本發(fā)明涉及基坑，具體涉及一種數(shù)智式全回收多循環(huán)深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)及監(jiān)測(cè)方法。
背景技術(shù)：
1、全回收多循環(huán)理念要求支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和施工必須考慮到材料的可回收性和結(jié)構(gòu)的可重復(fù)使用性，傳統(tǒng)支護(hù)結(jié)構(gòu)在工程完成后通常被廢棄，產(chǎn)生了高碳排放和大量的廢棄物處理費(fèi)用，全回收多循環(huán)基坑支護(hù)鋼結(jié)構(gòu)因其高效、環(huán)保和經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)，逐漸成為基坑支護(hù)的主流技術(shù)之一，在全回收多循環(huán)基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)中，鋼板樁和h型鋼是常用的支護(hù)構(gòu)件，支護(hù)鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性至關(guān)重要。在施工過(guò)程中，鋼板樁和h型鋼通過(guò)打樁機(jī)打入土體，由于不均勻的土層或土層性質(zhì)的變化，如密度、強(qiáng)度、壓縮性等都可能導(dǎo)致鋼板樁在打入過(guò)程中受到不均勻的阻力，從而引起傾斜，或者受打樁設(shè)備和打樁方法的影響使其垂直度發(fā)生變化；同樣，當(dāng)施工過(guò)程中受到外力作用或地基的不均勻沉降時(shí)，也會(huì)導(dǎo)致h型鋼的平整度改變，因此需要對(duì)垂直度和平整度進(jìn)行監(jiān)測(cè)和調(diào)整。但傳統(tǒng)的監(jiān)測(cè)方法多依賴人工巡檢或單一傳感器，存在以下問(wèn)題：
2、1、數(shù)據(jù)孤島：監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與構(gòu)件信息未關(guān)聯(lián)，即在構(gòu)件、監(jiān)測(cè)儀器、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)之間存在數(shù)據(jù)不能關(guān)聯(lián)和集成的問(wèn)題，難以追溯具體構(gòu)件的變形歷史；
3、2、效率低：人工測(cè)量周期長(zhǎng)，無(wú)法實(shí)時(shí)反饋；
4、3、覆蓋不全：地面監(jiān)測(cè)難以獲取基坑頂部和側(cè)面的整體變形趨勢(shì)；
5、4、回收困難：缺乏構(gòu)件唯一標(biāo)識(shí)，影響循環(huán)利用效率。
6、因此，全回收多循環(huán)基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)中迫切需要一種智能化、高精度的監(jiān)測(cè)方法，以實(shí)時(shí)掌握支護(hù)結(jié)構(gòu)各個(gè)構(gòu)件的變形情況，并真正落實(shí)構(gòu)件的循環(huán)利用理念，于是，我們提出一種數(shù)智式全回收多循環(huán)深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)及監(jiān)測(cè)方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于提供一種數(shù)智式全回收多循環(huán)深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)及監(jiān)測(cè)方法，以解決上述背景技術(shù)中所提出的問(wèn)題。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
3、本發(fā)明提供一種數(shù)智式全回收多循環(huán)深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)，包括鋼板支護(hù)排樁、首排型鋼支護(hù)排樁和次排型鋼支護(hù)排樁，所述首排型鋼支護(hù)排樁設(shè)于鋼板支護(hù)排樁的一側(cè)，所述次排型鋼支護(hù)排樁設(shè)于首排型鋼支護(hù)排樁遠(yuǎn)離鋼板支護(hù)排樁的一側(cè)，所述首排型鋼支護(hù)排樁與次排型鋼支護(hù)排樁之間固定設(shè)有若干個(gè)腰梁，若干個(gè)所述腰梁的一側(cè)與首排型鋼支護(hù)排樁固定連接，若干個(gè)所述腰梁遠(yuǎn)離首排型鋼支護(hù)排樁的一側(cè)與次排型鋼支護(hù)排樁固定連接。
4、進(jìn)一步的，所述鋼板支護(hù)排樁包括若干個(gè)鋼板樁，所述鋼板樁依次首尾咬合相接，所述首排型鋼支護(hù)排樁包括若干個(gè)間隔設(shè)置的第一h型鋼，所述次排型鋼支護(hù)排樁包括若干個(gè)間隔設(shè)置的第二h型鋼，所述第一h型鋼設(shè)置于鋼板樁的內(nèi)側(cè)，每一個(gè)所述第二h型鋼與對(duì)應(yīng)的第一h型鋼相對(duì)設(shè)置。
5、本發(fā)明還提供一種數(shù)智式全回收多循環(huán)深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的監(jiān)測(cè)方法，所述方法用于監(jiān)測(cè)如上面所述的數(shù)智式全回收多循環(huán)深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)，包括以下步驟：
