一种基坑变形检测装置及方法与流程

本发明涉及基坑监测，具体涉及一种基坑变形检测装置及方法。

背景技术：

1、目前基坑监测是基坑工程施工中的一个重要环节，是指在基坑开挖及地下工程施工过程中，对基坑岩土性状、支护结构变位和周围环境条件的变化，进行各种观察及分析工作，并将监测结果及时反馈，预测进一步施工后将导致的凹陷变形及稳定状态的发展，根据预测判定施工对周围环境造成影响的程度，来指导设计与施工。

2、现有技术中公开了部分基坑施工监测技术领域的发明专利，其中申请号为cn202110335996.1的发明专利，公开了一种地铁基坑自动化变形监测设备，通过监测点对其该装置的自身位置坐标进行校正，设置的液压机构工作进行调节伸缩监测杆的角度，确定基坑的隆起高度，根据测量的基坑坑底的所有检测点的变形数据，进行记录测量的变形数据，再通过检测机构，对其进行监控。

3、但其中存在以下问题：整体结构较为复杂，检测过程不简洁，整个设备的检测范围较为狭隘，对于建筑施工的基坑而言不能起到有效的凹陷变形检测效果。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基坑变形检测装置及方法，该检测装置结构简单实用，检测过程简洁，检测范围覆盖面大，能有效的检测基坑内壁凹陷变形程度。

2、为解决上述技术问题，本发明采用了以下方案：

3、一种基坑变形检测装置，包括安装于基坑内的支架，支架上设有与基坑内壁贴合的检测装置本体，所述检测装置本体包括与基坑内壁贴合的基板、可拆卸设置于基板上的检测组件，基板为矩形框状，检测组件包括与基板适配的固定架，固定架上沿其长度或者宽度方向间隔设有多根相互平行的柔性标记件，柔性标记件在外力作用下发生形变并在外力释放后可在基坑内壁上未凹陷变形的区域标记出横向标记线和纵向标记线，横向标记线和纵向标记线相交构成网格线，支架上还设置有用于拍摄标记后的基坑内壁图像的图像采集设备，基坑内壁图像包括有网格线的网格区域和未有网格线的空白区域，图像采集设备将基坑内壁图像传输至控制器，控制器根据接收的基坑内壁图像并结合网格线计算出空白区域面积，空白区域面积与凹陷变形面积的阈值比较得到基坑侧壁凹陷变形程度。

4、由于采用上述技术方案，支架作为整个检测装置的基础，稳固地安装在基坑内，确保后续部件能够稳定工作，基板为矩形框状，与基坑内壁紧密贴合，为检测组件提供一个稳定的安装平台，固定架与基板适配，用于安装柔性标记件，柔性标记件沿固定架的长度或宽度方向间隔设置，标记件在人为外力作用下能够发生形变，并在外力释放后在未凹陷变形的区域留下清晰的横向和纵向标记线，形成网格线，图像采集设备安装于支架上，用于拍摄标记后的基坑内壁图像，图像包含了有网格线的网格区域和未有网格线的空白区域，控制器接收图像采集设备传输的基坑内壁图像，通过图像处理技术识别网格线和空白区域，并计算出空白区域的面积，随后，将空白区域面积与预设的凹陷变形面积阈值进行比较，从而得出基坑侧壁的凹陷变形程度，整个检测装置结构简单实用，检测过程简洁，检测范围覆盖面大，能有效的检测基坑内壁凹陷变形程度。

5、可选的，所述支架上固定有水平的伸缩气缸，伸缩气缸与支架垂直，伸缩气缸的输出端连接有支撑杆，支撑杆远离支架的一端连接基板，基板与支撑杆垂直。

6、可选的，所述伸缩气缸呈十字形分布于支架周向。

7、可选的，所述柔性标记件包括柔性管，柔性管两端分别与固定架两对立侧连接，柔性管表面包裹有吸水层，柔性管侧壁上沿其长度方向开设有若干通孔，柔性管内注入有标记液，标记液为墨汁。

8、可选的，所述吸水层为尼龙材质或者棉。

9、可选的，所述通孔沿柔性管长度方向螺旋设置。

10、可选的，所述柔性管一端连接有固定筒，固定筒与固定架活动连接，固定筒侧壁上设有外螺纹，固定筒上螺纹连接有限位螺母，固定筒远离固定架的一端设有橡胶塞，固定筒内注入有标记液。

11、可选的，所述柔性管的外径为0.5mm-2mm。

12、可选的，所述固定架四个边角与基板之间通过螺栓可拆卸连接。

13、一种基坑变形检测方法，包括以下步骤：

14、s1：将支架垂直安装于基坑底壁中心位置，支架上的伸缩气缸驱动基板与基坑四面内壁贴合；

15、s2：通过螺栓将检测组件安装于基板上；

16、s3：朝基坑中心方向提拉柔性标记件，然后释放，柔性标记件在其回弹力作用下与基坑内壁接触，在基坑内壁上未凹陷区域标记出横向标记线，然后拆除该检测组件，再安装另一适配的检测组件，同理，朝基坑中心方向提拉柔性标记件，然后释放，柔性标记件在其回弹力作用下与基坑内壁接触，在基坑内壁上未凹陷区域标记出纵向标记线，横向标记线和纵向标记线相交构成网格线；

