本發(fā)明涉及建筑施工領(lǐng)域，尤其涉及一種監(jiān)測(cè)沉井壁位移的方法及監(jiān)測(cè)沉井壁不均勻位移的方法。

背景技術(shù)：

沉井是并筒狀的結(jié)構(gòu)物，它是以井內(nèi)挖土，依靠自身重力克服井壁阻力后下沉到設(shè)計(jì)標(biāo)高，然后經(jīng)過(guò)混凝土封底并填塞井孔，使其成為橋梁墩臺(tái)或者其他結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。沉井施工作為成熟的施工工藝，被廣泛用于深坑、地下室、水泵房、橋墩、碼頭等工程。

沉井工程施工過(guò)程中，沉井結(jié)構(gòu)的水平位移和豎向位移是沉井施工的主要控制參數(shù)，是評(píng)價(jià)沉井工程施工質(zhì)量的重要指標(biāo)。目前，沉井水平位移與豎向位移主要是通過(guò)水準(zhǔn)儀法、經(jīng)緯儀、攝影量測(cè)法等方法進(jìn)行測(cè)量。以上各種監(jiān)測(cè)方法都有一定的弊端，水準(zhǔn)儀法、經(jīng)緯儀測(cè)量時(shí)自動(dòng)化程度低，同時(shí)需要多人操作，且測(cè)量、記錄、整理、計(jì)算都是人工操作，容易受人主觀影響，尤其在距離較長(zhǎng)時(shí)存在較大誤差；攝影測(cè)量攝像點(diǎn)的布設(shè)一定程度上受施工條件的限制，處理系統(tǒng)比較復(fù)雜，開(kāi)發(fā)、維護(hù)難度較大

因此，尋求一種能夠簡(jiǎn)單便捷的監(jiān)測(cè)沉井位移的方法是具有十分重要的實(shí)際意義的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種監(jiān)測(cè)沉井壁位移的方法及監(jiān)測(cè)沉井壁不均勻位移的方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)中受人為影響因素大、受施工條件限制而導(dǎo)致誤差較大的問(wèn)題，對(duì)監(jiān)測(cè)人員專業(yè)技能要求低，操作簡(jiǎn)便，測(cè)量精度高，只需一人就能夠完成整個(gè)監(jiān)測(cè)過(guò)程，安裝及監(jiān)測(cè)時(shí)不影響沉井正常施工，具有很好的實(shí)用價(jià)值。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：

一種監(jiān)測(cè)沉井壁位移的方法，包括

(1)布設(shè)激光收斂?jī)x一

選擇一處不受沉井影響且正對(duì)著待測(cè)沉井壁的位置，在該位置安裝激光收斂?jī)x基座一，在激光收斂?jī)x基座一上安裝激光收斂?jī)x一和微調(diào)裝置一，將激光收斂?jī)x一所在位置視為不動(dòng)點(diǎn)E。

(2)設(shè)置水平監(jiān)測(cè)點(diǎn)M

通過(guò)微調(diào)裝置一調(diào)節(jié)激光收斂?jī)x一，使得激光收斂?jī)x一照射出的水平激光與待測(cè)沉井壁垂直，將激光收斂?jī)x一在沉井壁上的水平射點(diǎn)視為水平監(jiān)測(cè)點(diǎn)M。

(3)設(shè)置反光板

在待測(cè)沉井壁的相鄰沉井壁安裝反光板，該反光板的反光面朝上，與其所在沉井壁面垂直，該反光面與沉井的豎直棱邊的夾角為θ。

(4)布設(shè)激光收斂?jī)x二

選擇一處不受沉井影響且正對(duì)著反光板的位置，在該位置安裝激光收斂?jī)x基座二，在激光收斂?jī)x基座二上安裝激光收斂?jī)x二和微調(diào)裝置二，且激光收斂?jī)x一與激光收斂?jī)x二位于同一水平面，將激光收斂?jī)x二所在的位置視為不動(dòng)點(diǎn)E'。

