一種建筑物豎向和水平向變形測試裝置及方法制造方法及圖紙

一種建筑物豎向和水平向變形測試裝置及方法，包括測斜管，測斜管內(nèi)部可放置測斜儀，構(gòu)成建筑物水平變形測試系統(tǒng)，測斜管兼做沉降管，在測斜管外部設(shè)置沉降環(huán)，并與分層沉降儀共同構(gòu)成建筑物豎向變形測試系統(tǒng)。其中測斜儀由電纜線、兩組滾輪、貼應(yīng)變片的彈簧片以及鉛錘組成，分層沉降儀由測尺、傳感器組成。發(fā)明專利技術(shù)同時在建筑物基礎(chǔ)底面設(shè)置沉降環(huán)，可以直接測試基礎(chǔ)變形量以及地基土壓縮變形量。通過該測試裝置監(jiān)測高層建筑的水平方向變形、分層豎向變形及地基土壓縮變形，提高建筑物的安全監(jiān)測水平。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)用于監(jiān)測高層建筑物水平方向變形、分層豎向變形及沉降量，提高建筑物的安全監(jiān)測水平，同時用于施工期的監(jiān)測和運行期的監(jiān)測，為施工和安全評價提供重要參考。
技術(shù)介紹
隨著工業(yè)與民用建筑業(yè)的發(fā)展，各種復(fù)雜而大型的工程建筑物日益增多，工程建筑物的興建，改變了地面原有的狀態(tài)，并且對于建筑物的地基施加了一定的壓力，這就必然會引起地基及周圍地層的變形。為了保證建（構(gòu)）筑物的正常使用壽命和建（構(gòu)）筑物的安全性，并為以后的勘察設(shè)計施工提供可靠的資料及相應(yīng)的沉降參數(shù)，建（構(gòu)）筑物的傾斜變形和沉降觀測的必要性和重要性愈加明顯。特別在高層建筑物施工過程中，應(yīng)用沉降觀測加強過程監(jiān)控，指導(dǎo)合理的施工工序，預(yù)防在施工過程中出現(xiàn)不均勻沉降，及時反饋信息，為勘察設(shè)計施工部門提供詳盡的一手資料，避免因沉降原因造成建筑物主體結(jié)構(gòu)的破壞或產(chǎn)生影響結(jié)構(gòu)使用功能的裂縫，造成巨大的經(jīng)濟損失。目前建筑物的施工和運行期的側(cè)向變形主要通過光學(xué)方法進行測試，過程復(fù)雜，受日照、空氣等環(huán)境因素影響，關(guān)于建筑物的豎向變形通常只測試總的沉降量，在建筑物施工到一定高度之后才設(shè)置標(biāo)點，前期部分沉降變形沒有測試到，不能測試施工期和運行期的分層沉降量。缺少一種方便使用、同時可用于施工期和運行期對建筑物豎向和水平變形測試的裝置。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是要提供一種建筑物豎向和水平變形測試裝置及方法，同時可用于施工期和運行期的監(jiān)測。本專利技術(shù)的目的是這樣實現(xiàn)的：一種建筑物變形測試裝置包括測斜管，測斜管內(nèi)部設(shè)有兩對方向互相垂直的定向槽，測斜儀包括殼體，殼體外表面設(shè)有滾輪，殼體內(nèi)設(shè)有鉛錘，鉛錘通過中軸線與殼體連接，中軸線上設(shè)置貼有應(yīng)變片的彈簧片，彈簧片上端與電纜線連接,殼體底部設(shè)有防震底座；測斜儀通過滾輪可在定向槽內(nèi)上下自由滑動。進一步講，變形測試裝置還包括沉降儀、沉降環(huán)，沉降環(huán)套在測斜管外面表、且不與測斜管連接；所述沉降儀包括測尺、及連接在測尺一端的連接傳感器，傳感器在測斜管內(nèi)移動接近沉降環(huán)時發(fā)出信號。還可以，沉降管上端與測斜儀下端連接，沉降管上也套有沉降環(huán)、且不與沉降管連接，在沉降管內(nèi)設(shè)有固定沉降環(huán)，傳感器在測斜管內(nèi)移動接近沉降環(huán)、固定沉降環(huán)時發(fā)出信號。進一步講，電纜線表面設(shè)有表示電纜線長度的刻度數(shù)，沉降環(huán)，沉降環(huán)套在測斜管外面表、且不與測斜管連接，傳感器設(shè)在測斜儀殼體表面。一種建筑物水平變形測試方法包括預(yù)設(shè)水平變形測試設(shè)備、采集數(shù)據(jù)、得出結(jié)論；預(yù)設(shè)水平變形測試設(shè)備，將測斜管布置在建筑物四個角上的至少一個角柱中，施工時將測斜管綁扎固定在鋼筋籠內(nèi)，測斜管內(nèi)部兩對定向槽分別與建筑物的縱橫軸線方向一致，與混凝土現(xiàn)澆形成整體；采集數(shù)據(jù),將測斜儀放入測斜管中，使其在測斜管中從上至下進行自由滑動，可以得到各測點與豎直方向的傾斜角度，根據(jù)測尺準(zhǔn)確確定各測點的與管口的高程差值，進而計算出各測點水平方向變形值；得出結(jié)論，根據(jù)各測點水平方向變形值繪制建筑物的側(cè)向變形曲線。