一种用于监测房屋沉降与倾斜的监测设备及方法与流程

本发明属于房屋沉降与倾斜监测，具体地涉及一种用于监测房屋沉降与倾斜的监测设备及方法。

背景技术：

1、我国存量建筑量大而面广，并且随着持续的城市化进程，每年都有大量的新建房屋涌现。然而，在历史背景和技术条件的影响下，诸如监管机制不足、施工技术水平参差不齐、建筑材料品质不稳定以及自然灾害频发等因素，长期困扰着我国建筑行业的健康发展，导致房屋的整体质量状况呈现出显著的差异性。相当一部分建筑物出现了如地基不均匀沉降、建筑物体倾斜等结构性问题，对居住者的生命财产安全构成潜在威胁。

2、针对这一现状，我国有大量的建筑物亟需开展科学严谨的沉降与倾斜监测工作，以准确评估其实际使用安全性。当前，这类监测活动主要依赖传统的人工手段执行，常见的包括设立固定的沉降监测点进行定期观察记录，以及采用全站仪等精密测量仪器对建筑物进行三维空间姿态测定。不过，现行的监测实践多集中在建筑物竣工验收阶段，由施工单位承担短期的质量保修期内的监测任务，监测周期相对较短，且监测方式几乎完全基于人工操作，对检测操作人员的要求较高，需要保证测量的精度、频率等以保证工程安全，但对人工操作来讲难度较高，其次测量工具的方便性较差影响测量效率。

技术实现思路

1、基于上述内容，本发明提供一种用于监测房屋沉降与倾斜的监测设备及方法以解决人工测量难度大、测量工具方便性差的问题，保证工程的安全性。

2、本发明的技术方案具体如下：

3、一种用于监测房屋沉降与倾斜的监测设备，包括多组监测模块，每组监测模块均包括：

4、至少一个测点上模块，测点上模块设置于待监测建筑物墙壁的顶部，测点上模块包括：

5、激光测距元件，激光测距元件包括发射点与通讯天线，发射点位于激光测距元件的底面，发射点用于发射激光，通讯天线位于激光测距元件的顶端，通讯天线用于发送和/或接收测量信号；

6、可旋转支座，可旋转支座能够固定于待监测建筑物墙壁上，可旋转支座上设置有一伸缩臂，激光测距元件通过第一调平元件与伸缩臂的伸缩端连接，伸缩臂用于调节激光测距元件的水平位置，第一调平元件用于调节激光测距元件的倾斜角度；

7、数量与测点上模块对应的测点下模块，测点下模块设置于地面上，且位于与测点上模块在垂直方向上处于同一中线的位置处，测点下模块包括：

8、反射元件，反射元件通过第二调平元件固定在地面上。

9、进一步地，测点上模块至少设置于待监测建筑物墙壁顶部的四角位置处。

10、进一步地，测点上模块通过可旋转支座可从水平状态旋转至竖直状态，在竖直状态下，激光测距元件高于待监测建筑物墙壁的顶端面。

11、一种用于监测房屋沉降与倾斜的监测方法，包括以下步骤：

12、步骤1，布置测点位置：根据待监测建筑物的平面形状和尺寸，选择监测模块的布置位置，在待监测建筑物上拟布置至少四个监测模块，以形成测点a、测点b、测点c、测点d；

13、步骤2，测量待监测建筑尺寸：测量待监测建筑的尺寸，将待监测建筑的长度记作m，将待监测建筑的宽度记作n；

14、步骤3，安装测点下模块：根据监测模块的拟布置位置，将测点下模块安装到地面上的相应位置，采用第二调平元件安装反射元件，并使用第二调平元件对反射元件进行调平至建筑物正负零标高；

15、步骤4，安装测点上模块：根据监测模块的拟布置位置，将数量对应的测点上模块安装到相应位置，具体包括：

16、将可旋转支座固定于待监测建筑物的墙壁上；

17、采用第一调平元件将激光测距元件固定于可旋转支座的伸缩臂的伸缩端；

18、在激光测距元件上安装通讯天线；

19、调节伸缩臂，使得激光测距元件处于水平状态，并调节第一调平元件，以调整激光测距元件的角度，直至激光测距元件的发射点与反射元件的中心对准；

20、步骤5，数据测量：激光测距元件按照预设定时间测量由各测点上模块与对应的测点下模块之间的距离，以获得监测数据，至少四个监测模块的监测数据分别记作a(n)、b(n)、c(n)、d(n)，其中n为第n天，监测数据通过通讯天线由无线网络传输至用户终端；

21、步骤6，数据分析：计算预设时间间隔内的待监测建筑物的沉降量s，公式如下：

22、

23、计算待监测建筑物的累计沉降量s累积，公式如下：

24、

25、计算待监测建筑物沿x方向的倾斜度θx，公式如下：

26、

27、计算待监测建筑物沿y方向的倾斜度θy，公式如下：

28、

29、根据待监测建筑物的沉降量、累计沉降量、x方向的倾斜度及y方向的倾斜度，判断待监测建筑物的安全情况。

30、进一步地，监测方法还包括：

31、步骤7，检修：将伸缩臂由水平状态旋转至竖直状态，对激光测距元件进行检修或维护。

32、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

33、1)本发明技术的监测设备，通过测点上模块与测点下模块相互配合，通过激光测距，能够准确推算出建筑物的沉降值与倾斜值，精度高，够尽早发现影响安全的问题；

34、2)本发明的监测设备的测点上模块采用可旋转支座固定，便于后期检修及维护；

35、3)本发明的监测设备可实现测量频率以每日为单位，测量频率较高，保证工程安全；

36、4)本发明的监测设备的测量过程全程自动化，可通过通讯天线实时将测量结果上传至用户平台，节约人力，保证效率。

技术特征：

1.一种用于监测房屋沉降与倾斜的监测设备，其特征在于，包括多组监测模块，每组监测模块均包括：

2.根据权利要求1所述的一种用于监测房屋沉降与倾斜的监测设备，其特征在于，所述测点上模块(6)至少设置于待监测建筑物墙壁(14)顶部的四角位置处。

3.根据权利要求1或2任一项所述的一种用于监测房屋沉降与倾斜的监测设备，其特征在于，所述测点上模块(6)通过可旋转支座(11)可从水平状态旋转至竖直状态，在竖直状态下，所述激光测距元件(8)高于待监测建筑物墙壁(14)的顶端面。

4.一种用于监测房屋沉降与倾斜的监测方法，采用如权利要求1-3任一项所述的一种用于监测房屋沉降与倾斜的监测设备，其特征在于，包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的一种用于监测房屋沉降与倾斜的监测方法，其特征在于，所述方法还包括：

技术总结
本发明公开了一种用于监测房屋沉降与倾斜的监测设备及方法，设备包括多组测点模块，每组测点模块均包括固定在待监测建筑物墙壁顶部的测点上模块，以及与测点上模块处于同一垂直中线并安装于地面上的测点下模块；所述测点上模块包括激光测距仪、可旋转支座，所述可旋转支座固定在待监测建筑物墙壁上，所述可旋转支座上设有一伸缩臂，所述激光测距仪通过第一调平元件固定伸缩臂的端部，所述激光测距仪的发射点位于激光测距仪的底面，所述激光测距仪的顶面设有一通讯天线，所述测点下模块包括反射元件，所述反射元件通过第二调平元件固定在地面上。本发明测量精度较高，测量频率较高，有效保证工程安全。

技术研发人员：王晖,何熹,黄俊,黄欣,杨剑维,李锦铭,吕志刚
受保护的技术使用者：广东省城乡规划设计研究院科技集团股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/7/9