[發(fā)明專利]一種全施工周期內支護與監(jiān)測預警一體化系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2019-07-30
• 公開（公告）號: CN110512661A
• 公開（公告）日: 2019-11-29
• 發(fā)明（設計）人: 黃發(fā)明;高煥祥;郭建飛;張彪;何宇康;劉華贊;常志璐
• 申請（專利權）人: 南昌大學
• 主分類號: E02D33/00
• 分類號: E02D33/00;E02D17/04;E02D5/76
• 代理公司: 36123 南昌青遠專利代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 劉愛芳<國際申請>=<國際公布>=<進入

本發(fā)明涉及基坑監(jiān)測技術領域，具體而言，涉及一種全施工周期內支護與監(jiān)測預警一體化系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括鋼筋混凝土灌注樁、預應力錨索、儀器定位支撐板、紅外線發(fā)射器、紅外線接收板、應變片、GPS定位采集終端、局部數(shù)據(jù)處理箱、遠程終端、供電裝置、電纜。本系統(tǒng)以紅外線監(jiān)測系統(tǒng)為主，應變片監(jiān)測系統(tǒng)為輔，能夠實現(xiàn)在全施工周期內，對基坑進行支護及遠程全面檢測，對于基坑施工過程中的安全防護及預警，具有重要意義。

技術領域

本發(fā)明涉及基坑監(jiān)測技術領域，具體而言，涉及一種全施工周期內支護與監(jiān)測預警一體化系統(tǒng)。

背景技術

在基坑施工過程中，基坑邊坡失穩(wěn)坍塌，將會造成嚴重的事故，對施工人員及周圍環(huán)境造成巨大的損失。目前基坑施工過程中的監(jiān)測，多通過全站儀、水準儀、讀數(shù)儀等儀器人工檢測，此類方法存在耗時長、監(jiān)測范圍小、監(jiān)測時間不連續(xù)等問題，無法達到預警的效果，難以保證基坑內外的人員的安全。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，適應現(xiàn)實需要，提供一種全施工周期內支護與監(jiān)測預警一體化系統(tǒng)，通過紅外線檢測系統(tǒng)與應變檢測系統(tǒng)相配合，解決現(xiàn)有技術中基坑監(jiān)測耗時長、范圍小、不連續(xù)等問題。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案為：一種全施工周期內支護與監(jiān)測預警一體化系統(tǒng)，包括鋼筋混凝土灌注樁1、預應力錨索2、儀器定位支撐板3、紅外線發(fā)射器4、紅外線接收板5、應變片6、GPS定位采集終端7、局部數(shù)據(jù)處理箱8、遠程終端9、供電裝置10、電纜11，其特征在于：

所述鋼筋混凝土灌注樁1為有鋼筋灌注樁12與無鋼筋灌注樁13交錯設置，且繞基坑形成內外兩周閉合環(huán)線。

所述預應力錨索2由錨固體21、錨拉桿22、錨頭23組成，布置在無鋼筋灌注樁13位置處，錨固體21穿過無鋼筋灌注樁13深入土體到達指定位置，錨固體21上連有錨拉桿22，錨拉桿22穿過土體到達基坑外壁，與錨頭23連接、拉緊，產生預應力，從而對基坑起到支護作用。錨拉桿22上按指定距離均勻布有應變片6，用于監(jiān)測錨拉桿上的應變變化，其應變監(jiān)測數(shù)據(jù)通過電纜11傳至局部數(shù)據(jù)處理箱8。

所述儀器定位支撐板3固定在豎直方向上兩錨頭23之間，用于固定紅外線發(fā)射器4、紅外線接收板5及GPS定位采集終端7。

所述紅外線發(fā)射器4固定在儀器定位支撐板3上以及基坑上緣處，固定在儀器定位支撐板3上的紅外線發(fā)射器4貼近基坑壁，朝水平方向發(fā)射紅外線，將紅外線射在相鄰紅外線接收板5上。若基坑壁在紅外線發(fā)射器4或紅外線接收板5附近發(fā)生變形，將導致紅外線接收板5上紅外線接收位置發(fā)生變化；若基坑壁在兩者之間發(fā)生變形，變形的基坑壁將會切斷紅外線，使得紅外線接收板5無法接收紅外線信號，從而達到監(jiān)測的效果。設置在基坑上緣處的紅外線發(fā)射器4，沿水平方向向設置于基坑外緣的紅外線接收板5發(fā)射紅外線，當基坑壁發(fā)生傾倒趨勢的變形時，紅外線接收板5所接收的信號位置將會發(fā)生變化，從而達到監(jiān)測的效果。

所述紅外線接收板5固定在儀器定位支撐板3上以及基坑外緣處，能夠分辨紅外線發(fā)射器4所發(fā)射激光的位置，并將信息傳遞給局部數(shù)據(jù)處理箱8。

所述應變片6按指定距離均勻分布在錨拉桿22上以及基坑上緣紅外線發(fā)射器4之間，用于監(jiān)測錨拉桿22及基坑上緣的應變情況，所獲得的應變數(shù)據(jù)通過電纜11傳遞給局部數(shù)據(jù)處理箱8。

所述GPS定位采集終端7設置在紅外線發(fā)射器4下部，并將位置信息通過電纜11傳輸給局部數(shù)據(jù)處理箱8，當基坑變形超過安全值時，可通過GPS定位采集終端7所提供的數(shù)據(jù)確定變形發(fā)生的位置。

所述局部數(shù)據(jù)處理箱8設置在基坑上緣紅外線發(fā)射器4旁，通過電纜11連接應變片6、GPS定位采集終端7及紅外線接收板5，分析處理三者傳來的數(shù)據(jù)，并判定數(shù)據(jù)是否異常。當數(shù)據(jù)異常時，即通過GPRS技術，將異常數(shù)據(jù)發(fā)送至遠程終端9，提示相關人員。

所述遠程終端9能夠接受局部數(shù)據(jù)處理箱8通過GPRS技術發(fā)送來的異常數(shù)據(jù)，并將具體信息提示給相關檢測人員。