(5)設(shè)置沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)N

通過(guò)微調(diào)裝置二調(diào)節(jié)激光收斂?jī)x二，使得激光收斂?jī)x二照射出的水平激光與激光收斂?jī)x一照射出的水平激光平行，將激光收斂?jī)x二在反光板上的水平射點(diǎn)視為沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)N。

(6)讀取讀數(shù)

第i次同時(shí)讀取激光收斂?jī)x一和激光收斂?jī)x二的讀數(shù)，得出此時(shí)EM的距離為l_xⁱ，E'N的距離為l_zⁱ；

第i+1次同時(shí)讀取激光收斂?jī)x一和激光收斂?jī)x二的讀數(shù)，得出此時(shí)EM的距離為l_xⁱ⁺¹，E'N的距離為l_zⁱ⁺¹；

其中，i≥1。

(7)計(jì)算結(jié)果

以向激光收斂?jī)x靠近方向?yàn)檎?，沉井的水平位移?sub>xⁱ⁺¹＝l_xⁱ-l_xⁱ⁺¹，沉井的垂直位移δ_zⁱ⁺¹＝(δ_xⁱ⁺¹+l_zⁱ⁺¹-l_zⁱ)/tanθ。

根據(jù)本發(fā)明提供的監(jiān)測(cè)沉井壁位移的方法，優(yōu)選地，步驟(1)中的收斂?jī)x基座一與步驟(2)中的收斂?jī)x基座二為能夠安裝兩個(gè)激光收斂?jī)x的同一激光收斂?jī)x基座，激光收斂?jī)x一與激光收斂?jī)x二的距離小于等于20cm，激光收斂?jī)x一、激光收斂?jī)x二與激光收斂?jī)x基座視為激光收斂?jī)x監(jiān)測(cè)組。

一種利用本發(fā)明提供的監(jiān)測(cè)沉井壁位移的方法監(jiān)測(cè)沉井壁不均勻位移的方法，包括

(1)按照本發(fā)明提供的監(jiān)測(cè)沉井壁位移的方法中的步驟(1)～(5)設(shè)置激光收斂?jī)x監(jiān)測(cè)組一，激光收斂?jī)x監(jiān)測(cè)組一的激光將豎直棱一夾在其中。

(2)按照本發(fā)明提供的監(jiān)測(cè)沉井壁位移的方法中的步驟(1)～(5)設(shè)置激光收斂?jī)x監(jiān)測(cè)組二，激光收斂?jī)x監(jiān)測(cè)組二的激光將豎直棱一的相鄰棱豎直棱二夾在其中，且激光收斂?jī)x監(jiān)測(cè)組二的激光與激光收斂?jī)x監(jiān)測(cè)組一的激光垂直。

(3)按照本發(fā)明提供的監(jiān)測(cè)沉井壁位移的方法中的步驟(1)～(5)設(shè)置激光收斂?jī)x監(jiān)測(cè)組三，激光收斂?jī)x監(jiān)測(cè)組三的激光將豎直棱一的相對(duì)棱豎直棱三夾在其中，且激光收斂?jī)x監(jiān)測(cè)組三的激光與激光收斂?jī)x監(jiān)測(cè)組一的激光平行。

(4)按照本發(fā)明提供的監(jiān)測(cè)沉井壁位移的方法中的步驟(1)～(5)設(shè)置激光收斂?jī)x監(jiān)測(cè)組四，激光收斂?jī)x監(jiān)測(cè)組四的激光將豎直棱二的相對(duì)棱豎直棱四夾在其中，且激光收斂?jī)x監(jiān)測(cè)組四的激光與激光收斂?jī)x監(jiān)測(cè)組一的激光垂直。

(5)按照本發(fā)明提供的監(jiān)測(cè)沉井壁位移的方法中的步驟(6)分別同時(shí)讀取激光收斂?jī)x監(jiān)測(cè)組一～激光收斂?jī)x監(jiān)測(cè)組四的讀數(shù)。

(6)按照本發(fā)明提供的監(jiān)測(cè)沉井壁位移的方法中的步驟(7)分別計(jì)算讀取的讀數(shù)，得出豎直棱一處的水平位移δ_x1，垂直位移δ_z1；豎直棱二處的水平位移δ_y1，垂直位移δ_z2；豎直棱三處的水平位移δ_x2，垂直位移δ_z3；豎直棱二處的水平位移δ_y2，垂直位移δ_z4。

