本發(fā)明屬于工程監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種并聯(lián)可回收式側(cè)向位移測(cè)試系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在基坑工程施工過(guò)程中，需要對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)及深層土體進(jìn)行側(cè)向位移監(jiān)測(cè)。目前側(cè)向位移監(jiān)測(cè)手段主要分人工監(jiān)測(cè)和自動(dòng)化監(jiān)測(cè)兩種方式。

人工監(jiān)測(cè)采用如圖1、2所示的活動(dòng)測(cè)斜儀3的形式，用于進(jìn)行基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)、深層土體側(cè)向位移的監(jiān)測(cè)，導(dǎo)管4中具有與活動(dòng)測(cè)斜儀3上導(dǎo)輪5相適配的導(dǎo)槽6，將活動(dòng)測(cè)斜儀3設(shè)置于導(dǎo)管4中，進(jìn)行人工逐段測(cè)試，并通過(guò)電纜2將數(shù)據(jù)傳送到測(cè)讀設(shè)備1上進(jìn)行記錄，一般需要兩人配合作業(yè)，作業(yè)人員工作量大，且測(cè)試結(jié)果受人工影響較大。

側(cè)向變形自動(dòng)化監(jiān)測(cè)一般采用固定式測(cè)斜儀來(lái)實(shí)現(xiàn)。目前主要使用的固定測(cè)斜儀測(cè)斜傳感器安置在測(cè)斜孔內(nèi)，一支傳感器有一根導(dǎo)線，引出測(cè)斜孔口后與自動(dòng)化設(shè)備相連，進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集傳輸。單孔設(shè)置傳感器時(shí)，由于測(cè)斜孔直徑有限，因此在布置傳感器時(shí)，數(shù)量上就會(huì)受到限制，目前一般一個(gè)測(cè)孔最多設(shè)置14只傳感器。對(duì)于較深測(cè)孔來(lái)說(shuō)，傳感器間距離大，深度方向上描述圍護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移的準(zhǔn)確性有所欠缺，同時(shí)其附件多，重量大，導(dǎo)致安裝、維護(hù)、難度大。

而假使前述的各傳感器之間采用串聯(lián)形式的話，由于電壓會(huì)沿路線產(chǎn)生壓降，使得距離遠(yuǎn)的傳感器電壓達(dá)不到要求，從而導(dǎo)致傳感器失效或者數(shù)據(jù)不準(zhǔn)；且當(dāng)其中任意一個(gè)傳感器發(fā)生損壞，那么與其相串聯(lián)的所有傳感器在都將會(huì)受到影響無(wú)法正常工作測(cè)讀，更換和維修損壞傳感器的工作也較為復(fù)雜。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是根據(jù)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種并聯(lián)可回收式側(cè)向位移測(cè)試系統(tǒng)，該測(cè)試系統(tǒng)通過(guò)將測(cè)斜傳感器之間進(jìn)行并聯(lián)，從而提高監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

本發(fā)明目的實(shí)現(xiàn)由以下技術(shù)方案完成：

一種并聯(lián)可回收式側(cè)向位移測(cè)試系統(tǒng)，布置于測(cè)斜管中，其特征在于所述測(cè)試系統(tǒng)包括若干測(cè)斜傳感器以及數(shù)據(jù)采集設(shè)備，相鄰的所述測(cè)斜傳感器之間通過(guò)連接桿件進(jìn)行連接，各所述測(cè)斜傳感器并聯(lián)于所述數(shù)據(jù)采集設(shè)備的主線纜上。

所述測(cè)試系統(tǒng)還包括一孔口固定裝置，所述孔口固定裝置可拆卸式安裝于所述測(cè)斜管端口，靠近于所述測(cè)斜管端部的所述測(cè)斜傳感器通過(guò)所述連接桿件與所述頂部固定裝置相連接。

