[实用新型]一种用于监测倾斜沉降的静力水准仪工程安装结构

说明书

本实用新型涉及一种用于监测倾斜沉降的静力水准仪工程安装结构，属于工程监测技术领域，包括安装背板和安装底座，所述安装背板和安装底座彼此垂直；所述安装背板或安装底座上垂直固装安装支架；所述安装支架包括平行于所述安装底座的顶板，静力水准仪吊装在所述顶板底面。本实用新型通过加装安装支架使静力水准仪悬吊安装，从而在重力作用下始终垂直于地面，静力水准仪不受待测结构的沉降倾斜影响，从而消除倾斜误差；本实用新型结构简单、安装方便并且效果显著。

技术领域

本实用新型属于工程监测技术领域，特别涉及一种用于监测倾斜沉降的静力水准仪工程安装结构，主要用于消除倾斜误差。

背景技术

由于高速铁路的大空间跨度，不同的地质条件会产生不同的沉降形式，有些高铁路基桥墩和高铁隧道等的沉降是伴随倾斜发生的，这种倾斜会作为误差叠加到沉降结果中。因此消除倾斜效应，实现高铁基础设施相关参数准确测量，是与全站仪数据进行比较的前提，这对保证高速铁路长期安全运行具有重要的工程实践意义。

精密水准测量是利用基岩水准点和深埋水准点等建立高程控制的基准，然后再按照要求沿线路布设所需要的水准测量点，各测量点之间用水管连接，形成连通器原理，通过测量出每一个点的液位高度，就可以计算出各点相对于基准的沉降量。液位高度测量方法可分为：电学振弦式、电阻压力传感式、光纤光栅式（Fiber Bragg Grating，FBG）、超声波式等。其中振弦式和电压力式的沉降测量精度在1毫米，而FBG式的测量精度受浮子自重影响较大，一般在厘米水平。另外还有基于成像技术（Charge Coupled Devices，CCD）的原理，其测量精度可达0.1毫米，尽管其沉降测点可达32点甚至更多，而且易于联网等。但由于采用电信号传输，对于像高速铁路大空间跨度地基的监测就难以胜任，下面分述各原理：

电学振弦式是基于一根测点容器内上下贯穿的弦，容器内液位高度不同会影响弦的共振频率，通过精细解析共振频率变化，获得液位高度信息，该方法的测量精度一般为0.5mm。

电阻压力传感式一般是以弹簧和悬臂梁串联作为弹性元件，在矩形界面悬臂梁根部正反面贴四片应变片，并组成全桥电流，拉伸弹簧一端与测量杆连接，当测量杆随试件产生位移时，带动弹簧使悬臂梁根部产生弯曲，弯曲所产生的应变与测量杆的位移成线性关系。这种传感器测量范围一般在0.1μm~0.1mm之间，其测量精度小于2%。

光纤光栅式可以把位移转换为数字量输出，属于数字式传感器，基本工作原理是利用计量光栅的莫尔条纹现象进行位移测量的，它一般由光源、标尺光栅和光电器件组成。光栅的测量范围在0.001mm~10m，测量精度在3μm/m，但对工作环境敏感，易受油污和尘埃的影响。

超声波式是利用超声波在两种介质分界面上的反射特性而制作的。如果从发射超声波脉冲开始，到接收换能器接收到发射波为止的时间间隔为已知，就可以求出分界面的位置，从而对物体进行测量。一般在空气中超声波的传播速度V主要与温度T有关，即V=331.5+0.607T，通过记录从发射到接收超声波的时间即可求出被测距离。这种传感器测量范围在60mm~1000mm，其测量精度0.3%。

上述现有的静力水准仪的液位解调方法，都是假设液位是水平的，如图1所示，这就要求安装时要进行水平校正。但若实际沉降发生过程中出现倾斜，则会直接叠加到沉降中，如图2所示，从而产生倾斜误差。

实用新型内容

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题提供一种用于监测倾斜沉降的静力水准仪工程安装结构，能够消除现有安装方式下因结构沉降导致的倾斜误差。

本实用新型包括如下技术方案：一种用于监测倾斜沉降的静力水准仪工程安装结构，包括安装背板和安装底座，所述安装背板和安装底座彼此垂直；所述安装背板或安装底座上垂直固装安装支架；所述安装支架包括平行于所述安装底座的顶板，静力水准仪吊装在所述顶板底面。

优选的，所述静力水准仪顶面中部通过安装环和连接绳悬吊在顶板底面中部，确保静力水准仪能够在重力作用下始终垂直于地面。