[發明專利]一種注漿錨固分層傾斜與沉降監測系統及方法

有效

• 申請號: 202110708553.2
• 申請日: 2021-06-25
• 公開（公告）號: CN113338252B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 洪成雨;馬林書;陳湘生;蘇棟;檀俊坤
• 申請（專利權）人: 深圳大學
• 主分類號: G01B11/16
• 分類號: G01B11/16;E02D1/00
• 代理公司: 深圳市弘為力創知識產權代理事務所(普通合伙) 44751
• 代理人: 康曉春

1.一種注漿錨固分層傾斜與沉降監測系統，包括多組測量裝置和數據采集儀(1)，其特征在于：每組測量裝置均包括支撐管(2)、至少兩個錨固模組(3)、傳動模組(4)和傾斜測量模組(5)；

每個錨固模組(3)包括吊管(31)，所述支撐管(2)設有貫穿孔，所述吊管(31)固定連接在貫穿孔內，吊管(31)下端設有錨固桿(32)，所述錨固桿(32)包括圓柱形鉸(321)，所述圓柱形鉸(321)轉動連接在吊管(31)下端，所述圓柱形鉸(321)一側固定連接伸縮桿(322)；

傳動模組(4)包括鉸接球(41)，所述鉸接球(41)固定連接在支撐管(2)內壁上，所述鉸接球(41)上側和下側分別固定連接碳纖維固定裝置(42)，所述碳纖維固定裝置(42)內部固定連接第一傳感構件(43)；

傾斜測量模組(5)包括支撐桿(51)，所述支撐桿(51)固定連接在支撐管(2)內壁上，所述支撐桿(51)端頭固定連接梁式傳感構件(52)，所述梁式傳感構件(52)下端鉸接連接重物(53)；

所述第一傳感構件(43)及梁式傳感構件(52)內部均裝有Flex彎曲傳感器(6)，相鄰兩個測量裝置的Flex彎曲傳感器(6)通過信號纜(7)串聯，信號纜(7)上端與數據采集儀(1)固定連接。

2.根據權利要求1所述的一種注漿錨固分層傾斜與沉降監測系統，其特征在于：所述數據采集儀(1)內部設有鋰電池。

3.根據權利要求1所述的一種注漿錨固分層傾斜與沉降監測系統，其特征在于：碳纖維固定裝置(42)的形狀為長方體。

4.根據權利要求1所述的一種注漿錨固分層傾斜與沉降監測系統，其特征在于：所述信號纜(7)包括內部的裸光纖和外部的PVC包裹層。

5.根據權利要求1所述的一種注漿錨固分層傾斜與沉降監測系統，其特征在于：所述Flex彎曲傳感器(6)為矩形條狀結構。

6.根據權利要求1所述的一種注漿錨固分層傾斜與沉降監測系統，其特征在于：所述吊管(31)下端固定連接驅動電機(311)，所述驅動電機(311)的主軸端頭固定連接驅動齒輪(312)，所述圓柱形鉸(321)外側固定連接外齒環(313)，所述外齒環(313)與驅動齒輪(312)相嚙合，所述伸縮桿(322)包括固定管(3221)，所述固定管(3221)與圓柱形鉸(321)固定連接并連通，所述固定管(3221)內滑動連接伸縮內管(3222)，所述固定管(3221)一側固定連接電動推桿，所述電動推桿與伸縮內管(3222)固定連接。

7.一種土層傾斜與沉降監測方法，采用權利要求1至6任意一項所述的監測系統，其特征在于：包括以下操作步驟：

步驟一，在待測區域鉆一個監測孔(10)，監測孔(10)的內壁對應鉆取多個鉆孔，鉆孔內放置套管(20)，將多組測量裝置放入監測孔(10)內， 其中Flex彎曲傳感器(6)與信號纜(7)串聯，接入位于地面的數據采集儀(1)，數據采集儀(1)通過5G數據傳輸終端傳輸至云端分析平臺分析；

步驟二，打開操作開關，兩側錨固桿(32)升起并通過伸縮桿(322)伸入套管(20)內進行灌漿錨固；當土體發生沉降時，兩側的錨固桿(32)帶動上層錨固模組(3)下沉，與上層錨固模組(3)相連的傳動模組(4)的第一傳感構件(43)也進行下沉，導致上下的第一傳感構件(43)的角度之間發生變化，Flex彎曲傳感器(6)得到變化的角度，并將數據傳輸回5G數據傳輸終端，結合三角形內部角與邊的關系可推算出上下錨固模組(3)之間的土體沉降；

步驟三，土體發生傾斜時，錨固模組(3)傾斜，導致傾斜測量模組(5)的梁式傳感構件(52)傾斜與下側的重物(53)產生一定的角度，Flex彎曲傳感器(6)得到變化的角度，即可測量出與錨固裝置相連的土體的傾斜角度。

8.根據權利要求7所述的一種土層傾斜與沉降監測方法，其特征在于：所述套管(20)為金屬管，所述套管(20)外側均勻分布鏤空孔。