6、s1：在數(shù)智式全回收多循環(huán)深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的每個(gè)構(gòu)件上安裝rfid電子標(biāo)簽，利用rfid電子標(biāo)簽建立每個(gè)構(gòu)件與各自監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，用于對(duì)每個(gè)構(gòu)件的變形情況進(jìn)行追蹤和分析；
7、s2：確定數(shù)智式全回收多循環(huán)深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的監(jiān)測(cè)項(xiàng)，監(jiān)測(cè)項(xiàng)包括平整度、垂直度以及支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形和位移情況；
8、s3：使用傾角傳感器監(jiān)測(cè)鋼板樁、第一h型鋼和第二h型鋼的垂直度，使用無(wú)人機(jī)搭載三維激光掃描儀與地面三維激光掃描儀監(jiān)測(cè)支護(hù)結(jié)構(gòu)的平整度變化以及變形與位移情況；
9、s4：將監(jiān)測(cè)得到的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)發(fā)送至數(shù)據(jù)處理中心，數(shù)據(jù)處理中心實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)每個(gè)構(gòu)件的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)并進(jìn)行預(yù)警。
10、進(jìn)一步的，所述步驟s3具體包括：
11、在鋼板樁的頂部和底部固定安裝傾角傳感器，在第一h型鋼和第二h型鋼兩側(cè)的翼緣內(nèi)側(cè)固定安裝傾角傳感器，通過(guò)傾角傳感器獲取鋼板樁、第一h型鋼和第二h型鋼的垂直度偏差；利用無(wú)人機(jī)搭載三維激光掃描儀，獲取基坑頂部和側(cè)面的三維數(shù)據(jù)，利用地面三維激光掃描儀掃描基坑底部的三維數(shù)據(jù)，通過(guò)三維數(shù)據(jù)生成基坑的三維模型，將不同時(shí)期的三維模型進(jìn)行對(duì)比分析，獲取支護(hù)結(jié)構(gòu)的平整度變化以及變形與位移情況。
12、進(jìn)一步的，所述傾角傳感器按照設(shè)定的時(shí)間間隔，每30分鐘采集一次數(shù)據(jù)，記錄鋼板樁、第一h型鋼和第二h型鋼的垂直度偏差。
13、進(jìn)一步的，所述步驟s4中，在數(shù)據(jù)處理中心設(shè)有垂直度偏差預(yù)警閾值，設(shè)定垂直度偏差小于等于0.5%，若垂直度偏差的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)超過(guò)預(yù)設(shè)閾值，數(shù)據(jù)處理中心發(fā)出報(bào)警信號(hào)，提醒工作人員采取措施。
14、進(jìn)一步的，所述步驟s4中，在數(shù)據(jù)處理中心設(shè)有平整度偏差預(yù)警閾值，設(shè)定平整度偏差小于等于5mm，若平整度的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)超過(guò)預(yù)設(shè)閾值，數(shù)據(jù)處理中心發(fā)出報(bào)警信號(hào)，提醒工作人員采取措施。
15、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下技術(shù)效果：
16、1、利用rfid電子標(biāo)簽對(duì)數(shù)智式全回收多循環(huán)深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的每個(gè)構(gòu)件進(jìn)行唯一標(biāo)識(shí)，建立每個(gè)構(gòu)件的唯一數(shù)字身份，并且通過(guò)rfid電子標(biāo)簽建立起每個(gè)構(gòu)件與各自的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，實(shí)現(xiàn)“一物一碼”全生命周期管理，工作人員可以對(duì)每個(gè)構(gòu)件的變形情況進(jìn)行追蹤和分析，實(shí)現(xiàn)了智能化的數(shù)據(jù)管理。當(dāng)本數(shù)智式全回收多循環(huán)深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)完成支護(hù)功能后，安裝rfid電子標(biāo)簽的每個(gè)構(gòu)件被拆除，工作人員通過(guò)rfid電子標(biāo)簽查詢構(gòu)件的變形情況，識(shí)別和分類(lèi)出可以循環(huán)利用的構(gòu)件，將篩選出的構(gòu)件利用于新的工程中，通過(guò)循環(huán)利用有rfid電子標(biāo)簽的構(gòu)件，有助于提高施工效率，減少新鋼材的生產(chǎn)需求，降低整個(gè)工程的碳足跡。
17、2、傾角傳感器可以監(jiān)測(cè)深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的垂直度偏差，無(wú)人機(jī)搭載三維激光掃描儀結(jié)合地面三維激光掃描儀，可以快速獲取基坑頂部、側(cè)面和底部的三維數(shù)據(jù)，對(duì)比分析不同時(shí)期的三維模型，獲取支護(hù)結(jié)構(gòu)的平整度變化以及變形與位移情況，通過(guò)傾角傳感器和三維激光掃描儀的結(jié)合，兩者相互補(bǔ)充，確保監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的全面性和準(zhǔn)確性，相較于傳統(tǒng)的監(jiān)測(cè)方法，大大提高了監(jiān)測(cè)效率，縮短了監(jiān)測(cè)周期。
