[发明专利]一种基于恒水平力悬链线的沉降监测方法

说明书

本发明公开了一种基于恒水平力悬链线的沉降监测方法，本发明是选取被测结构最不易发生沉降的两个点作为基准点；将悬链线一端固定在其中一个基准点，悬链线另一端绕过另一个基准点上的滑轮与重物连接；以悬链线在两个基准点之间形成的悬链轨迹作为比对基准；然后在被测结构的两个基准点之间设置一组监测点，并在每个监测点设置一台测距仪，分别测出各测距仪与悬链线之间的距离；并将各监测点测得的距离与初始距离进行比对，其差值即是各监测点的沉降量值。本发明选择非平面的固定面作为基准面进行测量，克服了长距离监测高程差的问题。本发明不仅可以用于桥梁挠度测量，也可用于大坝、房屋建筑、边坡的沉降监测。

技术领域

本发明涉及一种基于恒水平力悬链线的沉降监测方法，属于沉降监测技术领域。

背景技术

沉降监测是边坡监测、建筑结构及桥梁结构监测的重要参数。

现有技术主要依靠全站仪、水准仪、GPS定位系统、静力水准仪等进行沉降监测。全站仪和水准仪需人工到现场测量，不能实现在线监测，且全站仪测量精度较低，水准仪测量需较多转站，测量过程繁琐，效率较低。GPS测量精度较低且成本高昂。静力水准具有较高的测量精度，但当测点与基准点高差大于两米时，需设转点，成本高昂。

对沉降测量的关键问题之一是选好基准面，全站仪、水准仪及静力水准仪的基准面都是水平面，除了全站仪能测量水平面与测站测点之间的夹角而不受高程限制外，水准仪及静力水准仪的应用均受高差的影响，在高差较大时，需设置多个转点，这必然导致误差积累和效率降低。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种基于恒水平力悬链线的沉降监测方法，以选择非平面的固定面作为基准面进行测量，从而克服现有技术的不足。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的一种基于恒水平力悬链线的沉降监测方法，该方法是选取被测结构最不易发生沉降的两个点作为基准点；将悬链线一端固定在其中一个基准点，悬链线另一端绕过另一个基准点上的滑轮与重物连接；以悬链线在两个基准点之间形成的悬链轨迹作为比对基准；然后在被测结构的两个基准点之间设置一组监测点，并在每个监测点设置一台测距仪，分别测出各测距仪与悬链线之间的距离；并将各监测点测得的距离与初始距离进行比对，其差值即是各监测点的沉降量值。

由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比，本发明选择非平面的固定面作为基准面进行测量。从而克服了长距离监测高程差的问题。本发明可以用于桥梁、大坝、房屋建筑、边坡等的沉降监测，具有广泛的应用前景。

附图说明

图1是本发明实施例的监测方法示意图。

附图中的标记为：1-桥墩、2-A固定支架、3-B固定支架、4-滑轮、5-悬链线、6-重物、7-箱壁、8-箱顶板、9-箱底板、10-测距仪。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。

本发明的一种基于恒水平力悬链线的沉降监测方法；该方法是选取被测结构最不易发生沉降的两个点作为基准点；将悬链线一端固定在其中一个基准点，悬链线另一端绕过另一个基准点上的滑轮与重物连接；以悬链线在两个基准点之间形成的悬链轨迹作为比对基准；然后在被测结构的两个基准点之间设置一组监测点，并在每个监测点设置一台测距仪，分别测出各测距仪与悬链线之间的距离；并将各监测点测得的距离与初始距离进行比对，其差值即是各监测点的沉降量值。

本发明的监测原理说明如下：

从力学知识可知，悬链线是指两端固定的一条粗细与质量分布均匀、柔软（不能伸长）的链条，在重力的作用下所具有的曲线形状，例如悬索桥等。适当选择坐标系（坐标原点选在悬链线的最低点，即水平切线上的一点），悬链线的方程是一个双曲余弦函数，其标准方程为：