[发明专利]地下围护墙一体化变形监控系统及监控方法

权利要求书

1.一种地下围护墙一体化变形监控系统，其特征在于，包括控制中心、与所述控制中心连接的若干基坑变形精细化控制装置和基坑围护结构高精度检测系统，所述基坑变形精细化控制装置设于钢管支撑与地下围护墙之间，所述基坑围护结构高精度检测系统包括预埋于地下围护墙内的测斜管、设于所述测斜管内的探头以及与所述探头连接的测读仪，所述测读仪与所述控制中心连接，所述探头实时测量地下围护墙不同位置的倾斜角度，并通过测读仪将该倾斜角度数据上传至控制中心，所述控制中心根据接收的倾斜角度数据控制对应位置的基坑变形精细化控制装置进行支撑轴力自动补偿。

2.根据权利要求1所述的地下围护墙一体化变形监控系统，其特征在于，每个所述探头上套设有气囊，所述气囊充气膨胀后附着于所述测斜管内壁上，多个所述探头可依次连接形成探头组，所述探头组其中一端的探头与所述测读仪连接，所述测斜管设有多根，每根所述测斜管内设有一个所述探头组，每个所述探头组与一个测读仪对应。

3.根据权利要求2所述的地下围护墙一体化变形监控系统，其特征在于，所述探头包括相互连通的上腔体和下腔体、位于所述上腔体和下腔体内部之间的测斜PCB板，所述气囊分别套设于所述上腔体和下腔体上，所述上腔体远离所述下腔体的一端还连有气管，所述气管远离所述上腔体的一端设有连接头，所述下腔体远离所述上腔体的一侧设有与所述连接头适配的连接管，所述测斜PCB板与测读仪连接，所述气囊外侧设有压环，所述上腔体和对应的气囊外侧以及所述下腔体和对应的气囊外侧分别设有外套，所述外套与所述上腔体和下腔体之间分别通过螺纹连接。

4.根据权利要求3所述的地下围护墙一体化变形监控系统，其特征在于，所述测斜PCB板包括依次连接的测斜电路、电缆线和插头，所述插头包括公插头和母插头，分设于所述测斜电路的上下两侧，所述测斜电路包括多个集成电气元件，所述电缆线包括2根电源线和2根数据线，所述插头为快插接头。

5.根据权利要求4所述的地下围护墙一体化变形监控系统，其特征在于，所述测读仪包括数据采集器、与所述数据采集器连接的数据显示器、供电模块、气阀以及与所述气阀连接的供气模块，所述数据采集器与所述数据线和控制中心连接，所述供电模块与所述电源线连接，所述供气模块与所述气管连接。

6.根据权利要求1所述的地下围护墙一体化变形监控系统，其特征在于，所述基坑变形精细化控制装置包括液压缸、与所述液压缸的输出端连接的顶杆、套设于所述顶杆上且与所述液压缸固定连接的防尘罩，所述液压缸内设有压力传感器，所述顶杆远离所述液压缸的一端从所述防尘罩中伸出，所述顶杆的伸出端与所述防尘罩之间设有锁紧单元，所述压力传感器和锁紧单元分别与所述控制中心连接。

7.根据权利要求6所述的地下围护墙一体化变形监控系统，其特征在于，所述锁紧单元包括与所述顶杆伸出端的外侧螺纹连接且与防尘罩贴紧的锁紧齿轮、与所述锁紧齿轮啮合的驱动齿轮、与所述驱动齿轮轴接的液压马达以及与所述锁紧齿轮和防尘罩的接头位置对应的限位开关，所述限位开关与所述液压马达与所述控制中心连接。

8.根据权利要求7所述的地下围护墙一体化变形监控系统，其特征在于，所述锁紧齿轮的外侧套设有端盖，所述端盖、液压马达和限位开关安装于所述防尘罩上。

9.根据权利要求1所述的地下围护墙一体化变形监控系统，其特征在于，所述控制中心包括PLC控制器、报警单元、油箱、分别设于所述油箱和液压缸之间以及油箱和液压马达之间的分阀门，所述报警单元、分阀门、压力传感器和限位开关分别与所述PLC控制器连接。

10.一种如权利要求1～9任一项所述的地下围护墙一体化变形监控系统的监控方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：安装所述基坑变形精细化控制装置和基坑围护结构高精度检测系统，使其连接至控制中心；

S2：通过所述控制中心设置倾斜预警下限值、设计要求轴力及轴力预警下限值，给所述钢管支撑施加设计要求的轴力；

S3：基坑围护结构高精度检测系统中的探头实时检测地下围护墙不同位置的倾斜角度，基坑变形精细化控制装置中的压力传感器实时测量对应钢管支撑的轴力变化，并将所述倾斜角度数据和轴力变化数据上传至控制中心；

S4：所述控制中心对所述倾斜角度数据和轴力变化数据进行实时监控，并根据所述倾斜角度数据实时调节设计要求轴力及轴力预警下限值；

S5：当某个位置的钢管支撑的轴力达到所述轴力预警下限值时，控制中心控制对应的基坑变形精细化控制装置中的液压缸加压使顶杆顶出，使轴力恢复到设计要求的轴力值，同时通过基坑变形精细化控制装置中的锁紧单元将所述顶杆与防尘罩进行锁紧。

S6：重复步骤S3-S5直至基坑施工完成，并拆除所述地下围护墙一体化变形监控系统。