18、3、數(shù)據(jù)處理中心在監(jiān)測(cè)到異常數(shù)據(jù)時(shí)自動(dòng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，及時(shí)提醒工作人員采取措施，可以有效避免因人工疏忽而導(dǎo)致的安全事故，保障基坑施工的安全。
19、4、整體上講，本發(fā)明提供的監(jiān)測(cè)方法集成傾角傳感器、rfid電子標(biāo)簽、無(wú)人機(jī)搭載三維激光掃描儀、地面三維激光掃描儀和數(shù)據(jù)處理中心，通過(guò)多技術(shù)融合，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)智式全回收多循環(huán)深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的數(shù)字化標(biāo)識(shí)、數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、三維變形分析及智能預(yù)警，確保了基坑施工的安全性和穩(wěn)定性，提升了構(gòu)件循環(huán)利用率，相較于傳統(tǒng)的監(jiān)測(cè)方法在構(gòu)件、監(jiān)測(cè)儀器、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)之間存在的數(shù)據(jù)不能關(guān)聯(lián)和集成的問(wèn)題，本監(jiān)測(cè)方法填補(bǔ)了這一空白。
1.一種數(shù)智式全回收多循環(huán)深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括鋼板支護(hù)排樁（1）、首排型鋼支護(hù)排樁（2）和次排型鋼支護(hù)排樁（3），所述首排型鋼支護(hù)排樁（2）設(shè)于鋼板支護(hù)排樁（1）的一側(cè)，所述次排型鋼支護(hù)排樁（3）設(shè)于首排型鋼支護(hù)排樁（2）遠(yuǎn)離鋼板支護(hù)排樁（1）的一側(cè)，所述首排型鋼支護(hù)排樁（2）與次排型鋼支護(hù)排樁（3）之間固定設(shè)有若干個(gè)腰梁（4），若干個(gè)所述腰梁（4）的一側(cè)與首排型鋼支護(hù)排樁（2）固定連接，若干個(gè)所述腰梁（4）遠(yuǎn)離首排型鋼支護(hù)排樁（2）的一側(cè)與次排型鋼支護(hù)排樁（3）固定連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)智式全回收多循環(huán)深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述鋼板支護(hù)排樁（1）包括若干個(gè)鋼板樁（11），所述鋼板樁（11）依次首尾咬合相接，所述首排型鋼支護(hù)排樁（2）包括若干個(gè)間隔設(shè)置的第一h型鋼（21），所述次排型鋼支護(hù)排樁（3）包括若干個(gè)間隔設(shè)置的第二h型鋼（31），所述第一h型鋼（21）設(shè)置于鋼板樁（11）的內(nèi)側(cè)，每一個(gè)所述第二h型鋼（31）與對(duì)應(yīng)的第一h型鋼（21）相對(duì)設(shè)置。
3.一種應(yīng)用權(quán)利要求1-2任一一項(xiàng)所述的數(shù)智式全回收多循環(huán)深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，包括以下步驟：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的數(shù)智式全回收多循環(huán)深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述步驟s3具體包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的數(shù)智式全回收多循環(huán)深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述傾角傳感器（6）按照設(shè)定的時(shí)間間隔，每30分鐘采集一次數(shù)據(jù)，記錄鋼板樁（11）、第一h型鋼（21）和第二h型鋼（31）的垂直度偏差。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的數(shù)智式全回收多循環(huán)深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述步驟s4中，在數(shù)據(jù)處理中心設(shè)有垂直度偏差預(yù)警閾值，設(shè)定垂直度偏差小于等于0.5%，若垂直度偏差的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)超過(guò)預(yù)設(shè)閾值，數(shù)據(jù)處理中心發(fā)出報(bào)警信號(hào)，提醒工作人員采取措施。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的數(shù)智式全回收多循環(huán)深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述步驟s4中，在數(shù)據(jù)處理中心設(shè)有平整度偏差預(yù)警閾值，設(shè)定平整度偏差小于等于5mm，若平整度的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)超過(guò)預(yù)設(shè)閾值，數(shù)據(jù)處理中心發(fā)出報(bào)警信號(hào)，提醒工作人員采取措施。