用激光測距傳感器監測基坑鋼支撐軸力的方法
【專利摘要】本發明涉及用激光測距傳感器監測基坑鋼支撐軸力的方法，包括以下步驟：(1)基坑鋼支撐架設后施加預緊力前，選取一側基坑鋼支撐端部鋼墊板上焊固定裝置，另一側基坑鋼支撐端部鋼墊板對應部位設置反光片；(2)使激光測距傳感器與固定裝置連接，并使其激光點照準待測點反光片中央，然后讀取讀數；(3)按照規定的測量頻率，重復上述測量步驟，并記錄讀數，與第一次測值的差即為各監測時間的鋼支撐變形，由胡克定律即可以計算其軸力。本發明是一種結構簡單、安裝方便、操作快捷、能滿足精度要求，且造價低廉、易于推廣應用的基坑工程鋼支撐軸力監測方法。
【專利說明】
用激光測距傳感器監測基坑鋼支撐軸力的方法
技術領域
[0001]本發明涉及一種用激光測距傳感器監測基坑鋼支撐軸力的監測方法，主要用于基坑工程鋼支撐軸力的監測。
【背景技術】
[0002]在基坑工程施工中，鋼支撐因具有便于安裝和拆除、材料消耗量小等優點而被廣泛的采用，支撐軸力是基坑工程安全性的主要評價指標，因而是基坑施工過程中的主要監測項目。
[0003]現有基坑工程鋼支撐結構軸力監測方法主要有兩種:一種是在鋼支撐上安裝應變計，但是安裝較危險，而且安裝要求高，一般一根鋼支撐上要安裝三、四個應變計，成本高，并且監測精度的影響因素多，精度不容易保證;另一種是在鋼支撐的端部串聯安裝軸力計，該方法安裝復雜，尤其是軸力計與鋼支撐串聯安裝，需要施工單位配合將鋼支撐配置到合適的長度，鋼支撐已經配置好或已經施工就不能實施。
[0004]有鑒于此，提出本發明。
【發明內容】
[0005]針對現有技術的上述技術問題，本發明的目的是提供一種用激光測距傳感器監測基坑鋼支撐軸力的方法，其為一種結構簡單、安裝方便、操作快捷、能滿足精度要求，且造價低廉、易于推廣應用的基坑工程鋼支撐軸力監測方法。
[0006]為達到上述目的，本發明是通過以下技術方案實現的:
[0007]用激光測距傳感器監測基坑鋼支撐軸力的方法，包括以下步驟:
[0008](I)基坑鋼支撐架設后施加預緊力前，選取一側基坑鋼支撐端部鋼墊板上焊接固定裝置，另一側基坑鋼支撐端部鋼墊板對應部位設置反光片；
[0009](2)使激光測距傳感器與固定裝置通過螺絲桿連接，并使激光測距傳感器的激光點照準待測點反光片中央，然后讀取讀數，第一次測值記為1;
[0010](3)按照規定的測量頻率，重復上述測量步驟，并記錄讀數1,(1 = 1,2,3……，n)，與第一次測值的差(h-lo)即為各監測時間的鋼支撐變形A h，由胡克定律即可以計算其軸力Ni。具體計算公式如下:
[0011]Ni=[(l1-lo)/lo].E.A
[0012]式中:E為鋼支撐的彈性模量，A為鋼支撐的橫截面積。
[0013]所述的監測頻率為每天一次。
[0014]為使監測更加精確，還包括步驟(4):在鋼支撐的上部、左右側各布設一對測點，求取平均值。
[0015]所述的激光測距傳感器的底端設有螺紋孔，所述的固定裝置端部設有螺絲桿，所述的螺紋孔與螺絲桿配合。
[0016]本發明用激光測距傳感器監測基坑鋼支撐軸力的方法與現有技術相比，具有如下有益效果:
[0017]1、固定裝置簡單、小巧，成本低，容易保護；
[0018]2、監測操作簡便快捷，監測效率高，短時間內可對多個鋼支撐結構完成軸力監測，及時高效地為基坑狀態評估提供原始數據，同時安裝及監測時均不影響基坑正常施工，也不要鋼支撐施工單位的特殊配合；
[0019]3、監測結果可靠。因采用了固定裝置和能滿足要求精度的激光測距傳感器，激光測距傳感器與待測點之間采用點接觸的方式，解決了常規激光測距傳感器測量過程中待測點容易產生偏差而影響測量精度的弊端，有效提高了待測點位置的準確性，使測量結果更加準確。
【附圖說明】
[0020]圖1-3為用激光測距傳感器監測基坑鋼支撐軸力的工作原理圖；
[0021 ]圖4和5為激光測距傳感器與固定裝置連接圖；
[0022]圖中:1_圈梁或圍檁;2-固定裝置(同時作為鋼支撐上部方位測點鋼支撐左右兩側方位測點;3-激光測距傳感器;4-反光片(同時作為另一側鋼支撐上部方位對應測點)；4'、4"-另一側鋼支撐左右兩側方位對應測點;5-鋼支撐端部鋼墊板;6-鋼支撐。