(7)豎直棱一與豎直棱二所在沉井側(cè)壁的不均勻水平位移為δ_x1+δ_x2，不均勻豎直位移為δ_z1-δ_z2；

豎直棱二與豎直棱三所在的沉井側(cè)壁的不均勻水平位移為δ_y1+δ_y2，不均勻豎直位移為δ_z2-δ_z3；

豎直棱三與豎直棱四所在沉井側(cè)壁的不均勻水平位移為δ_x1+δ_x2，不均勻豎直位移為δ_z3-δ_z4；

豎直棱四與豎直棱一所在的沉井側(cè)壁的不均勻水平位移為δ_y1+δ_y2，不均勻豎直位移為δ_z1-δ_z4。

上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點(diǎn)或者有益效果：

采用本發(fā)明提供的一種監(jiān)測(cè)沉井壁位移及監(jiān)測(cè)沉井壁不均勻位移的方法，只需一名操作人員按照方法架設(shè)好激光收斂?jī)x，讀取讀數(shù)，套入公式，就能夠得出沉井壁的位移結(jié)果，監(jiān)測(cè)結(jié)束后，直接拆除。該方法不僅測(cè)量精度高，能夠減少人為因素帶來(lái)的誤差，而且僅需一人即可完成監(jiān)測(cè)，安裝及監(jiān)測(cè)過(guò)程中均不影響沉井正常施工，操作人員文化程度要求不高，節(jié)省人員成本的同時(shí)提升了工作效率。

附圖說(shuō)明

通過(guò)閱讀參照以下附圖對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明及其特征、外形和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更加明顯。在全部附圖中相同的標(biāo)記指示相同的部分。并未刻意按照比例繪制附圖，重點(diǎn)在于示出本發(fā)明的主旨。

圖1是本發(fā)明實(shí)施例1提供的一種監(jiān)測(cè)沉井壁位移的方法的布設(shè)圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例1提供的一種監(jiān)測(cè)沉井壁位移的原理圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例1提供的一種監(jiān)測(cè)沉井不均勻位移的方法的布設(shè)圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明，但是不作為本發(fā)明的限定。

實(shí)施例1：

如圖1和圖2所示，一種監(jiān)測(cè)沉井壁位移的方法，包括

(1)布設(shè)激光收斂?jī)x一

選擇一處不受沉井影響且正對(duì)著待測(cè)沉井壁的位置，在該位置安裝激光收斂?jī)x基座，在激光收斂?jī)x基座1上安裝激光收斂?jī)x一2和微調(diào)裝置一，將激光收斂?jī)x基座1所在位置視為不動(dòng)點(diǎn)E。

(2)設(shè)置水平監(jiān)測(cè)點(diǎn)M

通過(guò)微調(diào)裝置一調(diào)節(jié)激光收斂?jī)x一2，使得激光收斂?jī)x一照射出的水平激光與待測(cè)沉井壁垂直，將激光收斂?jī)x一在沉井壁上的水平射點(diǎn)視為水平監(jiān)測(cè)點(diǎn)M。

(3)設(shè)置反光板

在待測(cè)沉井壁的相鄰沉井壁安裝反光板3，該反光板的反光面朝上與其所在沉井壁面垂直，該反光面與沉井的豎直棱邊的夾角為θ。

(4)布設(shè)激光收斂?jī)x二

在正對(duì)著反光板4的位置，激光收斂?jī)x基座1上安裝激光收斂?jī)x二4和微調(diào)裝置二，且激光收斂?jī)x一2與激光收斂?jī)x二3位于同一水平面，激光收斂?jī)x一2與激光收斂?jī)x二4的距離小于等于20cm，激光收斂?jī)x一2、激光收斂?jī)x二3、激光收斂?jī)x基座1與反光板4視為激光收斂?jī)x監(jiān)測(cè)組，激光收斂?jī)x基座所在位置視為不動(dòng)點(diǎn)E(E')。

