倾斜监测装置本体9包括圆管主体1、凹槽2、光纤光栅传感器6、数据采集线7、光纤应变采集设备8；

所述圆管主体1的数量有多个，所述凹槽2的数量为2个以上，所述凹槽2设置在圆管主体1的外侧部，所述凹槽2与圆管主体1的轴向平行；

所述光纤光栅传感器6通过粘性材料固定在凹槽2内，所述粘性材料填充于凹槽2与光纤光栅传感器6之间的间隙；

多个圆管主体1之间同轴连接，使得各圆管主体1对应的凹槽2位于同一直线，使得各圆管主体1的凹槽2处连接的光纤光栅传感器6之间通电连接；

所述光纤应变采集设备8设置在最上层的圆管主体1的上方，所述光纤应变采集设备8通过数据采集线7与光纤光栅传感器6电连接。

上述建筑倾斜监测装置中，通过设计圆管主体1，在圆管主体1的侧部开设凹槽2，将光纤光栅传感器6设置在凹槽2中，利用圆管主体1竖直堆叠连接作为支架，固定光纤光栅传感器6，在建筑浇筑时，将倾斜监测装置本体9预埋在混凝土中，各层的光纤光栅传感器6之间一一通电连接，最上层的光纤光栅传感器6通过数据采集线7连接于光纤应变采集设备8，通过光纤应变采集设备8定期采集数据以达到建筑倾斜监测的目的。该建筑倾斜监测装置充分利用了光纤光栅的精度高，耐久性强，实时观测等优点，实现了监测建筑倾斜度不受建筑高度影响，且能实时自动化采集，节约了人力，操作简单。

进一步的，上述建筑倾斜监测装置结构中，所述圆管主体1的上部设有插孔4，所述圆管主体1的下部设有插销装置5，所述插孔4至圆管主体1轴线的垂直连线为第一直线，所述插销装置5至圆管主体1轴线的垂直连线为第二直线，所述第一直线垂直于第二直线。

由上述描述可知，相邻的两个圆管主体1之间通过插销和插孔4对接，起到连接的限位固定作用，上述连接方式结构简单，连接方便。

进一步的，上述建筑倾斜监测装置结构中，所述插孔4的数量为4个，4个插孔4分别设置在圆管主体1上部的四个等分位点上，所述插销装置5的数量为4个，4个插销装置5分别设置在圆管主体1下部的四个等分位点上。

由上述描述可知，通过在圆管主体1上部的4个等分位点上设置4个插孔4，对应地在圆管主体1下部的4个等分位点上设置4个插销装置5，当上下两个圆管主体1连接时，4个插孔4与4个插销装置5一一对接，使连接更加稳定，连接后能够保持上下两个圆管的凹槽2位置一一对应。

进一步的，上述建筑倾斜监测装置结构中，所述凹槽2的数量为4个，4个凹槽2分别设置在圆管主体1的4条等分线上。

进一步的，上述建筑倾斜监测装置结构中，所述凹槽2与圆管主体1轴线的垂直连线为第三直线，相邻的第一直线和第三直线的夹角为45度。

由上述描述可知，通过上述凹槽2的位置设置，使得插孔4、插销装置5的位置与凹槽2的所在位置隔开，且隔开的距离相同，能够提高圆管主体1的结构强度，使倾斜监测装置本体9具有更好的耐久性。

进一步的，上述建筑倾斜监测装置结构中，所述插销装置5包括插销本体、弹簧和拉钩，所述插销本体的上端连接于圆管主体1的下端，所述拉钩的下端连接于插销本体的下端，所述弹簧的一端固定于插销本体的内侧，另一端固定于拉钩。

由上述描述可知，通过将插销装置5设计为上述结构，当插销本体插入插孔4时，可利用弹簧的回弹力使拉钩勾住插孔4内壁，使上下两个圆管主体1之间的连接更加稳固。

进一步的，上述建筑倾斜监测装置结构中，还包括加强筋3，所述加强筋3设置在圆管主体1的内侧。

进一步的，上述建筑倾斜监测装置结构中，还包括加强筋3，所述加强筋3呈十字分布于圆管主体1的内侧，所述加强筋3的侧端分别连接于凹槽2所在位置。

由上述描述可知，通过在圆管主体1内部设置十字形的加强筋3，加强筋3的侧端分别连接于凹槽2所在位置，由于圆管主体1外侧设置凹槽2后使得圆管主体1的整体强度下降，通过设置加强筋3能够对圆管主体1强度较弱的区域起到支撑作用。

上述建筑倾斜监测装置的监测方法，包括以下步骤：

步骤1：确定倾斜监测装置本体9的布置方位10，所述布置方位10包括建筑的四角、核心筒四角、大转角或中间柱子的任意一处；

步骤2：将光纤光栅传感器6布置到倾斜监测装置本体9的每个凹槽2内，对于布置在布置方位10最下端的倾斜监测装置本体9的凹槽2内的光纤光栅传感器6通过下端两两相连通；

