[发明专利]基坑工程施工安全实时报警系统及方法

说明书

本发明提供一种基坑工程施工安全实时报警系统及方法，该系统包括传力板、土压力传感器、微型桩、数据采集器、数据处理器和报警器，土压力传感器安装在基坑周边地面以下，用于测量由材料堆放的静载荷和过往车辆的动载荷对基坑周边造成的土压力值；压力传感器依次连接数据采集器和数据处理器，采集并处理压力值，与预设报警等级阈值做比较判断，超过阈值的数据产令报警器进行对应级别的报警。本发明自动监测动、静荷载产生的附加土压力来评价其对围护结构安全的影响，具有实时自动报警的优越性，实时指导现场施工安全；且及时可靠、价格低廉、操作简单易实施。

技术领域

本发明涉及软土地区基坑工程的安全预警，具体涉及一种基坑工程施工安全实时报警系统及方法。

背景技术

在基坑开挖的过程中，基坑周边会有施工车辆来回运送材料或渣土，另外，由于场地限制或取材方便等原因，在基坑周围通常堆放有施工材料或设备。这些动荷载和静荷载就不可避免地对基坑产生不利影响，尤其是深厚软土基坑，导致基坑围护结构变形过大，甚至威胁基坑的安全。传统的基坑监测手段是在基坑围护结构内部安装测斜孔和顶部安装位移监测点，利用测斜仪器和全站仪人工定期进行测量和记录，监测最大频率为1次/天，测点水平距离10m以上。由于受监测方法、监测频率和测点稀疏等不利因素限制，现有监测方法无法实时对基坑安全进行报警，导致车辆动载和基坑周围堆载对基坑围护结构造成不可恢复的变形和损伤。因此，深厚软土层基坑工程施工亟需一种实时安全报警系统，从而保障基坑及作业人员的安全。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种基坑工程施工安全实时报警系统及方法。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明提供的基坑工程施工安全实时报警系统，包括传力板、土压力传感器、微型桩、数据采集器、数据处理器和报警器；

在基坑通过车辆和堆放材料较多的一侧地面以下沿垂直基坑纵轴方向等间距布置微型桩，所述微型桩为摩擦型桩，在微型桩顶部安装土压力传感器，在土压力传感器上方铺设传力板，相邻微型桩传力板相互靠近，在传力板上方覆土回填；

所述土压力传感器安装在基坑周边地面以下，用于测量由材料堆放的静载荷和过往车辆的动载荷对基坑周边造成的土压力值；

所述数据采集器与压力传感器电连接，用于实时采集土压力传感器测量到的压力值；

所述数据处理器与数据采集器电连接，用于处理压力值，并与设置的不同报警等级阈值进行判断；

所述报警器用与数据处理器电连接，超过阈值的数据经过数据处理器后会产生不同信号传给报警器，报警器进行对应级别的报警；

作为优选，报警器可以发出不同颜色信号和发出声音进行报警。

本发明同时提供上述系统的应用，包括以下步骤：

步骤1，在基坑通过车辆和堆放材料较多的一侧地面以下沿垂直基坑纵轴方向等间距布置微型桩，微型桩为摩擦型桩，在微型桩顶部安装土压力传感器，在土压力传感器上方铺设传力板，传力板应尽量靠近，但不能搭接，传力板上方进行覆土回填；

步骤2，将数据采集器与压力传感器电连接，数据处理器与数据采集器电连接；

步骤3，在数据处理器设置阈值和Q_B，根据不同的基坑条件设置；

步骤4，将报警器与数据处理器电连接；

步骤5，检查基坑安全预警系统与现场监测数据是否相对应，并根据基坑实际情况进行校准。