装配式张弦梁钢支撑无线监测系统的制作方法

1.本实用新型涉及一种装配式张弦梁钢支撑无线监测系统，属于基坑监测技术领域。


背景技术：

2.20世纪80年代以来我国城市建设发展很快，尤其是高层建筑和地下工程得到了迅猛发展，基坑工程的重要性逐渐被人们所认识，基坑工程设计、施工技术水平也随着工程经验的积累不断提高。但是在基坑工程实践中，工程的实际工作状态与设计工况往往存在一定的差异，设计值还不能全面、准确地反映工程的各种变化，所以在理论分析指导下有计划地进行现场工程监测就显得十分必要。
3.现有技术中，基坑钢支撑内力及周边变形的监测都需要人工进行，人工操作不但效率低，处理数据繁琐，人为误差大，而且无法实现实时监测、实时预警，对于基坑来说存在安全隐患。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种装配式张弦梁钢支撑无线监测系统，替代传统人工测量、人工记录、人工处理数据、人工预警等，使得整个监测过程效率更高、准确度更高、时效性更强；通过装配式张弦梁钢支撑无线监测系统，能够实时监测基坑变形、钢支撑内力变化、立柱沉降等并及时预警，将监测频率提高了至少一个数量级，并且能够随时随地地查看基坑情况，达到有效控制基坑支护安全的目的。
5.本实用新型采取以下技术方案：
6.一种装配式张弦梁钢支撑无线监测系统，包括内力测量系统、变形测量系统；所述内力测量系统包括轴力盒9，所述轴力盒9设于张弦梁结构钢拉杆8的中部、张弦梁结构钢撑杆7的末端，及基坑钢支撑10的末端，所述轴力盒9实时监测轴力，并反馈给监控终端；所述变形测量系统包括3d 变形监测设备、测斜仪；所述3d变形监测设备包括固定在围护结构上的激光测距仪4、固定在基坑钢支撑10或用于支撑基坑钢支撑的立柱的顶部上的ccd位置传感器1，所述激光测距仪4对准所述ccd位置传感器，并以激光测距仪4作为基准，实时监测ccd位置传感器三维空间的位移，并反馈给监控终端；所述测斜仪包括至多个沿围护结构长度方向布置的监测单元，实时监测围护结构垂直向基坑内的方向的地表以下的深层水平位移，并反馈给监控终端。
7.优选的，还包括温度测量系统，所述温度测量系统包括温度传感器6，所述温度传感器6固定在基坑钢支撑10上，并与控制终端信号连接。
8.优选的，所述围护结构是钢筋混凝土梁3。
9.优选的，所述变形测量系统还包括gnss监测系统，所述gnss监测系统包括设置在围护结构上的若干gnss监测站和一独立的gnss基站，用于监测围护结构在水平面内的位移；所述gnss监测站的设置位置可与测斜仪位置相同，也可不同。
10.进一步的，当所述gnss监测站的设置位置与测斜仪位置相同时，所述监控终端对所述测斜仪与gnss基站的采集数据进行修正。
11.进一步的，还包括数据收发系统、供电系统；所述内力测量系统、变形测量系统、供电系统均与所述数据收发系统连接，所述数据收发系统与服务器连接，所述服务器作为控制终端，分别与预警系统、展示平台、预测系统连接，所述展示平台出具监测报告单。
12.优选的，所述轴力盒分为压力盒和拉力盒，压力盒用在基坑钢支撑10 和张弦梁钢撑杆7的端头，拉力盒用在拉杆上；压力盒9a包括一对端板902，所述一对端板902各自连有一支架905，一对支架905通过环形法兰901连接，轴力计903安装固定在所述一对支架905内部的空间内，一对支架905 侧壁上留有出线口904。
13.进一步的，所述出线口904呈垂直于所述环形法兰901的长条形；轴力计903通过螺纹孔903a与端板902上的沉孔902a对应连接。
14.进一步的，所述供电系统包括太阳能板、控制器、电池。
15.进一步的，所述数据收发系统包括数据采集模块、通讯模块，所述数据采集模块用来测量传感器数据并储存，通讯模块再将数据发送到服务器；数据展示平台包括电脑展示平台和移动端展示平台，用户通过平台实时查看下载数据以及监测报告的打印。
16.本实用新型的有益效果在于：
17.1)装配式张弦梁钢支撑无线监测系统，替代传统人工测量、人工记录、人工处理数据、人工预警等，使得整个监测过程效率更高、准确度更高、时效性更强。
18.2)通过装配式张弦梁钢支撑无线监测系统，能够实时监测基坑变形、钢支撑内力变化、立柱沉降等并及时预警，将监测频率提高了一个数量级，并且能够随时随地地查看基坑情况，达到有效控制基坑支护安全的目的。
19.3)针对采用张弦梁、钢支撑的基坑系统，进行了全面的、适应性的监测设计，智能化程度较高；利用激光测距仪与ccd位置传感器实现相对位移、立柱沉降监测；利用轴力盒实现张弦梁结构钢撑杆、钢拉杆，以及基坑钢支撑的轴力监测；利用测斜仪实现围护结构的倾斜、深层水平位移监测，利用gnss监测站实现围护结构在水平面内的位移监测，同时可利用控制终端对两者数据进行对比修正，使监测数据更加准确。
20.3)采用太阳能供电，环保经济，能够保证施工现场用电安全。
21.4)具有预测与预警系统，能够充分考虑各个因素对基坑的影响，对基坑安全的把控度更高。
附图说明
22.图1是本实用新型装配式张弦梁钢支撑无线监测系统在基坑内的平面布置图。
23.图2是3d变形监测设备的原理示意图。
