一種并聯可回收式側向位移測試系統的制作方法

本實用新型屬于工程監測技術領域，具體涉及一種并聯可回收式側向位移測試系統。

背景技術：

在基坑工程施工過程中，需要對圍護結構及深層土體進行側向位移監測。目前側向位移監測手段主要分人工監測和自動化監測兩種方式。

人工監測采用如圖1、2所示的活動測斜儀3的形式，用于進行基坑圍護結構、深層土體側向位移的監測，導管4中具有與活動測斜儀3上導輪5相適配的導槽6，將活動測斜儀3設置于導管4中，進行人工逐段測試，并通過電纜2將數據傳送到測讀設備1上進行記錄，一般需要兩人配合作業，作業人員工作量大，且測試結果受人工影響較大。

側向變形自動化監測一般采用固定式測斜儀來實現。目前主要使用的固定測斜儀測斜傳感器安置在測斜孔內，一支傳感器有一根導線，引出測斜孔口后與自動化設備相連，進行數據的采集傳輸。單孔設置傳感器時，由于測斜孔直徑有限，因此在布置傳感器時，數量上就會受到限制，目前一般一個測孔最多設置14只傳感器。對于較深測孔來說，傳感器間距離大，深度方向上描述圍護結構水平位移的準確性有所欠缺，同時其附件多，重量大，導致安裝、維護、難度大。

而假使前述的各傳感器之間采用串聯形式的話，由于電壓會沿路線產生壓降，使得距離遠的傳感器電壓達不到要求，從而導致傳感器失效或者數據不準；且當其中任意一個傳感器發生損壞，那么與其相串聯的所有傳感器在都將會受到影響無法正常工作測讀，更換和維修損壞傳感器的工作也較為復雜。

技術實現要素：

本實用新型的目的是根據上述現有技術的不足之處，提供一種并聯可回收式側向位移測試系統，該測試系統通過將測斜傳感器之間進行并聯，從而提高監測數據的準確性。

本實用新型目的實現由以下技術方案完成：

一種并聯可回收式側向位移測試系統，布置于測斜管中，其特征在于所述測試系統包括若干測斜傳感器以及數據采集設備，相鄰的所述測斜傳感器之間通過連接桿件進行連接，各所述測斜傳感器并聯于所述數據采集設備的主線纜上。

所述測試系統還包括一孔口固定裝置，所述孔口固定裝置可拆卸式安裝于所述測斜管端口，靠近于所述測斜管端部的所述測斜傳感器通過所述連接桿件與所述頂部固定裝置相連接。

所述連接桿件為可伸縮式桿體，用以調節相鄰所述測斜傳感器之間的間距。

所述測斜傳感器的至少一端部固定有萬向節，所述萬向節與所述連接桿件端部螺紋連接。

所述測斜傳感器的側壁上設置有至少一組導輪，所述導輪與所述測斜管內壁上的導槽相適配。

所述測斜傳感器呈圓柱體狀，由上、下兩段圓柱體拼接而成，在任一所述圓柱體中具有一用于容置傳感器芯片的空腔。

本實用新型的優點是，（1）各測斜傳感器之間采用并聯的形式，相對于傳統串聯的形式，解決了串聯線路電壓隨著線路的增長電壓減小從而影響測試長度及傳感器數量的問題，實現了側向位移的高精度監測；（2）根據被測對象變形特性及測試精度要求，可通過伸縮式連接桿體自由調節設置測斜傳感器之間的間距，形成側向位移測試系統；（3）測斜傳感器與主線纜之間采用接口連接的形式，當單個測斜傳感器發生故障時，可進行快速更換，易于維護；（4）系統重量小，易于回收存儲；（5）該系統可實現便攜式采集，也可以通過設備自動化采集或無線網絡自動化采集傳輸，改變傳統外業作業模式。

附圖說明

圖1為現有技術中人工監測側向位移的示意圖；

圖2為圖1現有技術中人工監測側向位移的俯視圖；

圖3為本實用新型中并聯可回收式側向位移測試系統示意圖；

圖4為本實用新型中測斜傳感器的結構示意圖；

圖5為本實用新型中連接桿件的結構示意圖；

圖6為本實用新型中孔口固定裝置的結構示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖通過實施例對本實用新型的特征及其它相關特征作進一步詳細說明，以便于同行業技術人員的理解：

如圖1-6，圖中標記1-23分別為：測讀設備1、電纜2、活動測斜儀3、導管4、導輪5、導槽6、數據采集設備7、主線纜8、孔口固定裝置9、測斜傳感器10、連接桿件11、接口12、測斜管13、萬向節14、匹配螺口15、上段圓柱體16、線纜17、傳感器芯片18、空腔19、下段圓柱體20、導輪21、吊環22、限位帽23。

實施例：如圖3所示，本實施例具體涉及一種并聯可回收式側向位移測試系統，該測試系統布置于測斜管13中，主要包括若干通過連接桿件11連接成串的測斜傳感器10，各測斜傳感器10以并聯方式同位于測斜管13外的數據采集設備7相連接。

如圖3-6所示，本實施例中連接成串的若干測斜傳感器10沿測斜管13的走向間隔分布，且相鄰的測斜傳感器10之間通過連接桿件11進行連接，位于最上端的測斜傳感器10通過連接桿件11同位于測斜管13端口上的孔口固定裝置9連接固定，孔口固定裝置9固定于測斜管13的端口，用于承受測試系統的重力，從而保證各測斜傳感器10和連接桿件11在豎直方向上的穩定性；位于地面上的數據采集設備7將其主線纜8引入測斜管13的內部，各測斜傳感器10分別通過線纜17以接口12的形式并聯連接在主線纜8上。

