[0001] 本申请涉及基坑勘测设备技术领域，尤其是涉及一种基坑变形自动监测装置。

[0002] 目前，随着城市建设的不断推进，基坑工程在城市中的地位日益重要，基坑工程在施工中存在一系列安全隐患，为了保障施工人员的安全以及周边环境的稳定，基坑监测成为了一项必不可少的工作。在基坑变形的过程中，基坑底部因受到基坑开挖后，原土壤平衡的应力场受到破坏，卸荷后基底要回弹。基坑开挖前，原状土已经形成了稳定的应力场和变形，由于土体的开挖就是土体的卸荷过程，因此在破坏原有土体的应力场和平衡状态的同时，引起基底的回弹，形成隆起，随着隆起量的增加，基坑会产生失稳，这在基坑施工中是不允许发生的，因此基坑底部的隆起也成为基坑变形检测中的一项，需要对基坑底部土层位移进行定时监测。

[0003] 传统的基坑变形监测通常采用先在基坑周围设置监测点，然后监测人员通过监测设备在不同时间测量基坑底部与监测点之间的角度的变化，来对基坑的变形进行监测，但是监测人员在测量时，易受到天气、环境，工作时间的影响，会出现监测时间间隔较长的现象，导致相关监测数据的滞后性较大。

[0035] 以下结合附图1‑8对本申请作进一步详细说明。

[0036] 本申请实施例公开一种基坑变形自动监测装置。

[0037] 参照图1，一种基坑变形自动监测装置包括支撑杆21、激光接收器22以及监测杆23，支撑杆21可以在基坑1内设置多个，设置在不同的位置，每个支撑杆21均沿着竖直方向设置，激光接收器22设置在基坑1外围的稳固结构24上，稳固结构24可以选择距离基坑1较远的建筑物上，以确保该建筑物不会受到基坑1的影响，支撑杆21的顶部上设有调节单元3，调节单元3上设有激光发射器25，激光接收器22沿着竖直方向设置，激光接收器22内部设有多个接收点，每两个接收点之间设置一定的距离，调节单元3用于调节激光发射器25与接收器对齐，支撑杆21上设有用于驱动激光发射器25转动的转动单元4，支撑杆21上设有定时开关26，定时开关26能够定时启动激光发射器25，同时定时开关26设定的激光发射器25的启动间隔时间能够调节，激光接收器22用于接收激光发射器25每次发出的激光信号，激光接收器22通过每次不同接收点接收到的激光信号，能够得出每次激光发射间隔之间，激光发射器25上升的距离。

[0038] 当基坑1的底部隆起时，激光发射器25会随着基坑1隆起而上移，在对基坑1底部的隆起进行监测时，将支撑杆21安装到基坑1内，然后将激光接收器22安装到基坑1外围的稳固结构24上，然后通过调节单元3与转动单元4调节激光发射器25的偏转角度，让激光发射器25与激光接收器22对齐，然后通过定时开关26启间隔启动激光发射器25，激光发射器25照射到激光接收器22上的位置上移，通过每次激光接收器22接收到激光信号的位置之间的距离，从而得出基坑1底部每次隆起的距离，从而实现对基坑1底部隆起变形的自动监测，相较于人工监测的方式，本方案不受天气、环境以及工作时间的限制，能够提高基坑1底部隆起监测数据的及时性。

[0039] 参照图2、图3和图4，本实施例中的转动单元4包括转动板41与转动电机42，转动板41转动设置在支撑杆21顶部，转动板41与支撑杆21垂直设置，转动电机42固定设置在支撑杆21上，转动电机42的输出轴同轴固定设有驱动齿轮43，转动板41底部设有连接齿轮44，连接齿轮44的回转中心与转动板41的转动中心共线，驱动齿轮43与连接齿轮44啮合，转动板
41的顶部固定设有转动支座45，定时开关26与转动电机42电性连接，定时开关26同时控制转动电机42的启动，转动电机42既可以自行启动，也可以通过定时开关26进行定时启动，本实施例中的调节单元3包括转动轴31，转动轴31固定设置在激光发射器25上，转动轴31的另外一端插入所述转动支座45并与转动支座45转动设置，转动支座45上设有用于对转动轴31进行固定的锁定单元32。

[0040] 参照图2、图3和图4，本实施例中的锁定单元32包括锁定套筒321、锁定杆322以及锁定件323，锁定套筒321固定设置在转动支座45背离激光发射器25的一侧，锁定套筒321的轴线与转动轴31的轴线共线，锁定杆322设置在锁定套筒321内，锁定杆322的轴线与转动轴31的轴线共线，转动轴31在靠近锁定套筒321的一端设有螺纹槽324，螺纹槽324槽壁上设有内螺纹，锁定杆322的一端插入螺纹槽324内，并设有与内螺纹啮合的外螺纹，螺纹槽324的深度大于锁定杆322在螺纹槽324内滑动的最大长度，锁定套筒321上设有两个滑移通孔
325，两个滑移通孔325沿着锁定套筒321的轴向均匀设置，每个滑移通孔325均沿着锁定套筒321的轴向设置，锁定杆322上固定设有两个限位块326，限位块326与滑移通孔325一一对应，限位块326穿过滑移通孔325并伸出锁定套筒321，锁定件323设置在锁定套筒321上，锁定件323能够将限位块326固定在滑移通孔325内。

[0041] 参照图2，本实施例中的锁定件323包括两组锁定螺母3231，本实施例中的每组锁定螺母3231的数量一个，每个锁定螺母3231均套设在锁定套筒321上，并与锁定套筒321螺纹连接，两组锁定螺母3231分别设置在限位块326的两侧。

