[發明專利]一種能夠自動讀取數據的抗滑樁偏移監測裝置及監測方法

在審

• 申請號: 202110490748.4
• 申請日: 2021-05-06
• 公開（公告）號: CN113310464A
• 公開（公告）日: 2021-08-27
• 發明（設計）人: 劉永莉;席銘洋;肖衡林;馬強;逯中華;劉志杰;李晨旭;薛田甜
• 申請（專利權）人: 湖北工業大學
• 主分類號: G01C9/24
• 分類號: G01C9/24;G01C15/00;G01S19/42
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 楊宏偉

1.一種能夠自動讀取數據的抗滑樁偏移監測裝置，其特征在于：包括高精度圓形水準泡和調平支座，所述高精度圓形水準泡通過調平支座安裝在待監測的抗滑樁頂部；所述高精度圓形水準泡包括水準底座、水銀液滴和若干信號檢測裝置，所述水準底座上設有球面凹槽，所述球面凹槽的內表面設有由若干圓環刻度線組成的同心環刻度線，球面凹槽的內表面為絕緣表面，組成同心環刻度線的若干圓環刻度線為導電型刻度線，任意兩條相鄰的圓環刻度線之間通過信號檢測裝置相連，所述水銀液滴置于球面凹槽，水銀液滴的直徑小于最內層的圓環刻度線，并且大于任意相鄰兩個圓環刻度線之間的間隔，水銀液滴在自身重力作用下在球面凹槽內自由運動，當水銀液滴運動到兩個圓環刻度線之間，即將兩個圓環刻度線之間導通，通過獲取相應信號檢測裝置發出的檢測信號即可判斷水銀液滴的環線位置，從而讀出高精度圓形水準泡的偏移角度，通過高精度圓形水準泡的偏移角度和方向通過正弦公式計算抗滑樁的偏移距離和方向。

2.如權利要求1所述的抗滑樁偏移監測裝置，其特征在于：所述高精度圓形水準泡還包括電源，所述信號檢測裝置為電阻表，所述電源為電阻表供電，當水銀液滴處于環心的圓環刻度線內時，電阻表檢測到相鄰圓環刻度線之間電阻無窮大，當隨著水準底座傾斜，水銀液滴移動到相鄰兩個圓環刻度線之間時，即將相應的兩個圓環刻度線導通，相應電阻表測得電阻為零，發出相應信號，通過接受信號對應的電阻表即可判斷水銀液滴所處位置，從而判斷水準底座的傾斜角度。

3.如權利要求1所述的抗滑樁偏移監測裝置，其特征在于：所述高精度圓形水準泡還包括直流電源，所述信號檢測裝置為電流檢測裝置，任意相鄰兩個圓環刻度線都通過導線與電流檢測裝置、直流電源相連組成閉合回路，當電流檢測裝置檢測到相應兩條相鄰的圓環刻度線之間產生電流時，即可判斷水銀液滴處于該相鄰兩個圓環刻度線之間，從而判斷水準底座的傾斜角度。

4.如權利要求2或3所述的抗滑樁偏移監測裝置，其特征在于：所述圓環刻度線采用在球面凹槽內嵌導線或者采用導電涂層制成。

5.根據權利要求2或3所述的抗滑樁偏移監測裝置，其特征在于：所述高精度圓形水準泡的圓形殼體上還設有用于校準方向的指北針。

6.根據權利要求2或3所述的抗滑樁偏移監測裝置，其特征在于：所述調平支座通過固定臺固定，所述固定臺通過混凝土或者粘膠固定在抗滑樁頂部。

7.根據權利要求2或3所述的抗滑樁偏移監測裝置，其特征在于：所述調平支座包括支座外殼和調平板，所述調平板中部通過球鉸安裝在支座外殼的中部，所述支座外殼上設有兩個呈90度分布的調節裝置，所述調節裝置包括調平軸和調平支架，所述調平支架頂部通過鉸鏈安裝在調平板底部，調平支架內設有豎直方向設置的齒條，所述調平軸通過軸承安裝在支座外殼的側壁上，調平軸的內端設有與齒條嚙合的齒輪，調平軸外端伸出支座外殼作為調節旋鈕，通過擰動調平軸能通過齒輪齒條嚙合拉動相應鉸接點處的調平板上下移動，從而起到調平作用。

8.根據權利要求2或3所述的抗滑樁偏移監測裝置，其特征在于：所述抗滑樁偏移監測裝置還包括無線通信模塊，所述信號檢測裝置檢測的信號通過無線通信模塊進行遠程傳輸。

9.一種利用權利要求8所述抗滑樁偏移監測裝置的偏移監測方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、在邊坡抗滑施工過程中，通過對地質監測找到穩定底層的深度，將抗滑樁打入穩定底層，記穩定底層以上抗滑樁的長度為X₂；

步驟2、待抗滑樁施工完成并投入使用后，將高精度圓形水準泡固定在調平支座上，將調平支座固定在固定臺上，將固定臺固定在抗滑樁頂部，并在高精度圓形水準泡上做方向標記；

步驟3、通過調平支座調整高精度圓形水準泡的水準泡到中心位置，定義此時抗滑樁的位置為豎直的初始狀態；

步驟4、將高精度圓形水準泡的信號檢測裝置與無線通信模塊通過信號線相連，將無線通信模塊與遠程控制中心相連；

步驟5、當抗滑樁傾斜時，水銀液滴在自身重力作用下在球面凹槽內自由運動，當水銀液滴運動到兩個圓環刻度線之間，即將兩個圓環刻度線之間導通，檢測裝置通過無線通信模塊發出的檢測信號，通過檢測信號判斷水銀液滴的環線位置，從而讀出高精度圓形水準泡的偏移角度，通過高精度圓形水準泡的偏移角度和方向通過正弦公式計算抗滑樁的偏移距離，當抗滑樁偏移距離大于設計最大值時，發出危險預警，對抗滑樁進行加固或者重新施工。