[发明专利]一种全回收基坑围护结构墙身变形测量装置及实施方法

说明书

本发明公开了一种全回收基坑围护结构墙身变形测量装置及实施方法，涉及基坑钢板桩测量技术领域，包括钢板桩、固定于钢板桩内壁的护管，所述护管顶部安装测角装置，底部连接钻头；所述钢板桩的每个测点成组设置超声波发射器和接收探头，金属片转动连接于护管内，以便保持竖直状态并反射超声波；所述测角装置包括测角筒体，测角筒体内填充液体介质，液体介质内设有悬浮薄片；所述测角筒体上侧固定有环形激光灯带，环形激光灯带内侧设有多点式激光传感器。本发明可以与钢板桩结合成为一体一同打入地下,对钢板桩的倾斜角度及弯曲变形曲线进行实时测量并输出数值，在超过允许倾斜角度时可以及时发出警报。

技术领域

本发明涉及全回收基坑围护墙身变形测量技术领域，尤其涉及一种全回收基坑围护结构墙身变形测量装置及实施方法。

背景技术

近年来，全回收基坑支护技术取得较快发展。全回收支护技术包含全回收围护和支撑结构。全回收围护结构主要有钢板桩、钢板桩与H型钢或钢管桩等结合的组合钢桩。全回收围护结构一般通过静压、锤击等型式打入土体，后续基坑开挖，坑外土体作用于围护结构，围护结构产生变形。

根据GB50497-2019《建筑基坑工程监测技术标准》规定，基坑工程安全等级二级以上应监测围护结构墙身变形。由于现行全回收围护结构均为钢制标准构件，工程常用的PVC测斜管不能与全回收围护结构同时一体打入地下，采用钢板桩、组合钢桩等全回收围护结构的基坑基本不做墙身变形，不符合现行国家标准的要求，更无法掌握全回收围护结构的工作性状。

如果采用分体施工方法，测斜管应先安装，由于全回收围护结构施工属挤土工艺，测斜管容易破坏。基于普通测斜管的材料，还存在管体破裂等问题，无法实现墙身的真实变形状态。

现有技术中已有将钢板桩与测斜管结合的方法，比如将光栅固定在测斜管上，通过光纤与钢板桩的共同变形来测量钢板桩的应变，但是采用光纤无法测量钢板桩打入时的初始倾角，也无法对钢板桩进行及时的纠正、调整。CN113063373A公开了一种可同时测量方位角的管桩倾斜角检测用同轴定位装置，其激光平行组件的原理是利用激光来指示刻度盘上的倾斜方位角，且激光组件在储油槽内自由滑动到角度最低处以此测量，若倾斜角度过小，可能存在滑动不到位的情况，无法精确测量实际的方位角。

CN113970303B公开了一种基于超声波的支盘桩轮廓检测系统及检测方法，利用超声波透射法检测导管间介质的超声波行程时间和波形等特征，据此判断桩体外轮廓形态，超声波传播情况复杂，在传递过程中能量会被削弱，虽然利用公式作出了一些调整及修正，但还是存在一定的误差，测量过程中还需要移动发射换能器和接受换能器的位置，只能同时用一组换能器发射超声波，否则在传播过程中会产生干扰。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种全回收基坑围护结构墙身变形测量装置及实施方法，可以与钢板桩结合成为一体一同打入地下,对钢板桩的倾斜角度及弯曲变形曲线进行实时测量并输出数值，在超过允许倾斜角度时可以及时发出警报。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

第一方面，本发明的实施例提供了一种全回收基坑围护结构墙身变形测量装置，包括钢板桩、固定于钢板桩内壁的护管，所述护管顶部安装测角装置，底部连接钻头；所述钢板桩的每个测点成组设置超声波发射器和接收探头，金属片转动连接于护管内，以便保持竖直状态并反射超声波；

所述测角装置包括测角筒体，测角筒体内填充液体介质，液体介质内设有悬浮薄片；所述测角筒体上侧固定有环形激光灯带，环形激光灯带内侧设有多点式激光传感器。

作为进一步的实现方式，所述护管底部安装报警装置。

作为进一步的实现方式，所述报警装置包括相对设置于钢板桩、护管内壁的绝缘片，与超声波发射器、接收探头相连的发射接收电缆分两股粘贴于绝缘片两侧。