[发明专利]一种基于穿孔式地连墙的长期应力监测系统及监测方法

说明书

一种基于穿孔式地连墙的长期应力监测系统，包括用于监测地连墙应变数据的监测设备、用于采集应变数据的数据采集装置、用于进行应力分析的数据处理系统、以及用于当监测的地连墙应力值达到预警值时进行报警的报警模块，所述地连墙的顶面开设有多个沿竖直方向延伸的孔洞，并使孔洞的位置避开地连墙钢筋笼，多个孔洞沿地连墙的长度等间距均布；孔洞的大小与监测设备的大小相适配，且孔洞贯穿地连墙的底面；监测设备设置于孔洞内，监测设备为空心包体应力计。本发明还提供一种基于穿孔式地连墙的长期应力监测系统的监测方法。本发明能最大限度的利用地连墙结构，高效、实用、可靠的地连墙应力监测。

技术领域

本发明涉及应力监测领域，尤其涉及一种基于穿孔式地连墙的长期应力监测系统及监测方法。

背景技术

在许多大型工程中，将地连墙作为支护结构的施工方式日益广泛。在施工阶段地连墙可以承受很大的土压力并且拥有较强的防渗性能施工结束之后还能成为基础的永久屏障或地下结构的一部分。地连墙在开挖过程中可能会由于开挖深度的不断加大，导致其墙体中的应力不断增大，当达到一定程度后墙体可能会出现开裂情况，严重的可导致墙体内部结构受损。不仅在施工阶段，施工结束后如果周边环境有新的工程项目施工也会对已有的地连墙产生较大的影响。所以对地连墙应力进行长期监测就非常必要。

然而，目前针对地连墙的应力长期监测方法几乎没有，已有的监测主要还是传统的方式，例如钻孔抽芯法和声波投射法，在施工结束后的后续监测比较麻烦，而且可能会对墙体造成一定程度的损坏。也有许多人选择预埋传感器去监测地连墙内部应力，但用这种方式，监测设备在施工时容易损坏修复起来也较为不便而且测量不精确。目前的地连墙结构非常不适合做应力监测，且已有的应力监测方案都是没有结合地连墙自身结构设计的。事实上地连墙体积非常大如果不有效利用地连墙的内部空间会造成资源的浪费。

发明内容

为克服上述问题，本发明提供一种基于穿孔式地连墙的长期应力监测系统及监测方法。

本发明的第一个方面提供一种基于穿孔式地连墙的长期应力监测系统，一种基于穿孔式地连墙的长期应力监测系统，包括用于监测地连墙应变数据的监测设备、用于采集应变数据的数据采集装置、用于进行应力分析的数据处理系统、以及用于当监测的地连墙应力值达到预警值时进行报警的报警模块，其特征在于：所述地连墙的顶面开设有多个沿竖直方向延伸的孔洞，并使孔洞的位置避开地连墙钢筋笼，多个孔洞沿地连墙的长度等间距均布；孔洞的大小与监测设备的大小相适配，且孔洞贯穿地连墙的底面；

所述监测设备设置于孔洞内，监测设备为空心包体应力计，多个空心包体应力计沿孔洞的轴向间隔设置，空心包体应力计上设有用于测量应力的应变花；空心包体应力计通过传输电缆与数据采集装置电连接，将应变数据传输至数据采集装置；数据采集装置与数据处理系统无线通讯连接，数据采集装置储存所述应变数据、并将应变数据传输至数据处理系统；数据处理系统与PC端无线通讯连接；

所述数据处理系统包括数据接收储存模块、应力分析模块、可靠性分析模块和数据传输模块；所述数据接收储存模块接收并存储数据采集装置传输来的应变数据；所述应力分析模块包括应力计算子模块、质量控制子模块和应力精度评定子模块，应力计算子模块用于计算出应力分析值，质量控制子模块用于去除异常值，应力精度评定子模块对应力分析值进行评定；应力分析模块调取数据接收储存模块中的应变数据，并对应变数据进行计算和评定，得到应力分析结果；可靠性分析模块对应力分析结果进行可靠性分析，得到可靠性分析结果；所述数据传输模块将应力分析结果、可靠性分析结果发送至PC端，并且当监测到的应力超过预警值时向PC端发送报警信息；

所述PC端与报警装置电连接，PC端显示分析结果，并将接收到的报警信号传送至报警装置；报警装置包括用于向监测人员发出报警通知的LED指示灯和报警器。