步骤3：在布置方位10浇筑前，在布置方位10最底层竖直固定已布置光纤光栅传感器6的倾斜监测装置本体9；然后每浇筑一层，在倾斜监测装置本体9上部同轴连接另一个已布置光纤光栅传感器6的倾斜监测装置本体9，使得相邻的两个倾斜监测装置本体9所布置的光纤光栅传感器6的位置一一对应且通电连接；

步骤4：当浇筑至建筑最上层时，最上层的倾斜监测装置本体9所布置的光纤光栅传感器6通过数据采集线7和光纤应变采集设备8连接，并通过光纤应变采集设备8进行一次初设数据的采集。

上述建筑倾斜监测装置的监测方法中，在步骤4之后，还包括步骤：

步骤5：在完成初设数据的采集后，每隔一段时间采集一次光纤应变数据。

实施例1

一种建筑倾斜监测装置，包括倾斜监测装置本体9，所述倾斜监测装置本体9包括圆管主体1、凹槽2、光纤光栅传感器6、数据采集线7、光纤应变采集设备8；所述圆管主体1的数量有多个，所述凹槽2的数量为2个以上，所述凹槽2设置在圆管主体1的外侧部，所述凹槽2与圆管主体1的轴向平行；所述光纤光栅传感器6通过粘性材料固定在凹槽2内，所述粘性材料填充于凹槽2与光纤光栅传感器6之间的间隙；多个圆管主体1之间同轴连接，使得各圆管主体1对应的凹槽2位于同一直线，使得各圆管主体1的凹槽2处连接的光纤光栅传感器6之间通电连接；所述光纤应变采集设备8设置在最上层的圆管主体1的上方，所述光纤应变采集设备8通过数据采集线7与光纤光栅传感器6电连接。

所述圆管主体1的上部设有插孔4，所述圆管主体1的下部设有插销装置5，所述插孔4至圆管主体1轴线的垂直连线为第一直线，所述插销装置5至圆管主体1轴线的垂直连线为第二直线，所述第一直线垂直于第二直线。所述插孔4的数量为4个，4个插孔4分别设置在圆管主体1上部的四个等分位点上，所述插销装置5的数量为4个，4个插销装置5分别设置在圆管主体1下部的四个等分位点上。所述凹槽2的数量为4个，4个凹槽2分别设置在圆管主体1的4条等分线上。

所述凹槽2与圆管主体1轴线的垂直连线为第三直线，相邻的第一直线和第三直线的夹角为45度。

所述插销装置5包括插销本体、弹簧和拉钩，所述插销本体的上端连接于圆管主体1的下端，所述拉钩的下端连接于插销本体的下端，所述弹簧的一端固定于插销本体的内侧，另一端固定于拉钩。

所述建筑倾斜监测装置还包括加强筋3，所述加强筋3设置在圆管主体1的内侧。还包括加强筋3，所述加强筋3呈十字分布于圆管主体1的内侧，所述加强筋3的侧端分别连接于凹槽2所在位置。

实施例2

一种建筑倾斜监测装置的监测方法，包括以下步骤：

步骤1：确定倾斜监测装置本体9的布置方位10，所述布置方位10包括建筑的四角、核心筒四角、大转角或中间柱子的任意一处；具体参见《建筑变形测量规范》(jgj8-2016)规定的监测位置进行布置，并结合建筑高度及安装新型倾斜度装置高度计算出的该装置所需数量；

步骤2：将光纤光栅传感器6布置到倾斜监测装置本体9的每个凹槽2内，对于布置在布置方位10最下端的倾斜监测装置本体9的凹槽2内的光纤光栅传感器6通过下端两两相连通；

步骤3：在布置方位10浇筑前，在布置方位10最底层竖直固定已布置光纤光栅传感器6的倾斜监测装置本体9；然后每浇筑一层，在倾斜监测装置本体9上部同轴连接另一个已布置光纤光栅传感器6的倾斜监测装置本体9，使得相邻的两个倾斜监测装置本体9所布置的光纤光栅传感器6的位置一一对应且通电连接；

步骤4：当浇筑至建筑最上层时，最上层的倾斜监测装置本体9所布置的光纤光栅传感器6通过数据采集线7和光纤应变采集设备8连接，并通过光纤应变采集设备8进行一次初设数据的采集；

步骤5：在完成初设数据的采集后，每隔一段时间采集一次光纤应变数据，具体采集频率可以参见《建筑变形测量规范》(jgj8-2016)对倾斜度监测的频率的规定执行。

综上所述，本实用新型提供的建筑倾斜监测装置中，通过设计圆管主体，在圆管主体的侧部开设凹槽，将光纤光栅传感器设置在凹槽中，利用圆管主体竖直堆叠连接作为支架，固定光纤光栅传感器，在建筑浇筑时，将倾斜监测装置本体预埋在混凝土中，各层的光纤光栅传感器之间一一通电连接，最上层的光纤光栅传感器通过数据采集线连接于光纤应变采集设备，通过光纤应变采集设备定期采集数据以达到建筑倾斜监测的目的。该建筑倾斜监测装置充分利用了光纤光栅的精度高，耐久性强，实时观测等优点，实现了监测建筑倾斜度不受建筑高度影响，且能实时自动化采集，节约了人力，操作简单。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。