(5)設(shè)置沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)N

通過(guò)微調(diào)裝置二調(diào)節(jié)激光收斂?jī)x二3，使得激光收斂?jī)x二3照射出的水平激光與激光收斂?jī)x一2照射出的水平激光平行，將激光收斂?jī)x二3在反光板上的水平射點(diǎn)視為沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)N。

(6)讀取讀數(shù)

第i次同時(shí)讀取激光收斂?jī)x一2和激光收斂?jī)x二3的讀數(shù)，得出此時(shí)EM的距離為l_xⁱ，EN的距離為l_zⁱ；

第i+1次同時(shí)讀取激光收斂?jī)x一2和激光收斂?jī)x二3的讀數(shù)，得出此時(shí)EM的距離為l_xⁱ⁺¹，EN的距離為l_zⁱ⁺¹；

其中，i≥1。

(7)計(jì)算結(jié)果

以向激光收斂?jī)x靠近方向?yàn)檎辆乃轿灰痞?sub>xⁱ⁺¹＝l_xⁱ-l_xⁱ⁺¹，沉井的垂直位移δ_zⁱ⁺¹＝(δ_xⁱ⁺¹+l_zⁱ⁺¹-l_zⁱ)/tanθ。

i＝1表示激光收斂?jī)x安裝好，第一次讀取數(shù)據(jù)。

采用本發(fā)明實(shí)施例1提供的監(jiān)測(cè)沉井壁位移的方法，只需一名操作人員按照方法架設(shè)好激光收斂?jī)x，讀取讀數(shù)，套入公式，就能夠得出沉井壁的位移結(jié)果，監(jiān)測(cè)結(jié)束后，直接拆除。該方法不僅測(cè)量精度高，能夠減少人為因素帶來(lái)的誤差，而且僅需一人即可完成監(jiān)測(cè)，安裝及監(jiān)測(cè)過(guò)程中均不影響沉井正常施工，操作人員文化程度要求不高，節(jié)省人員成本的同時(shí)提升了工作效率。

如圖3所示，一種利用本發(fā)明實(shí)施例1提供的監(jiān)測(cè)沉井壁位移的方法監(jiān)測(cè)沉井壁不均勻位移的方法，其特征在于，包括

(1)根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1提供監(jiān)測(cè)沉井壁位移的方法的步驟(1)～(5)設(shè)置激光收斂?jī)x監(jiān)測(cè)組一11，激光收斂?jī)x監(jiān)測(cè)組一11的激光將豎直棱一A夾在其中。

(2)根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1提供監(jiān)測(cè)沉井壁位移的方法的步驟(1)～(5)設(shè)置激光收斂?jī)x監(jiān)測(cè)組二22，激光收斂?jī)x監(jiān)測(cè)組二22的激光將豎直棱一A的相鄰棱豎直棱二B夾在其中，且激光收斂?jī)x監(jiān)測(cè)組二22的激光與激光收斂?jī)x監(jiān)測(cè)組一11的激光垂直。

(3)根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1提供監(jiān)測(cè)沉井壁位移的方法的步驟(1)～(5)設(shè)置激光收斂?jī)x監(jiān)測(cè)組三33，激光收斂?jī)x監(jiān)測(cè)組三33的激光將豎直棱一A的相對(duì)棱豎直棱三C夾在其中，且激光收斂?jī)x監(jiān)測(cè)組三33的激光與激光收斂?jī)x監(jiān)測(cè)組一11的激光平行。

(4)根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1提供監(jiān)測(cè)沉井壁位移的方法的步驟(1)～(5)設(shè)置激光收斂?jī)x監(jiān)測(cè)組四，激光收斂?jī)x監(jiān)測(cè)組四44的激光將豎直棱二B的相對(duì)棱豎直棱四D夾在其中，且激光收斂?jī)x監(jiān)測(cè)組四44的激光與激光收斂?jī)x監(jiān)測(cè)組一11的激光垂直。

(5)根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1提供監(jiān)測(cè)沉井壁位移的方法的步驟(6)分別同時(shí)讀取激光收斂?jī)x監(jiān)測(cè)組一11～激光收斂?jī)x監(jiān)測(cè)組四44的讀數(shù)。

