[实用新型]基坑开挖围护结构顶变形监测装置

说明书

技术领域

    本实用新型涉及深基坑开挖领域，具体为一种基坑开挖围护结构顶变形监测装置。 

背景技术

近年来，随着经济的发展，城市的交通拥堵问题日益突出，人类城市交通的主要动脉已从地面转入地下空间，目前各种用途的地下空间已在世界各地大中城市得到开发利用，地下工程建设项目的数量和规模也迅速增大，特别是地铁车站基坑开始向超深度、超长度和超宽度发展，有时换乘站基坑开挖深度达到28米，为一级基坑，基坑开挖时围护结构顶水平位移和桩顶沉降特别重要，传统监测方法是分别埋设水平位移和桩顶沉降点后，采用水准尺进行测量，每次监测时均要先对全站仪进行调整后测量转点，才能进行监测，不仅测量费时、费力，而且测量精度低，有时受龙门吊运输影响，无法给施工及时提供有效信息，最终造成基坑变形破坏，这是基坑开挖围护结构顶变形监测的难题。目前还没有较好的测量方法，以满足地铁深基坑的监测精度要求。 

发明内容

    本实用新型为了解决现有基坑开挖围护结构顶变形监测费时、费力、受龙门吊影响和测量精度低的难题，提供一种基坑开挖围护结构顶变形监测装置。 

本实用新型是采用如下方案实现的：基坑开挖围护桩冠梁结构顶变形监测装置，包括间隔预埋在基坑两侧冠梁内、并且上端露出冠梁顶部的棱镜支撑杆，棱镜支撑杆下端与基坑两侧的围护桩钢筋焊接，棱镜支撑杆上端安装监测棱镜；还包含基坑端头中间位置焊接在围护桩钢筋上并且与基坑端面垂直设置的强制对中支撑柱，强制对中支撑住上端固定有与其垂直的强制对中测量平台，强制对中测量平台上安设用钢筋加工成螺杆的强制对中点，强制对中点上部安装与其螺纹配合的全站仪。 

所述的棱镜支撑杆上端开设球形凹槽，棱镜支撑杆上端周圈设有环槽，监测棱镜安装座下端内侧设有与环槽相互配合的卡环按钮，监测棱镜通过卡环按钮及环槽的配合固定在棱镜支撑杆上端的球形凹槽内。 

采用本实用新型的结构设计，首先采用Φ16不锈钢在车床上加工成上部为球体且能安装棱镜头的棱镜支撑杆；然后把棱镜支撑杆与基坑两侧围护结构钢筋焊接在一起，并浇筑冠梁使棱镜支撑杆上部为球形凹槽露出冠梁顶。最后在棱镜支撑杆上安装棱镜头，利用基坑端头设置强制对中测量平台及强制对中点，在强制对中点上架设全站仪，通过全站仪对准棱镜头就能进行水平位移和桩顶沉降监测。 

    与现有技术相比，本实用新型具有以下优点： 

1）用车床加工基坑桩顶位移与沉降变形的棱镜支撑杆，使监测点和棱镜形成一个整体，不仅实现监测方便灵活，而且减少了监测人员；

2）棱镜支撑杆与围护结构钢筋焊接在一起，不仅实现了桩顶沉降和位移共点，而且实现了采用全站仪直接测量时不受龙门吊等干扰；

3）利用基坑端头设置强制对中点架设全站仪，不仅解决了传统监测过程中需要打转点和全站仪调整时间长等难题，而且提高了监测精度和功效；

总之，本实用新型充分利用高精度棱镜头和强制对中点架设全站仪进行测量，实现了桩顶沉降和位移共点，不仅不受龙门吊干扰、减少监测人员投入和监测方便，而且大大地简化监测工序，提高了监测精度和功效，为基坑开挖提供高精度监测成果，保证深基坑的开挖安全，具有工艺简单、技术先进、实用性强等优点。

采用该技术成功地完成了沈阳地铁9号线汪河路站深基坑开挖监测，填补了我国深基坑围护结构顶变形监测共点技术的空白，取得了良好的经济效益和社会效益。本实用性新适用于所有围护结构基坑开挖监测施工。 

附图说明

图1为本实用新型的平面示意图； 

图2为本实用新型A-A剖面图；

图3为本实用新型B-B剖面图；

图中：1-冠梁；2-棱镜支撑杆；3-围护桩钢筋；4-监测棱镜；5-强制对中测量平台；6-强行对中点；7-全站仪；8-棱镜卡环按钮；9-环槽；10-强制对中支撑柱。

具体实施方式

基坑开挖围护结构顶变形监测装置，如图1、2、3所示，包括间隔预埋在基坑两侧冠梁1内、并且上端露出冠梁顶部的棱镜支撑杆2，棱镜支撑杆下端与基坑两侧的围护桩钢筋3焊接，棱镜支撑杆上端安装监测棱镜4；还包含基坑端头中间位置焊接在围护桩钢筋上并且与基坑端面垂直设置的强制对中支撑柱10，强制对中支撑住上端固定有与其垂直的强制对中测量平台5，强制对中测量平台上安设用钢筋加工成螺杆（外丝扣）的强制对中点6，强制对中点上部安装与其螺纹配合的全站仪7，全站仪基座设有内丝扣，将全站仪直接拧在强制对中点上即可。