[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

本發明公開了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，裝置包括高精度圓形水準泡、調平支座和無線通信模塊，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，水準底座上設有帶同心環刻度線的球面凹槽，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。將本裝置安裝在抗滑樁頂部，并通過無線通信模塊與遠程控制中心相連，當水銀液滴運動到兩個圓環刻度線之間，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，進而通過正弦公式計算抗滑樁的偏移距離和方向。本發明使用方便，成本低廉，可靠性好。

技術領域

本發明屬于土木工程領域，涉及一種邊坡監測技術，具體涉及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，用于通過監測抗滑樁的偏移并通過感應進行無線傳輸將警報傳到電腦或手機終端來提前預警邊坡可能會出現的滑動，主要涉及到抗滑樁和一種可以進行無線傳輸的監測抗滑樁偏移的報警裝置，用于邊坡的支護工程中，增加邊坡的安全預警。

背景技術

目前對抗滑坡體主要是現澆抗滑樁來起到阻止邊坡的滑移,雖然有抗滑樁的阻抗作用，但是還是無法保證邊坡的滑坡體就不存在滑移了。

抗滑樁作為邊坡支護的主要方法，其具有很多的優點：(1)以較小的圬工量取得較高的抗滑能力。由于邊坡支護結構往往規模比較巨大，相較于需要自重來平衡巖土壓力的擋土墻往往圬工量巨大，而合理利用鋼筋的抗拉能力的鋼筋混凝土柱抗滑樁便可減少圬工量并同時獲得較好的抗滑能力。(2)施工的設備簡單，施工安全、便捷、工期短。因為抗滑樁的施工開挖工作面小，并且可以成排同時開工，施工技術簡單。目前抗滑樁的施工體系和技術已經相當成熟。(3)樁位可以根據實際需要靈活布置。因為抗滑樁是一根一根的鋼筋混凝土柱排列而成的，所以可以根據需要把抗滑樁布置到對抗滑坡最有利的位置，增加抗滑效率。(4)開挖樁孔的同時可以直接校驗地質情況。

抗滑樁的目的是對抗滑坡體的滑動位移。為了保證邊坡的安全，所以需要定期觀察邊坡體的水平位移增量和滑移速度。目前常用的監測抗滑樁滑移的主流方法有：全站儀監測，GPS監測，光纖傳感器監測等。

其中全站儀監測方法的不足有：(1)耗費人力。由于全站儀的用法限制，其觀測的時候需要2-3人同時進行工作，耗費了不必要的人力。(2)受到地形的影響限制。往往邊坡體上會有綠化，由于植被的生長，會遮擋全站儀和棱鏡之間的視線，從而導致觀測結果出現偏差。(3)過程繁瑣。使用全站儀的時候，其本身的設備比較多并且沉重，并且對設備的架起地點的條件要求較高，而現場地理條件并不理想的話會產生一些不必要的麻煩。

GPS監測方法的不足有：(1)精準度不高。(2)條件限制。GPS檢測的方法往往需要衛星定位，如果監測地點有比較茂密的植被覆蓋就會影響GPS的信號，此方法就沒辦法繼續進行。(3)過程繁瑣。GPS監測的方法，需要很多的基準點，需要大距離的來回測量。

光纖傳感器監測方法的不足有：(1)造價昂貴。光纖傳感器屬于精密電子傳感儀器，比一般的傳統儀器造價會更加更貴一些，同時抗滑樁在投入使用時數量也很多。所以采用光纖傳感器的話造價會比較高。(2)儀器維護問題。由于光纖傳感器是高精度儀器，所以在惡虐的地質環境和天氣條件下，儀器的壽命會大大縮短，并會增加人工維護的次數，從而產生額外費用。(3)步驟繁瑣。在安裝光纖傳感器的時候，布線是極其的麻煩的，并且獲取的數據需要一系列復雜的系統轉換。

發明內容

本發明的目的就是針對以上問題提出的一種能夠自動讀取數據的抗滑樁偏移監測裝置，本發明主要是基于安裝在抗滑樁頂部的由調平支座、高精度圓形水準泡和無線傳輸裝置組成的監測系統。可以利用高精度圓形水準泡自動監測抗滑樁的偏移角度，進而計算偏移距離，本發明成本低廉，長時間監測穩定性好。

為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案如下：