[發(fā)明專利]大面積軟土地基及水工構(gòu)筑物自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410177320.4
• 申請(qǐng)日: 2014-04-29
• 公開（公告）號(hào): CN103938605A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊京方;黃泰;喻志發(fā);李樹奇;劉愛民
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中交天津港灣工程研究院有限公司;中交第一航務(wù)工程局有限公司;天津港灣工程質(zhì)量檢測(cè)中心有限公司
• 主分類號(hào): E02D1/00
• 分類號(hào): E02D1/00
• 代理公司: 天津盛理知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 12209
• 代理人: 王融生

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于土木工程質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，特別涉及一種大面積軟土地基及水工構(gòu)筑物自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)飛速發(fā)展，各地興建了很多港口、高速公路以及物流堆場(chǎng)，這些工程建設(shè)的規(guī)模越來(lái)越大，質(zhì)量要求也逐步提高。目前，真空預(yù)壓法及真空-堆載聯(lián)合預(yù)壓法作為一種常見的軟土地基處理方法，廣泛應(yīng)用于港口、高速公路以及物流堆場(chǎng)(特別是在沿江、沿海地區(qū))等工程中。在真空預(yù)壓施工過程中，需要在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行以下項(xiàng)目的監(jiān)測(cè)：土體表層沉降、土體內(nèi)部分層沉降、土體深層水平位移、孔隙水壓力、地下水位，以了解深層土體的加固效果和加固影響深度、地基各層土體的側(cè)向變形發(fā)展情況、軟基土體強(qiáng)度增長(zhǎng)狀況等，從而確保工程質(zhì)量。

目前工程監(jiān)測(cè)技術(shù)中：土體表層沉降監(jiān)測(cè)一般采用沉降板結(jié)合水準(zhǔn)儀進(jìn)行人工觀測(cè)，土體內(nèi)部分層沉降監(jiān)測(cè)一般在各土層內(nèi)埋設(shè)沉降磁環(huán)并手動(dòng)使用磁感應(yīng)測(cè)量設(shè)備結(jié)合水準(zhǔn)儀進(jìn)行人工觀測(cè)，土體深層水平位移檢測(cè)通常將測(cè)斜導(dǎo)管預(yù)埋在土體中，觀測(cè)時(shí)把滑動(dòng)式測(cè)斜儀放入測(cè)斜導(dǎo)管進(jìn)行人工測(cè)讀，孔隙水壓力監(jiān)測(cè)一般在各土層內(nèi)埋設(shè)孔隙水壓力傳感器，現(xiàn)場(chǎng)人工測(cè)量時(shí)采用頻率測(cè)定儀，地下水位監(jiān)測(cè)一般人工將水位計(jì)放入預(yù)埋的水位管中進(jìn)行測(cè)讀。這些監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的測(cè)量方式有一個(gè)共同特點(diǎn)，即：需要現(xiàn)場(chǎng)人工進(jìn)行測(cè)量。這種方式需全程人工操作、讀數(shù)、記錄測(cè)值。因此效率低、容易產(chǎn)生觀測(cè)錯(cuò)誤、測(cè)量精度低、數(shù)據(jù)需人工記錄歸檔。且在冬季或大風(fēng)等惡劣天氣情況中，人工測(cè)量極其不便，以致影響測(cè)量進(jìn)度，不能及時(shí)確保工程質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種大面積軟土地基及水工構(gòu)筑物自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，用于長(zhǎng)期自動(dòng)監(jiān)測(cè)軟土地基及水工構(gòu)筑物的土體表層沉降、土體內(nèi)部分層沉降、土體深層水平位移、孔隙水壓力、地下水位及其它土體及結(jié)構(gòu)性質(zhì)相關(guān)數(shù)據(jù)和影像，遠(yuǎn)程控制現(xiàn)場(chǎng)儀器進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)或定時(shí)監(jiān)測(cè)，遠(yuǎn)程采集監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)并儲(chǔ)存數(shù)據(jù)及生成數(shù)據(jù)報(bào)表，通過無(wú)人飛行器測(cè)控終端自巡航飛行采集監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)并儲(chǔ)存數(shù)據(jù)。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種大面積軟土地基及水工構(gòu)筑物自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：由遠(yuǎn)程測(cè)控終端、無(wú)線手持測(cè)控終端、無(wú)人飛行器測(cè)控終端、遠(yuǎn)程無(wú)線網(wǎng)橋、土體表層沉降自動(dòng)電測(cè)子系統(tǒng)、土體內(nèi)部分層沉降自動(dòng)電測(cè)子系統(tǒng)(此系統(tǒng)已經(jīng)申請(qǐng)專利，專利申請(qǐng)?zhí)?01210339784.1)、土體深層水平位移自動(dòng)電測(cè)子系統(tǒng)、孔隙水壓力自動(dòng)電測(cè)子系統(tǒng)、地下水位自動(dòng)電測(cè)子系統(tǒng)、其它用于測(cè)量土體及結(jié)構(gòu)性質(zhì)的自動(dòng)電測(cè)子系統(tǒng)組成。

