數(shù)據(jù)從而得到每根測斜管4的變形曲線以及各支撐點(diǎn)對應(yīng)補(bǔ)償數(shù)據(jù),所述D/Ι轉(zhuǎn)換儀表5把來自所述中心數(shù)據(jù)處理器I的補(bǔ)償數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為電流環(huán)信號,用于控制PLC(即可編程邏輯控制器,未圖示)或其他工業(yè)控制器對基坑圍護(hù)體10的支撐101上的軸力位移補(bǔ)償器8進(jìn)行軸力位移補(bǔ)償,也就是對基坑圍護(hù)體10的支撐101進(jìn)行了軸力位移實(shí)時補(bǔ)償,因而可以根據(jù)實(shí)時采集的測斜管4變形情況對支撐101進(jìn)行自動補(bǔ)償,相比人工測量方式,既可以節(jié)約大量的人力成本,又可以提高測量的及時性和準(zhǔn)確性,而且可以實(shí)時反饋到支撐101的控制機(jī)構(gòu)即軸力位移補(bǔ)償器8,即PLC或其他工業(yè)控制器可以對基坑支撐101進(jìn)行實(shí)時補(bǔ)償(軸力和位移補(bǔ)償),從而實(shí)現(xiàn)及時、有效、精確地控制基坑圍護(hù)體10的變形,提高了基坑施工的安全性。
[0072]請重點(diǎn)參閱圖5至圖27,并請結(jié)合圖1至4,每個所述探頭3包括主體結(jié)構(gòu)31、設(shè)置于主體結(jié)構(gòu)31上的傾斜傳感器32以及設(shè)置于所述主體結(jié)構(gòu)31上、下部的兩組導(dǎo)輪張緊機(jī)構(gòu),所述傾斜傳感器32通過所述鋼絲電纜線9將測得的傾斜數(shù)據(jù)向外輸出至所述數(shù)據(jù)采集器6。所述傾斜傳感器32能夠測出自身的傾斜角度以及傾斜方向。其中,所述導(dǎo)輪張緊機(jī)構(gòu)包括兩端設(shè)有導(dǎo)輪36的導(dǎo)輪張緊板38以及免維護(hù)橡膠彈性體壓緊結(jié)構(gòu)37,所述導(dǎo)輪36通過銷軸(未圖示)連接于所述導(dǎo)輪張緊板38的兩端,所述主體結(jié)構(gòu)31包括連接板311,所述連接板311位于所述主體結(jié)構(gòu)31的中部,所述免維護(hù)橡膠彈性體壓緊結(jié)構(gòu)37將所述導(dǎo)輪張緊板38與所述主體結(jié)構(gòu)31的所述連接板311連接,并使得所述兩個導(dǎo)輪36分別壓在測斜管4的導(dǎo)槽41中。當(dāng)所述傾斜傳感器32自身位置發(fā)生傾斜即探頭3所在的測斜管4的位置相當(dāng)于測量點(diǎn)發(fā)生傾斜時,傾斜傳感器32能夠?qū)⑻綔y出傾斜的角度值和角度方向,然后傳輸給數(shù)據(jù)采集器6。所述傾斜傳感器32可以測量出自身測量線與自然鉛垂線之間的角度,其結(jié)構(gòu)和原理為本領(lǐng)域的常用技術(shù)手段,故在此不再贅述。
[0073]本實(shí)施例中,傾斜傳感器32的最大測量角度為15°,相應(yīng)地能測±25mm(單個)的最大位移,里面呈圓形,密封,因?yàn)闇y斜管4中會有水,且有一定壓力的水,因此對傾斜傳感器密封要求高。當(dāng)測斜管4隨連續(xù)墻發(fā)生變形時,探頭3也跟隨著發(fā)生傾斜,探頭3中的傾斜傳感器32就能測出這個傾斜角度的大小和方向,后續(xù)能夠通過三角函數(shù)求出該測量點(diǎn)的位移變化量。如下圖5所示為探頭3在沒有變形的測斜管內(nèi)的示意圖,此時該測量點(diǎn)探頭3的輸出數(shù)據(jù)為零。如下圖6、7所示分別表示測斜管4在受到不同外部壓力時的變形情況及探頭結(jié)構(gòu)示意圖(黑色箭頭方向?yàn)閮A斜管4的受力方向),探頭3分別往兩個方向發(fā)生傾斜,探頭3分別輸出傾斜角度以及傾斜方向即帶有方向的傾斜角度數(shù)據(jù)。