一種建筑物豎向變形測試方法包括建筑物豎向測試包括預(yù)設(shè)豎向變形測試設(shè)備、采集數(shù)據(jù)、得出結(jié)論；預(yù)設(shè)豎向變形測試設(shè)備，將測斜管布置在建筑物四個角上的至少一個角柱中，并在測斜管上套設(shè)沉降環(huán)，每層樓面梁頂面位置設(shè)置一個沉降環(huán)，施工時將沉降環(huán)、測斜管分別綁扎在鋼筋籠上，沉降環(huán)、測斜管之間不連接，通過混凝土現(xiàn)澆形成整體；采集數(shù)據(jù)，通過測尺將傳感器放入測斜管中，傳感器接近沉降環(huán)時發(fā)出信號，同時根據(jù)測尺的刻度數(shù)值，可以準(zhǔn)確確定測斜管外側(cè)各沉降環(huán)距離測斜管管口的距離；得出結(jié)論，通過計算，可以得到每次測量時相近二個測試點高程的差值，該差值即為該次測量時的實際柱高Hij（i表示第i層柱，j表示第j次測量），與初始測量的柱高Hi0（i表示第i層柱）相減，即可得到截止該次測量時該層柱的壓縮變形：△Hij=Hij-Hi0，將每層柱的豎向壓縮變形值累加起來，即可得到整棟建筑物的豎向壓縮變形。一種建筑物基礎(chǔ)豎向變形測試方法包括預(yù)設(shè)基礎(chǔ)豎向變形測試設(shè)備、采集數(shù)據(jù)、得出結(jié)論；預(yù)設(shè)基礎(chǔ)豎向變形測試設(shè)備，將測斜管布置在建筑物四個角上的至少一個角柱中，在建筑物基礎(chǔ)底面以下設(shè)置沉降管，沉降管上端與測斜管下端通過接頭裝置連接，接頭裝置由伸縮管和連接套筒組成，并且在測斜管和沉降管銜接處用柔性填充物填充。施工時將測斜管綁扎固定在鋼筋籠內(nèi)，通過混凝土現(xiàn)澆形成整體，測斜管外側(cè)在基礎(chǔ)頂面和底面高程位置分別設(shè)置一個沉降環(huán)，沉降管外側(cè)在建筑物基礎(chǔ)底面高程位置設(shè)置固定沉降環(huán)，并在基礎(chǔ)底面以下土層分層布置沉降環(huán)；采集數(shù)據(jù)，測尺連接傳感器通過測斜管放入沉降管中，傳感器接近固定沉降環(huán)、沉降環(huán)時發(fā)出信號，同時根據(jù)測尺的刻度數(shù)值，可以準(zhǔn)確固定沉降環(huán)與沉降環(huán)距離測斜管管口的距離；得出結(jié)論，得出結(jié)論，通過計算得到每次測量時基礎(chǔ)底面以下沉降管外側(cè)各土層沉降環(huán)的高程值，分別與初始測量的高程值相減，即可得到截止該次測量時各土層的沉降量和總沉降量；通過計算算出每次測量時固定沉降環(huán)與沉降環(huán)高程的差值，該差值即為截止該次測量時的基礎(chǔ)沉降量Dcj（j表示第j次測量）；通過計算，可以得到每次測量時基礎(chǔ)頂面和底面上下兩沉降環(huán)高程的差值，該差值即為該次測量時的實際基礎(chǔ)高度Dj（j表示第j次測量），與初始測量的基礎(chǔ)高度D0相減，即可得到截止該次測量時基礎(chǔ)的壓縮變形：△Dj=Dj-D0。建筑物的豎向變形包括兩個部分：一部分是建筑物本身的結(jié)構(gòu)豎向壓縮變形，即在豎向荷載作用下，建筑物每層的柱子和底部的基礎(chǔ)會發(fā)生壓縮變形；另外一部分是建筑物基礎(chǔ)底面以下土體的壓縮變形導(dǎo)致到建筑物的沉降變形，相當(dāng)于一個豎向平移。本專利技術(shù)的優(yōu)點在于，結(jié)合建筑物變形的特點，對于建筑結(jié)構(gòu)本身的豎向壓縮變形，通過布置在建筑物角柱中的測斜管和沉降環(huán)進行測試；建筑物基礎(chǔ)底面以下土體的沉降變形通過布置在基礎(chǔ)底面以下的沉降管和沉降環(huán)進行測試。附圖說明下面結(jié)合附圖對本專利技術(shù)作進一步說明：圖1為一種建筑物變形測試裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為測斜儀結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為一種建筑物變形測試裝置優(yōu)選結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為一種建筑物變形測試裝置另一優(yōu)選結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為測斜儀優(yōu)選結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為建筑物變形測試裝置及方法的測斜管布置示意圖。圖7為建筑物變形測試裝置及方法的測斜管的剖面圖。圖8為建筑物變形測試裝置及方法的測斜管、沉降環(huán)布置示意圖。圖9為建筑物變形測試裝置及方法的測斜管、沉降管、及沉降環(huán)布置示意圖。