【具體實施方式】
[0023]下面結合具體實施例對本發明作進一步的說明，但本發明的保護范圍并不限于此。
[0024]如圖1-5所示，本發明用激光測距傳感器監測基坑鋼支撐軸力的方法，所用的測試裝置包括激光測距傳感器3、固定裝置2和鋼墊板5，鋼墊板5安裝在基坑鋼支撐6上，鋼墊板5上設有反光片4，反光片焊接到鋼墊板上，作為鋼支撐變形測線的一個點，反光片4位于固定裝置2的相對側，固定裝置2與鋼墊板5焊接，作為鋼支撐變形測線的一個點，激光測距傳感器3的底端設有螺紋孔，固定裝置2端部設有螺絲桿21，螺絲桿21與螺紋孔配合。
[0025]本發明用激光測距傳感器監測基坑鋼支撐軸力的方法，包括以下步驟:
[0026](I)基坑鋼支撐架設后施加預緊力前，選取一側基坑鋼支撐端部鋼墊板上焊接固定裝置2，另一側基坑鋼支撐端部鋼墊板對應部位設置反光片；
[0027](2)使激光測距傳感器3與固定裝置2通過螺絲桿21連接，并使激光測距傳感器3的激光點照準待測點反光片中央，然后讀取讀數，第一次測值記為1;
[0028](3)按照每天一次的測量頻率，重復上述測量步驟，并記錄讀數1,(1 = 1,2,3……，η)，與第一次測值的差(I1-1o)即為各監測時間的鋼支撐變形Al1，由胡克定律即可以計算其軸力N1。具體計算公式如下:
[0029]Ni=[(l1-lo)/lo].E.A
[0030]式中:E為鋼支撐的彈性模量，A為鋼支撐的橫截面積。
[0031]為使監測更加精確，還包括步驟(4):在鋼支撐的上部、左右側各布設一對測點，求取平均值。
[0032]本發明的工作原理如下:
[0033]選定待監測的基坑兩側鋼支撐的鋼墊板5上，一側焊接固定球面接觸定線裝置，另一側布設反光片。監測時，使激光測距傳感器底部的螺紋孔與固定裝置的螺絲桿連接而形成固定配合，并使激光測距傳感器的激光點照準待測點反光片中央，讀取兩個測點間的距離的讀數。定期監測這兩點間的距離，與第一次測值的差即為各監測時間的鋼支撐變形，再由胡克定律可以計算鋼支撐的軸力。
[0034]為使監測更精確，可以在鋼支撐的上部、左部及右部各布設一對測點，求取平均值，作為鋼支撐軸力監測的最終結果。
[0035]上述實施例僅用于解釋說明本發明的發明構思，而非對本發明權利保護的限定，凡利用此構思對本發明進行非實質性的改動，均應落入本發明的保護范圍。
【主權項】
1.一種用激光測距傳感器監測基坑鋼支撐軸力的方法，其特征在于包括以下步驟: (1)基坑鋼支撐架設后施加預緊力前，選取一側基坑鋼支撐端部鋼墊板上焊接固定裝置，另一側基坑鋼支撐端部鋼墊板對應部位設置反光片； (2)使激光測距傳感器與固定裝置通過螺絲桿連接，并使激光測距傳感器的激光點照準待測點反光片中央，然后讀取讀數，第一次測值記為1; (3)按照規定的測量頻率，重復上述測量步驟，并記錄讀數h(i= l，2，3……，n)，與第一次測值的差(I1-1o)即為各監測時間的鋼支撐變形A I1，由胡克定律即可以計算其軸力K。具體計算公式如下:Ni= [(li_lo)/lo].E.A 式中:E為鋼支撐的彈性模量，A為鋼支撐的橫截面積。2.如權利要求1所述用激光測距傳感器監測基坑鋼支撐軸力的方法，其特征在于:所述的激光測距傳感器的底端設有螺紋孔，所述的固定裝置端部設有螺絲桿，所述的螺紋孔與螺絲桿配合。3.如權利要求1所述用激光測距傳感器監測基坑鋼支撐軸力的方法，其特征在于:所述的固定裝置與鋼墊板通過焊接連接。4.如權利要求1所述用激光測距傳感器監測基坑鋼支撐軸力的方法，其特征在于:激光測距傳感器與待測點之間采用點接觸的方式。5.如權利要求1所述用激光測距傳感器監測基坑鋼支撐軸力的方法，其特征在于:所述的監測頻率為每天一次。6.如權利要求1所述用激光測距傳感器監測基坑鋼支撐軸力的方法，其特征在于:還包括步驟(4):在鋼支撐的上部、左右側各布設一對測點，求取平均值。
【文檔編號】E02D33/00GK105839681SQ201610319379
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年5月13日
【發明人】夏才初, 陳忠清, 杜時貴
【申請人】紹興文理學院