[0042] 在对激光发射器25进行调节时，先通过驱动转动电机42转动，转动电机42通过驱动齿轮43与连接齿轮44的啮合带动转动板41转动，转动板41带动转动支座45转动，使得激光发射器25与激光接收器22处于同一个平面，然后操作人员转动激光发射器25，调节激光发射器25的发射端与激光接收器22的底部接收点对齐，激光发射器25转动时，带动转动轴31转动，转动轴31通过与锁定杆322的螺纹连接带动锁定杆322移动，由于锁定杆322上的限位块326插入到滑移通孔325内，从而使得转动轴31带动锁定杆322滑动，限位块326沿着滑移通孔325滑动，通过对激光发射器25与激光接收器22对齐，提高监测装置对基坑1隆起监测的稳定性。

[0043] 当激光发射器25与激光接收器22对齐后，操作人员旋拧两组锁定螺母3231，将限位块326夹紧，从而对限位块326的滑动进行固定，进而对激光发射器25的朝向进行固定，本方案能够对激光发射器25的任意转动角度进行固定，从而提高激光发射器25角度调节的灵活性。

[0044] 当定时开关26启动激光发射器25时，定时开关26同时启动转动电机42，转动电机42带动激光发射器25转动，这样能够减小基坑1底部水平位移对激光接收器22接收激光信号的影响，从而保证激光接收器22能够接收激光信号，提高基坑1底部隆起变形监测的稳定性。

[0045] 参照图1、图5，监测杆23水平插入到基坑边坡11内，监测杆23位于基坑边坡11的顶部，监测杆23的一端漏出土层并伸入到基坑1内，支撑杆21上固定设有监测框架51，本实施例中的监测框架51为矩形框架，监测杆23伸入基坑1内的一端插入到监测框架51内，监测框架51上设有多个监测单元52，监测框架51上固定设有四个支撑块53，四个支撑块53分别设置在监测框架51的四个侧边，本实施例中的监测单元52数量为四个，监测单元52与支撑块53一一对应，每个支撑块53内均设有滑移腔55，滑移腔55的一端贯穿至监测框架51的内部。

[0046] 参照图5、图6和图7，本实施例中的每个监测单元52包括测量绳521、监测块522以及报警装置523，报警装置523固定设置在支撑杆21上，监测块522滑动设置在滑移腔55内，滑移腔55的侧壁上设有拉伸弹簧54，拉伸弹簧54的一端与滑移腔55的侧壁固定连接，拉伸弹簧54的另外一端与监测块522固定连接，拉伸弹簧54位于监测块522背离监测杆23的一侧。

[0047] 参照图6、图8，每个监测块522上均转动设有收卷辊551，收卷辊551通过支座设置在监测块522上，测量绳521的一端固定连接在监测杆23上，测量绳521的另外一端伸入滑移腔55，然后固定和缠绕在收卷辊551上，收卷辊551上同轴固定设有蜗轮552，监测块522上设有蜗杆553，蜗杆553的一端插入到监测块522内并与监测块522转动设置，蜗杆553与蜗轮552啮合，支撑块53的外侧壁上设有与滑移腔55连通设置的条形孔56，蜗杆553远离监测块
522的一端穿过条形孔56伸出支撑块53，蜗杆553能够在条形孔56内滑动。

[0048] 参照图8，监测块522上设有第一触点571，第一触点571与外接电源电性连接，支撑块53上设有第二触点572，第二触点572与报警装置523的接线柱电性连接，监测块522上设有位移传感器524，位移传感器524的发射端指向第二触点572，位移传感器524用于测量第一触点571与第二触点572之间的距离，当第一触点571与第二触点572接触时，报警装置523与外接电源之间形成通路，报警装置523发生报警。

[0049] 基坑边坡11随着时间的进行，会逐渐朝着基坑1内部进行位移变形，影响基坑1内施工人员的安全，在对基坑边坡11位移变形进行监测时，将监测杆23插入到基坑边坡11内，然后基坑边坡11带动监测杆23位移，监测杆23通过测量绳521拉动监测块522移动，可以通过定时开启位移传感器524，对监测块522与第二触点572之间的距离进行检测，以此来对基坑边坡11每次位移的距离进行监测，当在监测时间间隔内发生突发情况，导致基坑边坡11产生大量的位移，此时测量绳521拉动监测块522上的第一触点571与第二触点572，此时报警装置523通电，发出警报，从而保证基坑1内施工人员的安全。

[0050] 操作人员可以通过转动蜗杆553带动蜗轮552转动，蜗轮552转动带动收卷辊551对测量绳521的收卷与张开，从而调节监测块522与监测杆23之间的初始距离，从而可以对报警装置523报警时，基坑边坡11位移变形的程度进行调节，以适用不同工况下的基坑边坡11位移变形的监测与预警。

[0051] 当监测杆23位移时，监测杆23拉动位移方向上的测量绳521移动，从而操作人员通过报警的方位，能够判断处基坑边坡11的移动变形方向，从而便于后续对基坑边坡11位移变形的处理。

[0052] 本申请实施例一种基坑变形自动监测装置的实施原理为：在对基坑1的底部隆起变形进行监测时，将支撑杆21安装到基坑1内，然后将激光接收器22安装到基坑1外围的稳固结构24上，然后通过调节单元3与转动单元4调节激光发射器25的偏转角度，让激光发射器25与激光接收器22对齐，然后通过定时开关26启间隔启动激光发射器25，基坑1的底部隆起会带动激光发射器25位置上移，激光发射器25照射到激光接收器22上的位置上移，通过每次激光接收器22接收到激光信号的位置之间的距离，从而得出基坑1每次底部隆起的距离，从而实现对基坑1变形的自动监测，相较于人工监测的方式，本方案不受天气、环境以及工作时间的限制，能够提高基坑1隆起监测的及时性。

[0053] 以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。