[發(fā)明專利]一種圍護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移的測量方法及測斜儀

在審

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• 申請日: 2019-12-27
• 公開（公告）號: CN111021437A
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉垚;盧金棟;許俊偉;李學(xué)剛;李治國;劉國良;張澤衛(wèi);張曉政;劉坤昊;盧衛(wèi)鋒;黃海山;卡賽爾·艾布都卡克;楊永祥;夏晟
• 申請（專利權(quán)）人: 中鐵隧道局集團有限公司;中鐵隧道勘察設(shè)計研究院有限公司
• 主分類號: E02D33/00
• 分類號: E02D33/00
• 代理公司: 西安維賽恩專利代理事務(wù)所(普通合伙) 61257
• 代理人: 劉艷霞

本發(fā)明公開了一種圍護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移的測量方法，測定測斜管管口與圍護(hù)結(jié)構(gòu)之間的初始夾角；分段測量測斜管的分段水平位移量；將測斜儀升起或降落預(yù)定距離，重復(fù)執(zhí)行分段測量步驟，直至測斜儀升起或降落至測斜管的測量終止端，得到若干個分段水平位移量；累加若干個分段水平位移量，得到測斜管的總位移量，將總位移量作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)的水平位移量；本申請通過在測斜儀中加入水平角度傳感器，進(jìn)而測量測斜管各部位的水平方向的旋轉(zhuǎn)角，可以提高測斜管水平位移量的測量精度，有效的提高了圍護(hù)結(jié)構(gòu)的監(jiān)測精度，減少了基坑施工過程中的風(fēng)險。

【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明屬于工程圍護(hù)結(jié)構(gòu)監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種圍護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移的測量方法及測斜儀。

【背景技術(shù)】

近年來，隨著我國經(jīng)濟快速發(fā)展，各種基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)日益增多，伴隨著基坑工程的施工，在基坑施工過程，需要對圍護(hù)結(jié)構(gòu)的水平位移進(jìn)行監(jiān)測，從而確定基坑安全風(fēng)險。

目前，圍護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移的測量方法均采用測斜儀進(jìn)行監(jiān)測。但是，由于現(xiàn)場條件的制約，在測斜管埋設(shè)過程中，其上下各段之間會發(fā)生相對水平扭轉(zhuǎn)，在扭轉(zhuǎn)后的測斜管中測量會時續(xù)監(jiān)測精度降低，進(jìn)而測量得到的結(jié)果無法有效的反應(yīng)出圍護(hù)結(jié)構(gòu)的實際橫移量，從而無法準(zhǔn)確的確定基坑的風(fēng)險。

【發(fā)明內(nèi)容】

本發(fā)明的目的是提供一種圍護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移的測量方法及測斜儀，以解決由于測斜管埋設(shè)過程中上下各段之間水平扭轉(zhuǎn)造成的測量誤差的問題。

本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種圍護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移的測量方法，包括以下步驟：

測定測斜管管口與圍護(hù)結(jié)構(gòu)之間的初始夾角；其中，初始夾角為：測斜管到圍護(hù)結(jié)構(gòu)的垂線所在的直線、與測量時兩個相對測斜管滑槽所在直線之間的夾角；

將測斜儀置入測斜管的測量起始端，進(jìn)行分段測量步驟：獲取測斜儀在當(dāng)前位置的水平旋轉(zhuǎn)角度和豎直傾斜角度；根據(jù)水平旋轉(zhuǎn)角度和豎直傾斜角度計算當(dāng)前位置測斜管的分段水平位移量；

將測斜儀升起或降落預(yù)定距離，重復(fù)執(zhí)行分段測量步驟，直至測斜儀升起或降落至測斜管的測量終止端，得到若干個分段水平位移量；

累加若干個分段水平位移量，得到測斜管的總位移量，將總位移量作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)的水平位移量。

進(jìn)一步地，分段水平位移量具體通過計算，其中，X為分段位移量，L儀器計算長度，β為豎直傾斜角度，γ為水平旋轉(zhuǎn)角度。

進(jìn)一步地，水平旋轉(zhuǎn)角度為通過γ＝α+θ得出，其中，α為初始夾角，θ為測斜儀所在位置相對于管口位置的轉(zhuǎn)動角。

進(jìn)一步地，每次分段測量步驟前的預(yù)定高度均相等。

進(jìn)一步地，測量起始端為測斜管的底端，測量終止端為測斜管的頂端。

本發(fā)明的另一種技術(shù)方案：一種圍護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移的測斜儀，包括測斜管和測斜儀本體，測斜儀本體內(nèi)分別設(shè)置有水平角度傳感器和豎直角度傳感器，水平角度傳感器和豎直角度傳感器均通過電纜連接讀數(shù)儀。

進(jìn)一步地，測斜儀本體外部還設(shè)置有相對設(shè)置的導(dǎo)輪，測斜管內(nèi)還設(shè)置由相對設(shè)置的測斜管滑槽，相對設(shè)置的滑槽沿測斜管軸向設(shè)置，且由測斜管的一端延伸至另一端；

導(dǎo)輪用于在測斜管滑槽內(nèi)滑動，以帶動測斜儀本體在測斜管內(nèi)升起或降落。

本發(fā)明的有益效果是：本申請通過在測斜儀中加入水平角度傳感器，進(jìn)而測量測斜管各部位的水平方向的旋轉(zhuǎn)角，并將旋轉(zhuǎn)角加入到測斜管水平位移量的計算過程中，可以提高測斜管水平位移量的測量精度，進(jìn)而根據(jù)測斜管的水平位移量得到圍護(hù)結(jié)構(gòu)的水平位移量，有效的提高了圍護(hù)結(jié)構(gòu)的監(jiān)測精度，減少了基坑施工過程中的風(fēng)險。

【附圖說明】

圖1為本申請實施例中一種圍護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移測斜儀的剖面示意圖；