所述連接桿件為可伸縮式桿體，用以調(diào)節(jié)相鄰所述測(cè)斜傳感器之間的間距。

所述測(cè)斜傳感器的至少一端部固定有萬(wàn)向節(jié)，所述萬(wàn)向節(jié)與所述連接桿件端部螺紋連接。

所述測(cè)斜傳感器的側(cè)壁上設(shè)置有至少一組導(dǎo)輪，所述導(dǎo)輪與所述測(cè)斜管內(nèi)壁上的導(dǎo)槽相適配。

所述測(cè)斜傳感器呈圓柱體狀，由上、下兩段圓柱體拼接而成，在任一所述圓柱體中具有一用于容置傳感器芯片的空腔。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是，（1）各測(cè)斜傳感器之間采用并聯(lián)的形式，相對(duì)于傳統(tǒng)串聯(lián)的形式，解決了串聯(lián)線路電壓隨著線路的增長(zhǎng)電壓減小從而影響測(cè)試長(zhǎng)度及傳感器數(shù)量的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了側(cè)向位移的高精度監(jiān)測(cè)；（2）根據(jù)被測(cè)對(duì)象變形特性及測(cè)試精度要求，可通過(guò)伸縮式連接桿體自由調(diào)節(jié)設(shè)置測(cè)斜傳感器之間的間距，形成側(cè)向位移測(cè)試系統(tǒng)；（3）測(cè)斜傳感器與主線纜之間采用接口連接的形式，當(dāng)單個(gè)測(cè)斜傳感器發(fā)生故障時(shí)，可進(jìn)行快速更換，易于維護(hù)；（4）系統(tǒng)重量小，易于回收存儲(chǔ)；（5）該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)便攜式采集，也可以通過(guò)設(shè)備自動(dòng)化采集或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化采集傳輸，改變傳統(tǒng)外業(yè)作業(yè)模式。

附圖說(shuō)明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中人工監(jiān)測(cè)側(cè)向位移的示意圖；

圖2為圖1現(xiàn)有技術(shù)中人工監(jiān)測(cè)側(cè)向位移的俯視圖；

圖3為本發(fā)明中并聯(lián)可回收式側(cè)向位移測(cè)試系統(tǒng)示意圖；

圖4為本發(fā)明中測(cè)斜傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明中連接桿件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明中孔口固定裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的特征及其它相關(guān)特征作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，以便于同行業(yè)技術(shù)人員的理解：

如圖1-6，圖中標(biāo)記1-23分別為：測(cè)讀設(shè)備1、電纜2、活動(dòng)測(cè)斜儀3、導(dǎo)管4、導(dǎo)輪5、導(dǎo)槽6、數(shù)據(jù)采集設(shè)備7、主線纜8、孔口固定裝置9、測(cè)斜傳感器10、連接桿件11、接口12、測(cè)斜管13、萬(wàn)向節(jié)14、匹配螺口15、上段圓柱體16、線纜17、傳感器芯片18、空腔19、下段圓柱體20、導(dǎo)輪21、吊環(huán)22、限位帽23。

實(shí)施例：如圖3所示，本實(shí)施例具體涉及一種并聯(lián)可回收式側(cè)向位移測(cè)試系統(tǒng)，該測(cè)試系統(tǒng)布置于測(cè)斜管13中，主要包括若干通過(guò)連接桿件11連接成串的測(cè)斜傳感器10，各測(cè)斜傳感器10以并聯(lián)方式同位于測(cè)斜管13外的數(shù)據(jù)采集設(shè)備7相連接。

如圖3-6所示，本實(shí)施例中連接成串的若干測(cè)斜傳感器10沿測(cè)斜管13的走向間隔分布，且相鄰的測(cè)斜傳感器10之間通過(guò)連接桿件11進(jìn)行連接，位于最上端的測(cè)斜傳感器10通過(guò)連接桿件11同位于測(cè)斜管13端口上的孔口固定裝置9連接固定，孔口固定裝置9固定于測(cè)斜管13的端口，用于承受測(cè)試系統(tǒng)的重力，從而保證各測(cè)斜傳感器10和連接桿件11在豎直方向上的穩(wěn)定性；位于地面上的數(shù)據(jù)采集設(shè)備7將其主線纜8引入測(cè)斜管13的內(nèi)部，各測(cè)斜傳感器10分別通過(guò)線纜17以接口12的形式并聯(lián)連接在主線纜8上。

