一种基坑变形监测装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种基坑变形监测装置，包括支架、通过记录基坑表面的点的三维坐标构建基坑表面的三维模型的激光扫描仪、驱动所述激光扫描仪转动的旋转驱动机构、确定激光扫描高程和水平坐标的GPS定位仪，所述旋转驱动机构安装在所述支架上，所述激光扫描仪与所述旋转驱动机构的动力输出端相连接，所述GPS定位仪安装在所述激光扫描仪上并与所述激光扫描仪电连接。本实用新型提供的基坑变形监测装置，其操作简便，测量精度高，而且可以对基坑表面进行实时动态连续监测。
【专利说明】一种基坑变形监测装置
【技术领域】
[0001]本实用新型属于基坑变形监测领域，具体涉及一种基坑变形监测装置。
【背景技术】
[0002]随着城市的发展，地下停车场，地铁车站、地下商场等建设中需进行深基坑开挖的项目越来越多，基坑工程监测是实现基坑工程信息化施工的重要一环，目的是为了准确了解基坑工程施工过程中基坑的实际变形情况，及时修正设计及施工参数，确保基坑工程及周边建筑物的安全。
[0003]当前基坑变形监测大多采用水准仪，全站仪，测斜仪等仪器，监测点之间的距离一般设置在15?25m，难以对基坑侧壁的变形实现连续无间隔监测，难以准确反映基坑整体变形情况，以上这些都会对基坑的安全性评价造成影响。
实用新型内容
[0004]基于以上不足，本实用新型要解决的技术问题是提供一种基坑变形监测装置，其操作简便，测量精度高，而且可以对基坑表面进行实时动态连续监测。
[0005]为解决以上技术问题，本实用新型采用了以下技术方案:
[0006]一种基坑变形监测装置，包括通过记录基坑表面的点的三维坐标构建基坑表面的三维模型的激光扫描仪、驱动所述激光扫描仪转动的旋转驱动机构、确定激光扫描高程和水平坐标的GPS定位仪，所述激光扫描仪与所述旋转驱动机构的动力输出端相连接，所述GPS定位仪安装在所述激光扫描仪上并与所述激光扫描仪电连接。
[0007]还包括支架，所述旋转驱动机构安装在所述支架上。
[0008]所述旋转驱动机构由马达驱动。
[0009]所述GPS定位仪设置在所述激光扫描仪的顶部。
[0010]采用以上技术方案，本实用新型所取得的有益效果是:
[0011]本实用新型基坑变形监测装置采用激光扫描仪对基坑表面扫描并形成三维模型，通过对基坑变形前后三维模型的比较，得到基坑侧壁的变形情况，不仅操作简便，测量精度高，而且可以实时动态连续监测，对基坑整体变形情况进行分析。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型的技术作进一步地详细说明:
[0013]图1为本实用新型基坑变形监测装置的结构图；
[0014]图2为本实用新型基坑变形监测装置的安装示意图；
[0015]图3为本实用新型基坑变形监测装置的监测范围示意图。
【具体实施方式】
[0016]如图1、图2和图3所示，本实用新型基坑变形监测装置10包括支架104、通过记录基坑表面的点的三维坐标构建基坑的三维模型的激光扫描仪101、驱动所述激光扫描仪101转动的旋转驱动机构102、确定激光扫描高程和水平坐标的GPS定位仪103，所述旋转驱动机构102安装在所述支架104上,所述激光扫描仪101与所述旋转驱动机构102的动力输出端相连接，所述GPS定位仪103安装在所述激光扫描仪101上并与激光扫描仪101电连接。
[0017]其中，激光扫描仪101扫描速度快，精度达0.1mm，具有分块扫描后自动拼合功能，并且具有温度补偿功能。激光扫描仪101利用激光测距，通过记录被测物体表面大量的密集的点的三维坐标信息，快速建出被测目标的三维模型。
[0018]其中，旋转驱动机构102由马达驱动，旋转驱动机构102带动激光扫描仪101对基坑20表面360度全方位旋转扫描。
[0019]其中，GPS定位仪103设置在激光扫描仪101的顶部，便于精确定位，GPS定位仪103用于确定激光扫描站点的高程及水平坐标信息，用于激光扫描站点移动后自动换算出激光扫描仪101所测出的目标点群的坐标。
[0020]运用本实用新型基坑变形监测装置10对基坑进行检测的步骤如下:
[0021]1、如图2和图3所示，在基坑20对称两个角点设置本实用新型基坑变形监测装置10，形成对基坑20全方位的视角覆盖，可根据基坑20变形监测的需要，自由设置扫描测点之间的距离间隔，GPS定位仪103确定扫描站点水平坐标(X，Y)和高程H ；
[0022]2、旋转驱动机构102驱动激光扫描仪101旋转，对基坑20进行快速扫描，每个激光扫描仪101得到视野范围内的基坑20表面的初始三维坐标，然后自动拼合成完整的基坑20表面的初始三维坐标群(X0，Y0, Z0)，建立基坑20表面的三维模型AO ；
[0023]3、每隔一定时间激光扫描仪101扫描基坑20表面并拼合得到三维坐标群(Xn, Yn,Zn)并建立基坑20表面的三维模型An，三维模型An与三维模型AO的差异即为基坑20的累计变形量，三维模型An与三维模型An-1的差异即为第η次监测得到的基坑20的表面与第η-1次监测的基坑20的表面的变形差。
[0024]若激光扫描站点发生移动，GPS重新定位得到激光扫描站点坐标(X’，Y’ )和高程H’，激光扫描仪101可自动对监测得到的基坑20的表面的三维坐标群进行换算。
[0025]本实用新型基坑变形监测装置10可以通过激光扫描仪101在不同时间对基坑20的表面进行扫描，获取基坑20的表面的三维坐标数据，建立基坑20的三维影像模型，对比不同时间获取的基坑20的表面的三维模型来计算分析基坑20的表面变形，测量精度高，操作方法简便，能有效地对基坑开挖过程中的基坑侧壁的变形进行监测，保证基坑工程的安全。
[0026]最后应说明的是:以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但是凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种基坑变形监测装置，其特征在于：包括通过记录基坑表面的点的三维坐标构建基坑表面的三维模型的激光扫描仪、驱动所述激光扫描仪转动的旋转驱动机构、确定激光扫描高程和水平坐标的GPS定位仪，所述激光扫描仪与所述旋转驱动机构的动力输出端相连接，所述GPS定位仪安装在所述激光扫描仪上并与所述激光扫描仪电连接。
2.根据权利要求I所述的基坑变形监测装置，其特征在于：还包括支架，所述旋转驱动机构安装在所述支架上。
3.根据权利要求I所述的基坑变形监测装置，其特征在于：所述旋转驱动机构由马达驱动。
4.根据权利要求I所述的基坑变形监测装置，其特征在于：所述GPS定位仪设置在所述激光扫描仪的顶部。
【文档编号】E02D1/00GK204040008SQ201420491306
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年8月28日 优先权日:2014年8月28日
【发明者】陈乔松, 胡贺松, 张程林 申请人:广州市地下铁道总公司, 广州建设工程质量安全检测中心有限公司, 广州市建筑科学研究院有限公司