[实用新型]一种可伸缩管式地表沉降自动监测装置

说明书

本实用新型公开了一种可伸缩管式地表沉降自动监测装置，包括至少一组伸缩管组件、沉降盘组件以及测量组件，沉降盘组件通过伸缩管组件的嵌套管之间相对移动，从而带动测量组件向下移动，进而吊锤会带动拉线向下移动，导致编码器导轮转动，角度测量编码器通过编码器导轮转动计算出吊锤下降的位移，从而实现计算出沉降盘组件的沉降盘的沉降量。本实用新型有效地解决了现有技术的地表沉降监测的人工成本高、设备成本高、设备安装埋设复杂、后期保护和维护成本高等缺点，具有成本低、安装操作简便、经济实用、性能稳定、使用寿命长等独特优势，在岩土工程地表沉降监测领域具有较广泛的推广应用空间。

技术领域

本实用新型涉及土木工程建设技术领域，尤其涉及的是一种可伸缩管式地表沉降自动监测装置。

背景技术

在土木工程建设领域，土体地表沉降监测被广泛用于地基处理工程、深基坑或高边坡开挖工程、堤防工程、坝体工程等工程项目中，其目的是通过对地表土体的沉降情况进行观测，以便于对工程施工质量和安全作出更加准确的分析和判断。

目前，对于土体地表沉降的监测方法主要有以下五种：

(1)标点水准仪法：该方法是人工观测法中较常用的一种地表沉降监测方法。它是通过在拟监测位置设置地表沉降观测标，然后用水准仪从相对独立的、已知标高的固定基准点开始，依次测出各观测点的高程，对比前后两次及本次与初次高程之差，即可得出该监测点的本次及累计沉降量。

(2)自动化全站仪法：该方法是近年来随着全站仪自动瞄准功能的开发衍生出来的一种地表沉降和位移监测方法。其测点设置过程为：先在拟监测位置安装与测试全站仪相配套的观测棱镜，根据各测点的位置、距离及现场情况，选择一可与各监测点通视的制高点，然后在该制高点上浇筑一个稳定基座，最后将全站仪架设在该基座上。首次观测需人工测试并保存各监测点的三维坐标，之后仪器会根据设定频率自动对各监测点进行测试。

(3)压力式静力水准仪法：该方法是基于连通管原理，利用储液罐保持水头高度，利用连通管将各监测点进行连接，组成一个具有自由液面的静水连用系统。通过测试安装在各监测点位置上的与连通管连接的静水压力传感器的静水压力变化，即可间接测量出各监测点相对竖向位移的变化量。

(4)沉降计法：该方法是通过在监测点底部建立一个沉降相对稳定的固定点，然后将沉降计底部支撑在该固定点上，上部连接一沉降盘，通过测试沉降计的伸缩变化量，计算出地表沉降盘的沉降量。

(5)GPS观测法：通过在拟设置监测点位置设置沉降观测标，并在其顶部安装一固定的GPS定位测量装置，利用GPS或北斗卫星定位系统测量该监测点的三维坐标，进而计算出其水平和竖向位移变化。

以上五种常用的地表沉降监测方法中，方法(1)采用的是人工监测法，其特点是监测点设置较简便，测试精度较高，但后期观测人工成本较高，且实施过程受天气等外部因素影响较大；方法(2)对现场测试条件要求较苛刻，在施工现场需找一个地基稳定且与各监测点通视良好的制高点会比较困难，因此，同一项目往往需要根据情况将监测点进行分组，每组设置一个这种制高点并架设一台全站仪，而且全站仪需要采取保护和防盗措施，这将大大提高监测成本；方法(3)需要在现场布设大量的联通管网，对在建工程及需要长期观测的工程来讲，其实现过程相对较困难；方法(4)中常用的沉降计量程只有约50cm(也可定制大量程)，而且价格相对较高，此外，将钢制沉降计直接埋设在土中，在地下环境的长期作用下难免会出现异常，不利于长期观测；方法(5)测试精度相对较低，而且需要在每一个监测点上布设1个RTK定位装置，加上对测点及基站设施的保护措施费用，成本较高。

因此，现有技术还有待改进。

实用新型内容

现有技术中的地表沉降监测的成本高、设备安装埋设复杂、难以操作、性能不稳定、监测精度不高的问题。