如圖3、4所示，測(cè)斜傳感器10的主體呈圓柱體狀，由上段圓柱體16和下段圓柱體20相互拼裝組成，其中，上段圓柱體16的下端部以螺紋連接的方式同下段圓柱體20的上端部連接，在下段圓柱體20中具有一空腔19，該空腔19中具有可容置卡接傳感器芯片18的卡槽，卡槽方向?yàn)閭鞲衅餍酒?8的測(cè)試方向，傳感器芯片18經(jīng)線纜17以接口12的形式連接在主線纜8上；在傳感器芯片18安裝好后，對(duì)傳感器芯片18進(jìn)行封裝，封裝保證一定的防水性能，并能夠承受一定水壓。此外，在下段圓柱體20的外壁面上設(shè)置有導(dǎo)輪21（圖3中未示出，具體請(qǐng)參見(jiàn)圖4），根據(jù)具體的需要導(dǎo)輪21可設(shè)置1-2組，導(dǎo)輪21與測(cè)斜管13內(nèi)壁上的凹槽相匹配，以達(dá)到在測(cè)斜傳感器10下放或上提過(guò)程中的限位導(dǎo)向。

如圖3、4所示，測(cè)斜傳感器10的兩端部分別以匹配螺口15的方式固定安裝有萬(wàn)向節(jié)14，連接桿件11的端部通過(guò)萬(wàn)向節(jié)14與測(cè)斜傳感器10連接，通過(guò)萬(wàn)向節(jié)14的設(shè)置，使測(cè)試系統(tǒng)可適用于被測(cè)物體大變形的情況，也適用于測(cè)斜管13扭轉(zhuǎn)嚴(yán)重的情況，且便于測(cè)試系統(tǒng)的回收。

如圖5所示，連接桿件11具體為一伸縮桿，其兩端部為匹配螺口15，通過(guò)調(diào)節(jié)連接桿件11的長(zhǎng)度可自由控制測(cè)斜傳感器10之間的間距，此外，當(dāng)在回收時(shí)，可將連接桿件11縮短至最短長(zhǎng)度以便于回收存儲(chǔ)。

如圖3、6所示，孔口固定裝置9套裝于測(cè)斜管13的上端口位置，包括能夠?qū)?yīng)套裝在測(cè)斜管13管口處的限位帽23，限位帽23的上表面通過(guò)匹配螺口15的方式設(shè)置有一吊環(huán)22，限位帽23的下表面具有一匹配螺口15，該匹配螺口15用于同連接桿件11連接固定，其中，限位帽23為套裝式結(jié)構(gòu)，由若干桿體焊接構(gòu)成。

如圖3所示，數(shù)據(jù)采集設(shè)備7為便攜式采集設(shè)備，觀測(cè)時(shí)，按照監(jiān)測(cè)頻率要求人工攜帶數(shù)據(jù)采集設(shè)備7，將數(shù)據(jù)采集設(shè)備7接入位于測(cè)斜管13中的主線纜8，對(duì)所有測(cè)斜傳感器10進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)采集后將數(shù)據(jù)采集設(shè)備7與計(jì)算機(jī)連接，進(jìn)而進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算；數(shù)據(jù)采集設(shè)備7也可以是能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程控制和遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖詣?dòng)化采集設(shè)備。

如圖3-6所示，本實(shí)施例中并聯(lián)可回收式側(cè)向位移測(cè)試系統(tǒng)的工作方法包括以下步驟：

（1）將各測(cè)斜傳感器10之間通過(guò)連接桿件11連接成串，并通過(guò)調(diào)節(jié)可伸縮式連接桿件11的長(zhǎng)度從而控制測(cè)斜傳感器10之間的間距；同時(shí)，將位于最上端的測(cè)斜傳感器10經(jīng)連接桿件11同孔口固定裝置9連接固定；以并聯(lián)的形式將各測(cè)斜傳感器10同主線纜8進(jìn)行并聯(lián)連接，并將主線纜8的端部同數(shù)據(jù)采集設(shè)備7連接；

