堆载预压沉降自动监测、工况记录及修正装置及监测方法与流程

本发明涉及地表沉降监测，特别涉及堆载预压沉降自动监测、工况记录及修正装置及监测方法。

背景技术：

1、在填海造地或软土地区工程等需经地基处理以满足后续工程建设的要求。地表沉降观测是软基处理工程的监测项之一，软基处理的目的就是固结沉降，地表沉降是判断加固效果好与坏最为直接的反映，同时也是控制加载速率、推算工后沉降及固结度的依据，决定着施工进度的快慢以及后期施工的安排。

2、堆载预压是一种传统常用的大面积软土地基加固处理方法，在堆载预压软基处理工程中的地表沉降监测常采用传统人工监测方法，通过在地表放置沉降标，选取影响区域外基本固定的基准点，采用水准测量的方法测算地表沉降值。但对于大面积堆载预压软基处理工程，上述地表沉降人工监测存在诸多问题：

3、1)现场通常采用吹填砂或倒运砂进行分级堆载，沉降杆需要持续接高至堆载高度以上，接高过程中会产生误差，同时在堆载过程中容易导致沉降杆偏斜，测量精度难以保证；

4、2)场地大，引测距离远，人工观测工作量大，观测精度差；

5、3)人工监测费时费力、效率低，无法实现自动化实时监测。

6、地表沉降自动化监测常用的设备为静力水准仪，利用连通管原理，在基准点与监测点位置处各放置一个静力水准仪，进而测出监测点相对于基准不动点的沉降值，但对于大面积堆载预压工程该方案并不适用，主要原因为场地面积大，连通管长度过长，并且安装后受堆载影响，连通管容易堵塞。

技术实现思路

1、为解决上述现有地表沉降人工监测技术的不足，本发明提供一种堆载预压沉降自动监测、工况记录及修正装置，包括

2、壳体，底部固定于地基内，顶部伸出地基；所述壳体内部设有安装空腔；

3、驱动模块，设置于所述安装空腔内部；所述驱动模块驱动所述壳体伸缩；

4、北斗监测模块，设置于所述壳体顶部，用于实时检测所述地基的沉降；

5、工况记录模块，设置于所述北斗监测模块下方，用于实时检测所述壳体顶部至堆载表面的距离；

6、倾斜监测模块，设置于所述壳体顶部，用于实时检测所述壳体的倾斜角度；

7、控制模块，设置于所述壳体顶部，所述控制模块分别与所述驱动模块、所述工况记录模块、北斗监测模块及所述倾斜监测模块电连接。

8、在一些实施例中，所述壳体为包括第一壳体及第二壳体，所述第二壳体嵌套于所述第一壳体内，所述第二壳体在所述驱动模块驱动下沿所述第一壳体升降。

9、在一些实施例中，所述第一壳体顶部设有第一限位环；所述第二壳体底部设有第二限位环。

10、在一些实施例中，所述驱动模块包括升降杆组及驱动电机，所述升降杆组及所述驱动电机通过安装板固定于所述第二壳体顶部。

11、在一些实施例中，所述工况记录模块为激光测距雷达传感器。

12、在一些实施例中，所述倾斜监测模块为倾角传感器。

13、在一些实施例中，所述北斗监测模块为北斗一体机，所述控制模块为单片机。

14、本发明还一种采用了如上任意的堆载预压沉降自动监测、工况记录及修正装置的监测方法，步骤如下：

15、s1、利用北斗自动实时监测地基沉降量s；

16、s2、采用所述激光测距雷达传感器实时监测所述堆载预压沉降自动监测、工况记录及修正装置与堆载表面距离ht；堆载前初始距离为h；

17、s3、堆载过程中实时记录堆载高度h＝(h-ht)+s。

18、在一些实施例中，步骤s2中，当ht达到设定值时，所述驱动模块驱动所述壳体上升固定高度h0，防止被埋；

19、同时，所述控制模块记录上升的高度，并修正堆载前初始距离h＝h+h0*n(n为升高次数)。

20、在一些实施例中，步骤s3中，所述堆载预压沉降自动监测、工况记录及修正装置可能受堆载影响产生倾斜，通过监测模块实时监测所述壳体的倾斜度，并根据s倾斜＝l×(1-cosθ)实时修正沉降量s修正＝s-s倾斜；l为壳体当前高度，初始高度l0为安装后初值高度，当前高度l＝l0+h0*n(n为升高次数)，θ为倾斜度。实时记录堆载高度修正后h修正＝(h-ht)+s修正。