[0074]以下具體描述一下基坑圍護(hù)體位移變形實(shí)時檢測與控制系統(tǒng)的測量計算原理。單個探頭所在測量點(diǎn)的位移計算原理如圖8所示:當(dāng)基坑圍護(hù)體變形后測斜管4跟隨基坑圍護(hù)體變形,A、B分別表示兩個導(dǎo)輪張緊板的中心,AB即A’ B’表示導(dǎo)輪張緊板38的中心距,探頭3的位置從AB變形到A’B’,A與A’重合,該測量點(diǎn)變化角度為Λ A。探頭3中的傾斜傳感器32能夠準(zhǔn)確的測出Λ A的角度(誤差在0.01° )。由于AB即Α’B’的長度是已知,變化角度Λ A也是已知,則變形長度L很容易通過三角函數(shù)L = Α’ B’ ^SIN(AA)計算出來。
[0075]由上面的描述可以看出,如果我們要監(jiān)控某一測斜管4的整體變形情況,我們只要根據(jù)測量要求在測斜管4間隔一定的距離放置一個個探頭3,那么這些探頭就能測量所在放置點(diǎn)即測量點(diǎn)的變形情況,再用這些探頭3測得數(shù)據(jù)就能逼近測斜管4的變形曲線,如圖9所示。
[0076]請重點(diǎn)參閱圖11至圖27,以下對所述探頭3的具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行描述。在本實(shí)施例的所述探頭3中,所述免維護(hù)橡膠彈性體壓緊結(jié)構(gòu)37包括彈性體銷軸371以及若干橡膠彈性條372,本實(shí)施例中,所述橡膠彈性條372的數(shù)量是4根。所述彈性體銷軸371包括相連接的端蓋3711與軸體,所述軸體依次穿經(jīng)所述導(dǎo)輪張緊板38與所述連接板311,所述導(dǎo)輪張緊板38與所述連接板311分別開設(shè)供所述彈性體銷軸371穿越的第一通孔381與第二通孔(未圖示),所述彈性體銷軸371與所述連接板311固定連接,所述彈性體銷軸371的所述軸體將所述第一通孔381分隔成若干空間,所述橡膠彈性條372分別設(shè)置于各所述空間內(nèi),當(dāng)所述導(dǎo)輪張緊板38相對所述彈性體銷軸371轉(zhuǎn)動時,所述橡膠彈性條372會受到壓縮而產(chǎn)生用于驅(qū)動導(dǎo)輪張緊板38反向轉(zhuǎn)動的反力F,反力F產(chǎn)生反力矩。該免維護(hù)橡膠彈性體壓緊結(jié)構(gòu)37在滿足提供可靠壓緊力的前提下,由于橡膠彈性條372設(shè)置于導(dǎo)輪張緊板38、彈性體銷軸371及連接板311圍成的保護(hù)空間內(nèi)再加上橡膠彈性條372本身性能,不會在水中生銹,不易受到泥水的腐蝕,使用壽命長,工作可靠,故可實(shí)現(xiàn)免維護(hù)的。再一方面,現(xiàn)有的人工提拉檢測方法,由于人為因素,測量效率低、測量精度難以控制,已越來越不適應(yīng)現(xiàn)代施工測量的高效、高質(zhì)量、高精度的要求。后續(xù)將采用免維護(hù)橡膠彈性體壓緊結(jié)構(gòu)37的探頭設(shè)置于上述預(yù)置在基坑圍護(hù)體10測斜管4中對基坑圍護(hù)體10變形進(jìn)行實(shí)時高精度檢測,解決了常規(guī)人工提拉檢測的技術(shù)缺陷,滿足了現(xiàn)代施工測量的高效、高質(zhì)量、高精度的要求。
[0077]優(yōu)選的,請重點(diǎn)參閱圖14至圖19,本實(shí)施例中,所述彈性體銷軸371的所述軸體包括相連接且同軸設(shè)置的第一軸部3712和第二軸部3713,所述第一軸部3712將所述第一通孔381分隔成若干空間,所述第二軸部3713的形狀與大小與所述第二通孔相匹配。本實(shí)施例中,所述第二軸部3713的橫截面呈圓形,所述第二通孔對應(yīng)設(shè)置為圓孔。當(dāng)然,所述第二軸部3713的橫截面也可以是其他形狀,只要第二通孔和它相匹配即可。