（2）將上述連接成串的測(cè)斜傳感器10置入測(cè)斜管13中，測(cè)斜傳感器10上的導(dǎo)輪21沿測(cè)斜管13上的內(nèi)壁凹槽前進(jìn)，待下放至預(yù)定位置后，孔口固定裝置9套裝固定于測(cè)斜管13的上端口上，此時(shí)，連接成串的測(cè)斜傳感器10在孔口固定裝置9的固定連接下，在測(cè)斜管13中保持豎向穩(wěn)定狀態(tài)，可以進(jìn)行穩(wěn)定的側(cè)向位移監(jiān)測(cè)；

（3）待測(cè)試系統(tǒng)在測(cè)斜管13中就位后，啟動(dòng)數(shù)據(jù)采集設(shè)備7控制各測(cè)斜傳感器10進(jìn)行側(cè)向位移監(jiān)測(cè)，各測(cè)斜傳感器10所采集的數(shù)據(jù)經(jīng)主線纜8傳輸至數(shù)據(jù)采集設(shè)備7中，數(shù)據(jù)采集后將數(shù)據(jù)采集設(shè)備7與計(jì)算機(jī)連接，進(jìn)而進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算；

（4）待完成監(jiān)測(cè)工作后，將孔口固定裝置9從測(cè)斜管13的上端口脫卸拆除，通過(guò)吊環(huán)22上提孔口固定裝置9，以將測(cè)試系統(tǒng)從測(cè)斜管13中拉出，完成設(shè)備的回收，將連接桿件11縮至最短長(zhǎng)度，并在萬(wàn)向節(jié)14的轉(zhuǎn)向下，將成串的測(cè)試系統(tǒng)彎折成尺寸較小的幾何形狀，從而便于收納存儲(chǔ)。

本實(shí)施例中測(cè)試系統(tǒng)的有益效果在于：(1)以往各測(cè)斜傳感器是各自將線纜引出測(cè)斜管同數(shù)據(jù)采集設(shè)備進(jìn)行連接的，這種方式將會(huì)造成測(cè)斜管管口線纜集中擁擠在一起，限制了測(cè)斜傳感器的數(shù)量，本實(shí)施例中通過(guò)將各測(cè)斜傳感器同位于測(cè)斜管中的單根主線纜進(jìn)行連接，從而有效避免了測(cè)斜管管口線纜集中擁擠的弊端，有效增加了測(cè)斜傳感器在測(cè)斜管中的設(shè)置數(shù)量；（2）以往測(cè)斜傳感器之間采用串聯(lián)連接的方式，由于電壓會(huì)沿路線產(chǎn)生壓降，使得距離遠(yuǎn)的傳感器電壓達(dá)不到要求，從而導(dǎo)致測(cè)斜傳感器失效或者數(shù)據(jù)不準(zhǔn)，本實(shí)施例中的測(cè)斜傳感器之間通過(guò)采用并聯(lián)方式有效解決了這一問(wèn)題；且如果采用串聯(lián)方式的話，若其中某個(gè)測(cè)斜傳感器發(fā)生故障，將會(huì)影響所有測(cè)斜傳感器的監(jiān)測(cè)，而如果采用本實(shí)施例中并聯(lián)方式的話，無(wú)論其中哪個(gè)測(cè)斜傳感器發(fā)生損壞，均不會(huì)影響到其余的測(cè)斜傳感器的監(jiān)測(cè)工作，同時(shí)只需松開(kāi)相應(yīng)的接口即可進(jìn)行更換維修；（3）相鄰測(cè)斜傳感器之間的連接桿件采用可伸縮形式，可以實(shí)現(xiàn)測(cè)斜傳感器之間的間距自由調(diào)節(jié)，且便于以最小長(zhǎng)度進(jìn)行回收存放；（4）連接桿件與測(cè)斜傳感器之間的連接部位具有萬(wàn)向節(jié)，通過(guò)萬(wàn)向節(jié)的設(shè)置，可以適應(yīng)于變形較大的被測(cè)物體或者扭轉(zhuǎn)嚴(yán)重的測(cè)斜管，且便于回收存放。