(6)根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1提供監(jiān)測(cè)沉井壁位移的方法的步驟(7)分別計(jì)算讀取的讀數(shù)，得出豎直棱一A處的水平位移δ_x1，垂直位移δ_z1；豎直棱二B處的水平位移δ_y1，垂直位移δ_z2；豎直棱三C處的水平位移δ_x2，垂直位移δ_z3；豎直棱二D處的水平位移δ_y2，垂直位移δ_z4。

(7)豎直棱一A與豎直棱二B所在沉井側(cè)壁的不均勻水平位移為δ_y1+δ_y2，豎直位移為δ_z1-δ_z2；

豎直棱二B與豎直棱三C所在的沉井側(cè)壁的不均勻水平位移為δ_x1+δ_x2，豎直位移為δ_z2-δ_z3；

豎直棱三C與豎直棱四D所在沉井側(cè)壁的不均勻水平位移為δ_y1+δ_y2，豎直位移為δ_z3-δ_z4；

豎直棱四D與豎直棱一A所在的沉井側(cè)壁的不均勻水平位移為δ_x1+δ_x2，豎直位移為δ_z1-δ_z4。

其中，豎直棱四D點(diǎn)X方向水平位移等于豎直棱三C點(diǎn)X方向位移，豎直棱三C點(diǎn)Y方向水平位移等于豎直棱二B點(diǎn)Y方向水平位移，所以豎直棱一A與豎直棱二B所在側(cè)壁側(cè)壁水平位移等于豎直棱三C與豎直棱四D側(cè)壁水平位移，豎直棱二B與豎直棱三C所在側(cè)壁水平位移等于豎直棱一A與豎直棱四D所在側(cè)壁水平位移。

不均勻位移是指沉井壁的水平和豎直位移的差異，要消除兩條棱的相同位移，也就是說(shuō)在相同參照系下的兩條相鄰棱的位移相減，才能得到該沉井壁的不均勻位移。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1提供的監(jiān)測(cè)沉井位移的方法，水平位移以靠近激光收斂?jī)x的方向?yàn)檎?，?dāng)計(jì)算不均勻位移時(shí)，由于采用的是相對(duì)面設(shè)置激光收斂?jī)x，δ_x1與δ_x2所在參照系的X軸方向相反，在δ_x2前加負(fù)號(hào)調(diào)整其與δ_x1處于同一個(gè)參照系，均以靠進(jìn)激光收斂?jī)x監(jiān)測(cè)組一中的激光收斂?jī)x為正；δ_y1與δ_y2所在參照系的Y軸方向相反，在δ_y2前加負(fù)號(hào)調(diào)整其與δ_y1處于同一個(gè)參照系，均以靠近激光收斂?jī)x監(jiān)測(cè)組二種的激光收斂?jī)x為正。

而豎直位移中均是以沉降方向?yàn)檎淮嬖趨⒄障挡灰粯拥膯?wèn)題。

采用本發(fā)明實(shí)施例1提供的監(jiān)測(cè)沉井壁不均勻位移的方法，只需一名操作人員按照方法架設(shè)好激光收斂?jī)x，讀取讀數(shù)，套入公式，就能夠得出沉井壁的位移結(jié)果，監(jiān)測(cè)結(jié)束后，直接拆除。該方法不僅測(cè)量精度高，能夠減少人為因素帶來(lái)的誤差，而且僅需一人即可完成監(jiān)測(cè)，安裝及監(jiān)測(cè)過(guò)程中均不影響沉井正常施工，操作人員文化程度要求不高，節(jié)省人員成本的同時(shí)提升了工作效率。

本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)以及上述實(shí)施例可以實(shí)現(xiàn)所述變化例，在此不予贅述。這樣的變化例并不影響7本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容，在此不予贅述。

以上對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實(shí)施方式，其中未盡詳細(xì)描述的設(shè)備和結(jié)構(gòu)應(yīng)該理解為用本領(lǐng)域中的普通方式予以實(shí)施；任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案作出許多可能的變動(dòng)和修飾，或修改為等同變化的等效實(shí)施例，這并不影響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。