所述每個(gè)土體表層沉降自動(dòng)電測(cè)子系統(tǒng)、土體內(nèi)部分層沉降自動(dòng)電測(cè)子系統(tǒng)、土體深層水平位移自動(dòng)電測(cè)子系統(tǒng)、孔隙水壓力自動(dòng)電測(cè)子系統(tǒng)、地下水位自動(dòng)電測(cè)子系統(tǒng)、其它用于測(cè)量土體及結(jié)構(gòu)性質(zhì)的自動(dòng)電測(cè)子系統(tǒng)分布在大地或水下被測(cè)點(diǎn)；所述每個(gè)土體表層沉降自動(dòng)電測(cè)子系統(tǒng)、土體內(nèi)部分層沉降自動(dòng)電測(cè)子系統(tǒng)、土體深層水平位移自動(dòng)電測(cè)子系統(tǒng)、孔隙水壓力自動(dòng)電測(cè)子系統(tǒng)、地下水位自動(dòng)電測(cè)子系統(tǒng)、其它用于測(cè)量土體及結(jié)構(gòu)性質(zhì)的自動(dòng)電測(cè)子系統(tǒng)上具有無(wú)線傳輸裝置；所述每個(gè)土體表層沉降自動(dòng)電測(cè)子系統(tǒng)、土體內(nèi)部分層沉降自動(dòng)電測(cè)子系統(tǒng)、土體深層水平位移自動(dòng)電測(cè)子系統(tǒng)、孔隙水壓力自動(dòng)電測(cè)子系統(tǒng)、地下水位自動(dòng)電測(cè)子系統(tǒng)、其它用于測(cè)量土體及結(jié)構(gòu)性質(zhì)的自動(dòng)電測(cè)子系統(tǒng)上的無(wú)線傳輸裝置與遠(yuǎn)程測(cè)控終端、無(wú)線手持測(cè)控終端、無(wú)人飛行器測(cè)控終端、遠(yuǎn)程無(wú)線網(wǎng)橋形成通信網(wǎng)絡(luò)。

所述土體表層沉降自動(dòng)電測(cè)子系統(tǒng)，是由裝在土體表層的基準(zhǔn)點(diǎn)觀測(cè)樁上的自動(dòng)跟蹤式全站儀和設(shè)置在土體表層的兩個(gè)已知坐標(biāo)控制點(diǎn)a和已知坐標(biāo)控制點(diǎn)b上的360度全向棱鏡和設(shè)置在土體表層的多個(gè)待測(cè)點(diǎn)觀測(cè)墩上的360度全向棱鏡組成，基準(zhǔn)點(diǎn)觀測(cè)樁上的自動(dòng)跟蹤式全站儀與兩個(gè)已知坐標(biāo)控制點(diǎn)上的360度全向棱鏡和待測(cè)點(diǎn)觀測(cè)墩上的360度全向棱鏡形成光學(xué)觀測(cè)系統(tǒng)；每個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)觀測(cè)樁上的自動(dòng)跟蹤式全站儀通過信號(hào)線纜連接帶有無(wú)線通訊裝置的土體表層沉降自動(dòng)電測(cè)盒；土體表層沉降自動(dòng)電測(cè)盒可控制自動(dòng)跟蹤式全站儀測(cè)量各觀測(cè)墩上360度全向棱鏡的高程并采集所連接的全站儀發(fā)來(lái)的測(cè)量信號(hào)，將此采集的信號(hào)處理運(yùn)算出所需測(cè)量結(jié)果，并將此測(cè)量結(jié)果經(jīng)無(wú)線電發(fā)送至測(cè)控終端；

所述土體深層水平位移自動(dòng)電測(cè)子系統(tǒng)由裝在土體內(nèi)部縱向測(cè)斜管內(nèi)的多個(gè)固定測(cè)斜儀傳感器和地表上的通過信號(hào)電纜與多個(gè)固定測(cè)斜儀傳感器相連接并帶有無(wú)線通訊裝置的土體深層水平位移自動(dòng)電測(cè)盒組成；土體深層水平位移自動(dòng)電測(cè)盒可控制各固定測(cè)斜儀傳感器進(jìn)行測(cè)量并采集所連接的固定測(cè)斜儀傳感器發(fā)來(lái)的測(cè)量信號(hào)，將此采集的信號(hào)處理運(yùn)算出所需測(cè)量結(jié)果，并將此測(cè)量結(jié)果經(jīng)無(wú)線電發(fā)送至測(cè)控終端；