17、s4：图像采集设备采集被标记后的基坑内壁图像，基坑内壁图像包括有网格线的网格区域和未有网格线的空白区域，图像采集设备将基坑内壁图像传输至控制器，控制器根据接收的基坑内壁图像并结合网格线计算出空白区域面积，空白区域面积与凹陷变形面积的阈值比较，若空白区域面积大于阈值，则基坑内壁凹陷变形程度不符合要求，需要对基坑进行处理，若空白区域面积小于阈值，则基坑内壁凹陷变形程度符合要求。

18、本发明具有的有益效果：

19、本发明中，检测组件安装完成后，柔性标记件在人为外力作用下能够发生形变，并在外力释放后在未凹陷变形的区域留下清晰的横向和纵向标记线，形成网格线，凹陷区域则为空白区域，图像采集设备拍摄标记后的基坑内壁图像，图像包含了有网格线的网格区域和未有网格线的空白区域，控制器接收图像采集设备传输的基坑内壁图像，通过图像处理技术识别网格线和空白区域，并计算出空白区域的面积，随后，将空白区域面积与预设的凹陷变形面积阈值进行比较，从而得出基坑侧壁的凹陷变形程度，整个检测装置结构简单实用，检测过程简洁，检测范围覆盖面大，能有效的检测基坑内壁凹陷变形程度。

技术特征：

1.一种基坑变形检测装置，包括安装于基坑内的支架（1），支架（1）上设有与基坑内壁（6）贴合的检测装置本体，其特征在于，所述检测装置本体包括与基坑内壁（6）贴合的基板（4）、可拆卸设置于基板（4）上的检测组件（5），基板（4）为矩形框状，检测组件（5）包括与基板（4）适配的固定架（501），固定架（501）上沿其长度或者宽度方向间隔设有多根相互平行的柔性标记件（502），柔性标记件（502）在外力作用下发生形变并在外力释放后可在基坑内壁（6）上未凹陷变形的区域标记出横向标记线（901）和纵向标记线（902），横向标记线（901）和纵向标记线（902）相交构成网格线（9），支架（1）上还设置有用于拍摄标记后的基坑内壁图像（10）的图像采集设备（2），基坑内壁图像（10）包括有网格线（9）的网格区域（14）和未有网格线（9）的空白区域（12），图像采集设备（2）将基坑内壁图像（10）传输至控制器，控制器根据接收的基坑内壁图像（10）并结合网格线（9）计算出空白区域（12）面积，空白区域（12）面积与凹陷变形面积的阈值比较得到基坑侧壁凹陷变形程度。

2.根据权利要求1所述的一种基坑变形检测装置，其特征在于，所述支架（1）上固定有水平的伸缩气缸（3），伸缩气缸（3）与支架（1）垂直，伸缩气缸（3）的输出端连接有支撑杆（13），支撑杆（13）远离支架（1）的一端连接基板（4），基板（4）与支撑杆（13）垂直。

3.根据权利要求2所述的一种基坑变形检测装置，其特征在于，所述伸缩气缸（3）呈十字形分布于支架（1）周向。

4.根据权利要求1所述的一种基坑变形检测装置，其特征在于，所述柔性标记件（502）包括柔性管（5021），柔性管（5021）两端分别与固定架（501）两对立侧连接，柔性管（5021）表面包裹有吸水层（5022），柔性管（5021）侧壁上沿其长度方向开设有若干通孔（5023），柔性管（5021）内注入有标记液，标记液为墨汁。

5.根据权利要求4所述的一种基坑变形检测装置，其特征在于，所述吸水层（5022）为尼龙材质或者棉。

6.根据权利要求4所述的一种基坑变形检测装置，其特征在于，所述通孔（5023）沿柔性管（5021）长度方向螺旋设置。

7.根据权利要求4所述的一种基坑变形检测装置，其特征在于，所述柔性管（5021）一端连接有固定筒（7），固定筒（7）与固定架（501）活动连接，固定筒（7）侧壁上设有外螺纹，固定筒（7）上螺纹连接有限位螺母（11），固定筒（7）远离固定架（501）的一端设有橡胶塞（8），固定筒（7）内注入有标记液。

8.根据权利要求4所述的一种基坑变形检测装置，其特征在于，所述柔性管（5021）的外径为0.5mm-2mm。

9.根据权利要求4所述的一种基坑变形检测装置，其特征在于，所述固定架（501）四个边角与基板（4）之间通过螺栓可拆卸连接。

10.一种使用上述权利要求1-9任意一项所述的一种基坑变形检测装置的方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结本发明公开了一种基坑变形检测装置及方法，包括支架，支架上设有检测装置本体，检测装置本体包括基板、检测组件，基板为矩形框状，检测组件包括固定架，固定架上设有多根相互平行的柔性标记件，柔性标记件在外力作用下发生形变并在外力释放后可在基坑内壁上未凹陷变形的区域标记出横向和纵向标记线，横向和纵向标记线相交构成网格线，支架上设有图像采集设备，图像采集设备将基坑内壁图像传输至控制器，控制器根据接收的基坑内壁图像并结合网格线计算出空白区域面积，空白区域面积与凹陷变形面积的阈值比较得到基坑侧壁凹陷变形程度。本发明的结构简单实用，检测过程简洁，检测范围覆盖面大，能有效的检测基坑内壁凹陷变形程度。技术研发人员：何江,夏涛,魏兴科,雷松,白永生受保护的技术使用者：中铁二局集团建筑有限公司技术研发日：技术公布日：2024/12/2