[发明专利]测量深层水平位移的磁吸柔性测斜装置及测量方法

说明书

本发明公开了测量深层水平位移的磁吸柔性测斜装置及测量方法，测斜装置包括一测斜金属管、一数据采集模块、一通电模块、若干个通电磁吸传感模块、若干个防水连接件和一沉底定位块，所述沉底定位块位于测斜金属管的底端部，且通电磁吸传感模块间隔布置在测斜金属管内，所述数据采集模块和通电模块均位于测斜金属管顶端外侧，所述数据采集模块与通电磁吸传感模块之间、通电模块与通电磁吸传感模块之间、相邻两个通电磁吸传感模块之间以及通电磁吸传感模块与沉底定位块之间均通过防水连接件进行连接。本申请的测斜装置在重量及成本上大幅度降低,具有便携性。

技术领域

本发明涉及测量深层水平位移的磁吸柔性测斜装置及测量方法。

背景技术

土木工程领域中对建筑物、构造物、桩、边坡或基坑支护需要监测其水平 位移，现有技术中多采用测斜仪进行监测。测斜仪的探头是一个圆柱体，上下 各有一对滑轮，上下轮距500mm，其工作原理是利用重力摆锤始终保持铅直方向 的性质，测得探头中轴线与摆锤垂直线间的倾角，倾角的变化可由电信号转换 而得，从而可以知道被测结构的角度偏转变化值，通过倾角推得水平位移距离， 从而绘制出相应深度的水平位移曲线。采用测斜仪需要预先埋设测斜管，然后 将测斜仪放入测斜管内进行测量。对于边坡或基坑支护的测斜的方法是：先在 被测土体上垂直钻孔，埋入测斜管。测斜管为圆形，直径有50mm、70mm等，每节一般为2m长，采用钢材、铝合金、塑料等制作，最常用的还是PVC塑料管。 测建筑物、构造物或桩时，则先将测斜管在吊放钢筋笼之前，接长到设计长度， 绑扎在钢筋上，随钢筋笼一起放入槽内(桩孔内)。测斜管的底部与顶部要用盖 子封住，防止砂浆、泥浆及杂物入孔内。人工测斜时，把测斜仪探头，投放到 测斜管内，从最底部开始，人工提升探头，每单位长度，如500mm，停下来，读 取倾角，直至探头提到测斜管管口。

目前传统的测斜仪的人工测斜方法存在以下不足：1、需要人工提升测斜仪 探头，一点点读数，耗费大量人工；2、现有的测斜方式不能实现读数自动化和 实时监测，并且人工获取数据容易造成误差，监控结果的精度无法保证。

自动化测斜是在人工测斜的基础上进行改进，只是在测斜管内放置一连串 具有固定距离的倾角传感器，通过数据采集仪器获得每个传感器的倾角数据， 从而实现自动化监测。自动化测斜相对于人工测斜能获得较好的精确度，且能 实时获得需要的监控数据，但最大的问题是现有的自动化测斜仪的倾角传感器 是需要带有滑轮进行加工的，而这个成品的倾角传感器造价昂贵，整套设备不 仅成本高且重量重，安装和携带都十分不便。

发明内容

本发明提供了测量深层水平位移的磁吸柔性测斜装置及测量方法，其克服 了背景技术所存在的不足。本发明解决其技术问题所采用的技术方案之一是：

测量深层水平位移的磁吸柔性测斜装置，它包括一测斜金属管、一数据采 集模块、一通电模块、若干个通电磁吸传感模块、若干个防水连接件和一沉底 定位块，所述沉底定位块位于测斜金属管的底端部，且通电磁吸传感模块间隔 布置在测斜金属管内，所述数据采集模块和通电模块均位于测斜金属管顶端外 侧，所述数据采集模块与通电磁吸传感模块之间、通电模块与通电磁吸传感模 块之间、相邻两个通电磁吸传感模块之间以及通电磁吸传感模块与沉底定位块 之间均通过防水连接件进行连接；

每一通电磁吸传感模块均包括倾角传感器和分别固接在倾角传感器上下两 端的两个电磁铁，所述通电模块通断电并通过防水连接件的传导可控制电磁铁 与测斜金属管之间的磁吸固定或失磁分离，初始安装时可通过电磁铁与测斜金 属管之间的失磁分离调整通电磁吸传感模块在测斜金属管内的位置，调整完毕 后通过电磁铁与测斜金属管之间的磁吸固定以将通电磁吸传感模块固定在测斜 金属管内。

一较佳实施例之中：所述电磁铁为失电型电磁铁，当通电模块断电时电磁 铁具有磁性且与测斜金属管相磁吸固定，当通电模块通电时电磁铁失去磁性且 与测斜金属管相分离；或者，所述电磁铁为通电型电磁铁，当通电模块通电时 电磁铁具有磁性且与测斜金属管相磁吸固定，当通电模块断电时电磁铁失去磁 性且与测斜金属管相分离。