樁身內力監測系統用于實時監測樁基結構在施工過程或運營期間的受力狀態，主要是監測樁身內的應力、應變、軸力、彎矩等參數。通過監測這些內力指標，可以評估樁基的承載能力、穩定性和工作狀態，及時發現潛在的結構問題，確保工程的安全性和可靠性。以下是樁身內力監測系統的詳細說明及其應用。

 

1. 系統組成

應變計：

安裝在樁身不同位置，通常沿樁身的軸線分布，用于測量樁身在荷載作用下的應變，進而計算樁身的軸力和彎矩。

荷載傳感器：

監測樁頂或樁身某一特定位置的荷載，提供樁基受力的實時數據。

彎矩計：

通過多個應變計的數據，結合樁身截面的特性，計算樁身在不同深度的彎矩分布。

數據采集與傳輸系統：

實時采集應變計、荷載傳感器、彎矩計的數據，并通過有線或無線方式傳輸到監測中心或云平臺。

數據處理與分析軟件：

處理采集到的數據，生成內力分布圖、時序圖等，分析樁身的受力狀態和變化趨勢。

預警系統：

設定內力的安全閾值，當監測到樁身內力異常時，系統自動發出報警，提醒相關人員采取措施。

2. 工作原理

應變測量：

應變計安裝在樁身的不同深度，通過測量樁身在垂直荷載和水平荷載作用下的應變，計算出樁身各部位的軸力和彎矩。

荷載監測：

通過荷載傳感器監測樁頂或樁身的荷載，提供樁基受力的基礎數據。

數據分析：

數據處理軟件根據應變計和荷載傳感器的數據，計算樁身的內力分布情況，生成相應的圖表和報告。

實時預警：

系統設置了內力的報警閾值，一旦樁身內力超出安全范圍，系統會立即觸發報警，通知相關人員檢查并采取措施。

3. 應用場景

基礎工程：

在高層建筑、橋梁等大型工程中，監測樁基在施工和運營期間的內力變化，確保基礎結構的安全性。

地質復雜區域的工程：

在軟土地基、地震區、滑坡區等復雜地質條件下，監測樁基的內力，防止地質條件變化對樁基的影響。

施工過程監測：

監測打樁過程中的內力變化，防止樁基在施工過程中因過度振動或壓力導致的損傷。

樁基加固工程：

在老舊建筑的樁基加固工程中，通過內力監測評估加固效果，確保樁基的穩定性。

水利工程：

監測水壩、堤防等水利設施的樁基內力，確保在水壓和荷載作用下的結構安全。

4. 監測方法

定期監測：

使用便攜式設備定期測量樁身內力，適用于不需要連續監測的場景。

連續自動化監測：

安裝自動化內力監測系統，實時采集和傳輸數據，適用于需要連續、實時監控的工程。

5. 優勢與特點

高精度監測：

系統能夠提供高精度的內力測量，通常應變計的精度可達微應變級別，確保數據的準確性。

實時性與自動化：

自動化監測系統能夠實現24小時不間斷的數據采集和分析，實時監控樁基受力情況。

預警功能：

系統具備自動預警功能，當監測到樁基內力異常時，能夠及時發出警報，預防事故發生。

數據可視化：

監測數據通過圖形化界面展示，直觀反映樁基內力的變化趨勢，便于工程人員分析和決策。

適應性強：

系統可以在各種復雜環境下工作，包括高溫、低溫、潮濕等惡劣條件，適用于多種工程應用場景。

6. 系統實施

傳感器布置：

根據樁基設計和監測需求，合理布置應變計、荷載傳感器等設備的位置，覆蓋樁基的關鍵區域。

設備安裝與調試：

安裝傳感器和數據采集設備，進行初始調試，確保設備正常運行，校準測量精度。

數據采集與管理：

根據監測計劃設定數據采集頻率，自動采集并存儲內力數據，確保數據的完整性和安全性。

數據分析與預警：

通過數據處理軟件對內力數據進行分析，生成監測報告，并在必要時發出預警。

結論

樁身內力監測系統是保障樁基結構安全的重要工具。通過對樁身應力、應變、軸力、彎矩等內力參數的實時監測，系統能夠及時發現樁基潛在的結構問題，提供預警信息，幫助工程管理者采取必要的防范措施。該系統在基礎工程、地質復雜區域的工程、施工過程監測、樁基加固工程和水利工程等領域具有重要的應用價值和廣泛的應用前景。

傳感器         鋼筋計                    土壓力計

測量范圍 -200MPa-300MPa      0~3.0MPa

分辨率 0.025%FS                      0.025%F.S

測量精度 0.1%F.S                      0.1%F.S

澳溫范圍 -40°C~80°C               -40°C~80°C

測溫精度 0.5°C                          0.5°C

耐水壓 21.0MPa                        測品范圍的1.2倍

供電方式 太陽能，蓄電池，市電