[0078]優(yōu)選的,所述第一通孔381的橫截面為矩形,所述第一軸部3712的橫截面為正多邊形或矩形。矩形包括長方形和正方形。本實(shí)施例中,所述第一通孔381的橫截面為正方形,所述第一軸部3712的橫截面為正方形,此時,所述第一軸部3712將所述第一通孔381分隔成4個空間,每個空間內(nèi)設(shè)置一根橡膠彈性條372,共4根。當(dāng)然,所述第一通孔381和第一軸部3712的橫截面也可以是其他組合形式,只要滿足轉(zhuǎn)動所述導(dǎo)輪張緊板38能壓縮橡膠彈性條372,使橡膠彈性條372給予所述導(dǎo)輪張緊板38有足夠的反力矩即可。例如,如圖20所示,所述第一軸部3712的橫截面也可以是長方形,所述第一通孔381的橫截面為長方形。
[0079]在本實(shí)施例中,當(dāng)整個免維護(hù)橡膠彈性體壓緊結(jié)構(gòu)37處于平衡狀態(tài)時,所述導(dǎo)輪張緊板38與所述連接板311相垂直,當(dāng)所述導(dǎo)輪張緊板38受到外力相對所述彈性體銷軸371轉(zhuǎn)動時,所述四根橡膠彈性條372會受到壓縮并因此產(chǎn)生用于驅(qū)動導(dǎo)輪張緊板38反向轉(zhuǎn)動的反力,反力產(chǎn)生上述反力矩,從而使得導(dǎo)輪36始終壓緊于測斜管4的導(dǎo)槽41內(nèi),進(jìn)而使得傾斜傳感器32可以準(zhǔn)確地測量出測斜管4的變形情況,測斜管4的變形情況相當(dāng)于基坑圍護(hù)體10的變形情況。上述結(jié)構(gòu)的免維護(hù)橡膠彈性體壓緊結(jié)構(gòu)37相比現(xiàn)有技術(shù)中以鋼制彈簧片形成的壓緊結(jié)構(gòu)相比較,由于傳統(tǒng)的鋼制彈簧片長時間在泥水中會生銹或被泥沙所影響,其彈簧性能容易受到破壞,因此,彈簧生銹后降低彈性功能需要及時去更換,費(fèi)時費(fèi)力且影響工程。而本實(shí)用新型的免維護(hù)橡膠彈性體壓緊結(jié)構(gòu)中的橡膠彈性條372由于設(shè)置于導(dǎo)輪張緊板38、彈性體銷軸371以及連接板311圍成的空間內(nèi)以及橡膠彈性條372本身性能,不會在水中生銹,不容易受到泥水的腐蝕,使用壽命長,工作可靠,可以實(shí)現(xiàn)免維護(hù)的。此外,免維護(hù)橡膠彈性體壓緊結(jié)構(gòu)37相比現(xiàn)有的使用彈簧片的壓緊結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)更加緊湊。
[0080]優(yōu)選的,在上述的免維護(hù)橡膠彈性體壓緊結(jié)構(gòu)37中,還包括固定螺釘373與彈簧墊片374,所述彈性體銷軸371的所述第二軸部3713外端面內(nèi)設(shè)有與所述固定螺釘373相匹配的螺釘孔37131,所述固定螺釘373穿過所述彈簧墊片374后擰緊于所述彈性體銷軸371的所述第二軸部3713的所述螺釘孔37131內(nèi),從而所述彈性體銷軸371與所述連接板311通過所述固定螺釘373與彈簧墊片374固定連接。也就是說,通過設(shè)置固定螺釘373、金屬墊片以及彈簧墊片374,將所述彈性體銷軸371與所述連接板311進(jìn)行固定連接。
[0081]優(yōu)選的,所述第一軸部3712的長度比所述導(dǎo)輪張緊板38的厚度大。本實(shí)施例中,所述第一軸部3712的長度比所述導(dǎo)輪張緊板38的厚度大1-3毫米。從而使得所述導(dǎo)輪張緊板38能相對所述彈性體銷軸371的所述第一軸部3712轉(zhuǎn)動。
[0082]優(yōu)選的,所述第二軸部3713的長度比所述連接板311的厚度小。本實(shí)施例中,所述第二軸部3713的長度比所述連接板311的厚度小2-4毫米。從而可以使得所述彈簧墊