21、基于上述，与现有技术相比，本发明有益效果如下：

22、1、本发明结构简单、设备安装维护方便快捷。通过结合结合北斗监测模块、倾斜监测模块及工况记录模块，实时监测沉降，动态修正倾斜导致的沉降误差，获取准确沉降数据，全程自动化进行，无需人工操作。

23、2、本发明能够针对监测过程中易出现的的倾斜等情况进行实时修正，保证了监测的精确性，克服了人工监测受沉降杆倾斜的影响。

24、3、本发明能够自动实时记录工况并根据沉降数据实时修正更新工况信息，避免人工记录费时费力，且难以获取准确工况信息，为工程量核算提供详实依据，为沉降数据分析提供准确数据。

25、本发明的其它特征和有益效果将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他有益效果可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

技术特征：

1.一种堆载预压沉降自动监测、工况记录及修正装置，其特征在于：包括

2.根据权利要求1所述的堆载预压沉降自动监测、工况记录及修正装置，其特征在于：所述壳体为包括第一壳体及第二壳体，所述第二壳体嵌套于所述第一壳体内，所述第二壳体在所述驱动模块驱动下沿所述第一壳体升降。

3.根据权利要求2所述的堆载预压沉降自动监测、工况记录及修正装置，其特征在于：所述第一壳体顶部设有第一限位环；所述第二壳体底部设有第二限位环。

4.根据权利要求2所述的堆载预压沉降自动监测、工况记录及修正装置，其特征在于：所述驱动模块包括升降杆组及驱动电机，所述升降杆组及所述驱动电机通过安装板固定于所述第二壳体顶部。

5.根据权利要求1所述的堆载预压沉降自动监测、工况记录及修正装置，其特征在于：所述工况记录模块为激光测距雷达传感器。

6.根据权利要求1所述的堆载预压沉降自动监测、工况记录及修正装置，其特征在于：所述倾斜监测模块为倾角传感器。

7.根据权利要求1所述的堆载预压沉降自动监测、工况记录及修正装置，其特征在于：所述北斗监测模块为北斗一体机，所述控制模块为单片机。

8.一种采用了如权利要求1～7任一项所述的堆载预压沉降自动监测、工况记录及修正装置的监测方法，其特征在于，步骤如下：

9.根据权利要求8所述的监测方法，其特征在于：步骤s2中，当ht达到设定值时，所述驱动模块驱动所述壳体上升固定高度h0，防止被埋；

10.根据权利要求8所述的监测方法，其特征在于：

技术总结
本发明涉及地表沉降监测技术领域，特别涉及一种堆载预压沉降自动监测、工况记录及修正装置及监测方法。其中，一种堆载预压沉降自动监测、工况记录及修正装置，包括壳体，底部固定于地基内，顶部伸出地基；壳体内部设有安装空腔；驱动模块，设置于安装空腔内部；驱动模块驱动壳体伸缩；监测模块，设置于壳体顶部，用于实时检测壳体顶部至堆载表面的距离；控制模块，设置于壳体顶部，控制模块分别与驱动模块及监测模块电连接。本发明结构简单、设备安装维护方便快捷。并且通过结合北斗监测模块、倾斜监测模块、工况记录模块等多模块，实时自动监测沉降，在防止被埋的同时能够动态修正倾斜导致的沉降误差，获取准确沉降数据，无需人工操作。

技术研发人员：肖朝昀,黄山景,朱浩杰,郝卫,张郑华,张卓
受保护的技术使用者：华土木（厦门）科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13