[发明专利]一种基坑位移自动监测系统和方法

权利要求书

1.一种基坑位移自动监测系统，其特征在于：包括设置于基坑底部的底座(1)、竖直设置于底座(1)上的立柱(2)；所述立柱(2)上从上往下依次滑动连接有第一滑动座(4)与第二滑动座(5)；所述第一滑动座(4)与第二滑动座(5)上分别沿水平方向滑动连接有相互平行的第一横杆(43)与第二横杆(51)；所述第一横杆(43)与第二横杆(51)面向基坑侧壁的一端端部铰接有同一个稳定板(6)，所述第一横杆(43)与第二横杆(51)均能够在垂直于基坑侧壁的竖直平面内进行转动；所述稳定板(6)上远离立柱(2)的一端设置有能够固定于基坑侧壁内的限位钉(61)。

2.根据权利要求1所述的基坑位移自动监测系统，其特征在于：还包括报警装置(3)，所述报警装置(3)包括设置于立柱(2)顶部的声光报警器(31)、可拆卸连接于立柱(2)上的第一卡箍(32)和可拆卸连接于第一横杆(43)或第二横杆(51)上的第二卡箍(33)；所述第一卡箍(32)上设置有沿竖直方向与第一滑动座(4)或第二滑动座(5)配合的第一位置开关；所述第二卡箍(33)上设置有沿水平方向与第一滑动座(4)或第二滑动座(5)配合的第二位置开关。

3.根据权利要求2所述的基坑位移自动监测系统，其特征在于：所述第二滑动座(5)上沿竖直方向设置有与第一滑动座(4)配合的第三位置开关。

4.根据权利要求2所述的基坑位移自动监测系统，其特征在于：将铰接于同一个稳定板(6)上的第一横杆(43)与第二横杆(51)、以及对应的第一滑动座(4)与第二滑动座(5)设为一组滑动组，所述立柱(2)上设置有上下两组滑动组。

5.根据权利要求4所述的基坑位移自动监测系统，其特征在于：所述第二卡箍(33)设置有两个，分别设置于上方滑动组的第一横杆(43)与下方滑动组的第二横杆(51)上；上方的第二卡箍(33)与对应的第一滑动座(4)之间的距离大于下方的第二卡箍(33)与对应的第二滑动座(5)之间的距离。

6.根据权利要求1所述的基坑位移自动监测系统，其特征在于：所述第一滑动座(4)与第二滑动座(5)上均设置有与立柱(2)配合的竖直滑动孔(41)，所述竖直滑动孔(41)的内壁上沿轴向均匀设置有至少三个导向槽(411)，所述导向槽(411)内设置有若干与立柱(2)表面配合的滚珠(412)；所述第一横杆(43)与稳定板(6)、第二横杆(51)与稳定板(6)之间均通过万向接头(62)连接。

7.根据权利要求6所述的基坑位移自动监测系统，其特征在于：所述立柱(2)上沿自身长度方向设置有竖直刻度(7)；所述第一横杆(43)与第二横杆(51)上均沿自身长度方向设置有水平刻度(8)；所述第一滑动座(4)与第二滑动座(5)上均于竖直滑动孔(41)处设置有圆刻度(9)。

8.根据权利要求1所述的基坑位移自动监测系统，其特征在于：所述底座(1)上设置有与立柱(2)底端配合的定位孔(11)；所述立柱(2)上设置有调整盘(21)，所述调整盘(21)上设置有水平校准仪(211)；所述调整盘(21)上沿圆周方向均匀设置有至少三个调整孔(212)，所述调整孔(212)内设置有调整螺栓(213)，所述底座(1)上设置有与调整螺栓(213)配合的螺栓孔(12)。

9.根据权利要求8所述的基坑位移自动监测系统，其特征在于：所述调整孔(212)为沿圆周方向设置的弧形孔。

10.一种根据权利要求1至9中任一项所述的基坑位移自动监测系统的监测方法，其特征在于：包括以下步骤：

当基坑侧壁朝内发生水平坍塌时，稳定板(6)朝立柱(2)方向水平位移，从而使所述第一横杆(43)与第二横杆(51)分别相对第一滑动座(4)与第二滑动座(5)做等距位移，根据所述第一滑动座(4)或第二滑动座(5)的水平刻度(8)位置得出基坑侧壁的水平位移量；第二卡箍(33)共设置有两个，两个第二卡箍(33)分别固定于上方滑动组的第一横杆(43)与下方滑动组的第二横杆(51)上，且均位于立柱(2)与基坑侧壁之间；当水平位移量达到警示值时，第二卡箍(33)上的第二位置开关被第二滑动座(5)触动，使声光报警器(31)得到信号发出警报；

当基坑底部发生沉降时，所述底座(1)随之下沉，使稳定板(6)与立柱(2)发生竖直方向上的相对位移，从而使所述第一滑动座(4)与第二滑动座(5)相对立柱(2)向上运动，根据所述第一滑动座(4)或第二滑动座(5)的竖直刻度(7)位置得出基坑底部的沉降位移量；第一卡箍(32)固定于立柱(2)上第一滑动座(4)的上方；当沉降位移量达到警示值时，第一卡箍(32)上的第一位置开关被第一滑动座(4)触动，使声光报警器(31)得到信号发出警报；

当基坑侧壁朝内发生倾斜坍塌时，稳定板(6)朝内倾斜，从而使所述第一横杆(43)与第二横杆(51)分别相对第一滑动座(4)与第二滑动座(5)做不等位移，根据所述第一滑动座(4)与第二滑动座(5)的水平刻度(8)位置分别得出第一横杆(43)的水平位移量a与第二横杆(51)的水平位移量b，而稳定板(6)发生倾斜时，所述第一滑动座(4)与第二滑动座(5)之间的距离变小，根据竖直刻度(7)得出此时第一滑动座(4)与第二滑动座(5)之间的距离c，则基坑侧壁的倾斜角度θ=arctan[(a-b)/c]；而所述第一横杆(43)、第二横杆(51)与稳定板(6)构成了一个一边开口的平行四边形，则能够利用量角器直接对平行四边形的开口侧即第一横杆(43)与第二横杆(51)远离基坑侧壁的端部进行测量，从而得出稳定板(6)的倾斜角度，即基坑侧壁的倾斜角度；当倾斜角度达到警示值时，所述第二滑动座(5)上的第三位置开关被第一滑动座(4)触动，使声光报警器(31)得到信号发出警报；

当基坑深度较深时，利用上下两组滑动组对基坑侧壁进行测量，分别测量基坑侧壁上下两端的位移量，从而估算基坑侧壁的整体倾斜角度，并对基坑侧壁局部位移的情况进行监测。