如圖3、4所示，測斜傳感器10的主體呈圓柱體狀，由上段圓柱體16和下段圓柱體20相互拼裝組成，其中，上段圓柱體16的下端部以螺紋連接的方式同下段圓柱體20的上端部連接，在下段圓柱體20中具有一空腔19，該空腔19中具有可容置卡接傳感器芯片18的卡槽，卡槽方向為傳感器芯片18的測試方向，傳感器芯片18經線纜17以接口12的形式連接在主線纜8上；在傳感器芯片18安裝好后，對傳感器芯片18進行封裝，封裝保證一定的防水性能，并能夠承受一定水壓。此外，在下段圓柱體20的外壁面上設置有導輪21（圖3中未示出，具體請參見圖4），根據具體的需要導輪21可設置1-2組，導輪21與測斜管13內壁上的凹槽相匹配，以達到在測斜傳感器10下放或上提過程中的限位導向。

如圖3、4所示，測斜傳感器10的兩端部分別以匹配螺口15的方式固定安裝有萬向節14，連接桿件11的端部通過萬向節14與測斜傳感器10連接，通過萬向節14的設置，使測試系統可適用于被測物體大變形的情況，也適用于測斜管13扭轉嚴重的情況，且便于測試系統的回收。

如圖5所示，連接桿件11具體為一伸縮桿，其兩端部為匹配螺口15，通過調節連接桿件11的長度可自由控制測斜傳感器10之間的間距，此外，當在回收時，可將連接桿件11縮短至最短長度以便于回收存儲。

如圖3、6所示，孔口固定裝置9套裝于測斜管13的上端口位置，包括能夠對應套裝在測斜管13管口處的限位帽23，限位帽23的上表面通過匹配螺口15的方式設置有一吊環22，限位帽23的下表面具有一匹配螺口15，該匹配螺口15用于同連接桿件11連接固定，其中，限位帽23為套裝式結構，由若干桿體焊接構成。

如圖3所示，數據采集設備7為便攜式采集設備，觀測時，按照監測頻率要求人工攜帶數據采集設備7，將數據采集設備7接入位于測斜管13中的主線纜8，對所有測斜傳感器10進行數據采集，數據采集后將數據采集設備7與計算機連接，進而進行數據計算；數據采集設備7也可以是能夠實現遠程控制和遠程數據傳輸的自動化采集設備。

如圖3-6所示，本實施例中并聯可回收式側向位移測試系統的工作方法包括以下步驟：

（1）將各測斜傳感器10之間通過連接桿件11連接成串，并通過調節可伸縮式連接桿件11的長度從而控制測斜傳感器10之間的間距；同時，將位于最上端的測斜傳感器10經連接桿件11同孔口固定裝置9連接固定；以并聯的形式將各測斜傳感器10同主線纜8進行并聯連接，并將主線纜8的端部同數據采集設備7連接；

（2）將上述連接成串的測斜傳感器10置入測斜管13中，測斜傳感器10上的導輪21沿測斜管13上的內壁凹槽前進，待下放至預定位置后，孔口固定裝置9套裝固定于測斜管13的上端口上，此時，連接成串的測斜傳感器10在孔口固定裝置9的固定連接下，在測斜管13中保持豎向穩定狀態，可以進行穩定的側向位移監測；

（3）待測試系統在測斜管13中就位后，啟動數據采集設備7控制各測斜傳感器10進行側向位移監測，各測斜傳感器10所采集的數據經主線纜8傳輸至數據采集設備7中，數據采集后將數據采集設備7與計算機連接，進而進行數據計算；

（4）待完成監測工作后，將孔口固定裝置9從測斜管13的上端口脫卸拆除，通過吊環22上提孔口固定裝置9，以將測試系統從測斜管13中拉出，完成設備的回收，將連接桿件11縮至最短長度，并在萬向節14的轉向下，將成串的測試系統彎折成尺寸較小的幾何形狀，從而便于收納存儲。

本實施例中測試系統的有益效果在于：(1)以往各測斜傳感器是各自將線纜引出測斜管同數據采集設備進行連接的，這種方式將會造成測斜管管口線纜集中擁擠在一起，限制了測斜傳感器的數量，本實施例中通過將各測斜傳感器同位于測斜管中的單根主線纜進行連接，從而有效避免了測斜管管口線纜集中擁擠的弊端，有效增加了測斜傳感器在測斜管中的設置數量；（2）以往測斜傳感器之間采用串聯連接的方式，由于電壓會沿路線產生壓降，使得距離遠的傳感器電壓達不到要求，從而導致測斜傳感器失效或者數據不準，本實施例中的測斜傳感器之間通過采用并聯方式有效解決了這一問題；且如果采用串聯方式的話，若其中某個測斜傳感器發生故障，將會影響所有測斜傳感器的監測，而如果采用本實施例中并聯方式的話，無論其中哪個測斜傳感器發生損壞，均不會影響到其余的測斜傳感器的監測工作，同時只需松開相應的接口即可進行更換維修；（3）相鄰測斜傳感器之間的連接桿件采用可伸縮形式，可以實現測斜傳感器之間的間距自由調節，且便于以最小長度進行回收存放；（4）連接桿件與測斜傳感器之間的連接部位具有萬向節，通過萬向節的設置，可以適應于變形較大的被測物體或者扭轉嚴重的測斜管，且便于回收存放。