24.图3是本实用新型装配式张弦梁钢支撑无线监测系统的控制流程图。
25.图4是gnss监测站的示意图。
26.图5是图1中轴力盒布置位置的放大图。
27.图6是轴力盒的结构布置图(分为压力盒与拉力盒)。
28.图7是图6中的1
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1向剖视图。
29.图8是拉力盒的结构示意图。
30.图9是压力盒的结构示意图。
31.图中，1.ccd位置传感器，2.测斜仪，3.钢筋混凝土梁，4.激光测距仪， 5.gnss监测站，6.温度传感器，7.钢撑杆，8.钢拉杆，9.轴力盒，10.基坑钢支撑，11.gnss基站，12.型钢支撑，13.安装支架，901.环形法兰，902. 端板，903.轴力计，904.出线口，905.支架，905a.支架螺纹孔，1101.gnss 主机，1102.gnss支架，902a.沉孔，902b.通孔，903a.螺纹孔，9a.压力盒， 9b.拉力盒。
具体实施方式
32.下面结合附图和具体实施例对本实用新型进一步说明。
33.参见图3，装配式张弦梁钢支撑无线监测系统，包括测量系统、供电系统、数据收发系统、数据处理系统、基坑安全预测系统、数据展示平台。
34.参见图1
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图7，一种装配式张弦梁钢支撑无线监测系统，包括内力测量系统、变形测量系统；所述内力测量系统包括轴力盒9，所述轴力盒9设于张弦梁结构钢拉杆8的中部、张弦梁结构钢撑杆7的末端，及基坑钢支撑10的末端，所述轴力盒9实时监测轴力，并反馈给监控终端；所述变形测量系统包括3d变形监测设备、测斜仪；所述3d变形监测设备包括固定在围护结构上的激光测距仪4、固定在基坑钢支撑10或用于支撑基坑钢支撑的立柱的顶部上的ccd位置传感器1，所述激光测距仪4对准所述ccd位置传感器，并以激光测距仪4作为基准，实时监测ccd位置传感器三维空间的位移，并反馈给监控终端；所述测斜仪包括至多个沿围护结构长度方向布置的监测单元，实时监测围护结构垂直向基坑内的方向的地表以下的深层水平位移，并反馈给监控终端。
35.在此实施例中，参见图1，还包括温度测量系统，所述温度测量系统包括温度传感器6，所述温度传感器6固定在基坑钢支撑10上，并与控制终端信号连接。
36.在此实施例中，参见图1，所述围护结构是钢筋混凝土梁3。
37.在此实施例中，参见图1，所述变形测量系统还包括gnss监测系统，所述gnss监测系统包括设置在围护结构上的若干gnss监测站和一独立的 gnss基站，用于检测围护结构在水平面内的位移；所述gnss监测站的设置位置可与测斜仪位置相同，也可不同。
38.在此实施例中，当所述gnss监测站的设置位置与测斜仪位置相同时，所述监控终端对所述测斜仪与gnss基站的采集数据进行修正。
39.在此实施例中，参见图3，还包括数据收发系统、供电系统；所述内力测量系统、变形测量系统、供电系统均与所述数据收发系统连接，所述数据收发系统与服务器连接，所述服务器作为控制终端，分别与预警系统、展示平台、预测系统连接，所述展示平台出具检测报告单。供电系统由太阳能板、控制器、电池组成。
40.在此实施例中，参见图6
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图7，所述轴力盒分为压力盒和拉力盒，压力盒用在基坑钢支撑10和张弦梁钢撑杆7的端头，拉力盒用在拉杆上；压力盒9a包括一对端板902，所述一对端板902各自连有一支架905，一对支架905通过环形法兰901连接，轴力计903安装固定在所述一对支架905 内部的空间内，一对支架905侧壁上留有出线口904。
41.在此实施例中，参见图6
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图7，所述出线口904呈垂直于所述环形法兰901的长条形；轴力计903通过螺纹孔903a与端板902上的沉孔902a 对应连接。
42.在此实施例中，数据收发系统由数据采集模块(振弦数据采集、电压电流数据采
集)、通讯模块(gprs通讯模块、lora无线模块、nb
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lot无线模块)组成，所述数据采集模块用来测量传感器数据并储存，通讯模块再将数据发送到服务器；
43.数据处理与预警系统包括云服务器、数据处理软件，对服务器上的数据进行处理并整合得到最终的展示数据；
44.基坑安全预测系统通过对过往数据进行分析并结合现场施工情况以及与设计计算进行比对分析得到基坑安全评分，再根据评分高低提出基坑施工与基坑监测建议；
45.数据展示平台包括电脑展示平台和移动端展示平台，用户可通过平台实时查看下载数据以及监测报告的打印。
46.以上是本实用新型的优选实施例，本领域普通技术人员还可以在此基础上进行各种变换或改进，在不拖拉本实用新型总的构思的前提下，这些变换或改进都应当属于本实用新型要求保护的范围之内。