圖10為接頭裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖11為本專利技術(shù)建筑物豎向變形計算簡圖。<本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種建筑物變形測試裝置，其特征在于：所述變形測試裝置包括測斜管（1），測斜管（1）內(nèi)部設(shè)有兩對方向互相垂直的定向槽（2），測斜儀（3）包括殼體，殼體外表面設(shè)有滾輪（4），殼體內(nèi)設(shè)有鉛錘（5），鉛錘（5）通過中軸線與殼體連接，中軸線上設(shè)置貼有應(yīng)變片的彈簧片（6），彈簧片（6）上端與電纜線（7）連接,?殼體底部設(shè)有防震底座（8）；測斜儀（3）通過滾輪（4）可在定向槽（2）內(nèi)上下自由滑動。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種建筑物變形測試裝置，其特征在于：所述變形測試裝置包括測斜管（1），測斜管
（1）內(nèi)部設(shè)有兩對方向互相垂直的定向槽（2），測斜儀（3）包括殼體，殼體外表面設(shè)有滾輪
（4），殼體內(nèi)設(shè)有鉛錘（5），鉛錘（5）通過中軸線與殼體連接，中軸線上設(shè)置貼有應(yīng)變片的彈
簧片（6），彈簧片（6）上端與電纜線（7）連接,殼體底部設(shè)有防震底座（8）；
測斜儀（3）通過滾輪（4）可在定向槽（2）內(nèi)上下自由滑動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種建筑物變形測試裝置，其特征在于：所述變形測試裝置還
包括沉降儀、沉降環(huán)（9），沉降環(huán)（9）套在測斜管（1）外面表、且不與測斜管（1）連接；
所述沉降儀包括測尺（12）、及連接在測尺一端的連接傳感器（13），傳感器（13）在測斜
管（1）內(nèi)移動接近沉降環(huán)（9）時發(fā)出信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種建筑物變形測試裝置，其特征在于：沉降管（14）上端與測
斜儀（3）下端連接，沉降管（14）上也套有沉降環(huán)（9）、且不與沉降管（14）連接，在沉降管（14）
內(nèi)設(shè)有固定沉降環(huán)（21），傳感器（13）在測斜管（1）內(nèi)移動接近沉降環(huán)（9）、固定沉降環(huán)（21）
時發(fā)出信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種建筑物變形測試裝置，其特征在于：所述電纜線（7）表面
設(shè)有表示電纜線（7）長度的刻度數(shù)，沉降環(huán)（9），沉降環(huán)（9）套在測斜管（1）外面表、且不與測
斜管（1）連接，傳感器（13）設(shè)在測斜儀（3）殼體表面。
5.一種建筑物水平變形測試方法，其特征在于：方法包括預(yù)設(shè)水平變形測試設(shè)備、采集
數(shù)據(jù)、得出結(jié)論；
預(yù)設(shè)水平變形測試設(shè)備，將測斜管（1）布置在建筑物四個角上的至少一個角柱（22）中，
施工時將測斜管（1）綁扎固定在在鋼筋籠內(nèi)，測斜管內(nèi)部兩對定向槽分別與建筑物的縱橫
軸線方向一致，與混凝土現(xiàn)澆形成整體；
采集數(shù)據(jù),將測斜儀（3）放入測斜管（1）中，使其在測斜管（1）中從上至下進行自由滑
動，可以得到各測點與豎直方向的傾斜角度，根據(jù)測尺準(zhǔn)確確定各測點的與管口的高程差
值，進而計算出各測點水平方向變形值；
得出結(jié)論，根據(jù)各測點水平方向變形值繪制建筑物的側(cè)向變形曲線。
6.一種建筑物豎向變形測試方法，其特征在于：所述方法包括建筑物豎向測試包括預(yù)
設(shè)豎向變形測試設(shè)備、采集數(shù)據(jù)、得出結(jié)論；
預(yù)設(shè)豎向變形測試設(shè)備，將測斜管（1）布置在建筑物四個角上的至少一個角柱（22）中，
并在測斜管（1）上套設(shè)沉降環(huán)（9），每層樓面梁頂面位置設(shè)置一個沉降環(huán)（9），施工時將沉降
環(huán)（9）、測斜管（1）分別綁扎在鋼筋籠上，沉降環(huán)（9）、測斜管（1）之間不連接，通過混凝土現(xiàn)
澆形成整體；
采集數(shù)據(jù)，通過測尺（12）將傳感器（13）放入測斜...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：鄧華鋒，陳琴，肖瑤，方景成，李建林，張恒賓，王晨璽杰，王哲，張小景，胡玉，張偉強，
申請(專利權(quán))人：三峽大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：湖北;42