CN102778225B - 升降式变形观测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种升降式变形观测装置，包括外杆、内杆，所述外杆相对于内杆作上下运动，所述外杆的下端上固定有夹紧环，该夹紧环露出外杆的一端设外螺纹，且该外螺纹沿圆周方向上开有多条收缩槽，夹紧环外还套有夹紧螺母，且该夹紧螺母与夹紧环螺纹连接，所述内杆的下端上固定有第一接头。由于本发明的标杆为升降式，克服了遮挡物对觇标的遮挡，且突破了地理位置的限制，可用于各类建筑物的变形观测。观测高度能根据需求确定，效果好，重量轻、携带方便。

Description

升降式变形观测装置

技术领域

本发明涉及一种测量装置，具体说涉及一种升降式变形观测装置。

背景技术

随着建设事业和国民经济的飞速发展，一些大型、高精度、结构复杂的建筑物不断涌现，工程中的变形观测日显重要，技术要求也越来越高。目前国内外对于变形观测精度达到一级或特级的监测点，须采用强制归心装置，从而使归心误差小于0.1mm，见建设部《建筑变形测量规范》JGJ8-2007。强制归心装置需浇筑砼墩，而且占有一定的平面位置，且存在浇筑砼墩时间长、造价高、不回收等弊端，且有的需观测部位无浇筑砼墩的条件。而通过三角架来安置测量觇标，由于操作人员的技能、视差不同，三脚架的不稳定性、环境气候因素等影响，在仪器的整平、对中过程中均会产生各类误差，难以达到高等级变形观测精度的要求。

中国实用新型专利公开了一种隐蔽式强制归心测量觇标(公告号：CN201436556U)，此觇标的标芯由于埋设于地面下，对建筑物的正常运营没有任何影响，可无人值守，提高了操作人员的安全性；另外已强制归心，不需要三脚架，使觇标的中心与监测点处于同一水平、铅垂线上，避免整平、对中等误差。但其缺陷在于由于标杆长度固定，易受检测场地障碍物遮挡，无法调整观测高度；而且虽然能解决位移观测中的精度问题，但用于沉降观测时，以标芯帽作为基点，标尺竖在一个近似平面的基点上，当后视转向前视时，难以保证仍在原来的位置上，从而影响沉降观测精度。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种升降式变形观测装置，觇标高度可根据检测现场的实际情况调整，使得观测精度免受各种不稳定因素的影响。

本发明采用以下技术方案：

一种升降式变形观测装置，包括外杆、内杆，所述外杆相对于内杆作上下运动，所述外杆的下端上固定有夹紧环，该夹紧环露出外杆的一端设外螺纹，且该外螺纹沿圆周方向上开有多条收缩槽，夹紧环外还套有夹紧螺母，且该夹紧螺母与夹紧环螺纹连接，所述内杆的下端上固定有第一接头。外杆上端固定觇标，内杆固定在监测点上，外杆相对于内杆可上下升降移动。将夹紧螺母旋上，螺纹间产生压紧力使夹紧环朝中心收缩，抱紧内杆，由此实现外、内杆的固定。

优选地，所述收缩槽关于夹紧环中心轴对称。

优选地，所述夹紧螺母的内螺纹孔形状为锥形。该孔自上而下孔径渐小，随着夹紧螺母旋入的深度增加了抱紧力。

进一步地，所述外杆、内杆的材质均为铝合金。标杆由空心硬质材料(铝质)制成，材料轻，整个装置安装快速简便，携带方便。而且整个装置能反复循环使用，符合环保理念。

进一步地，所述外杆上端在圆周表面上有多个通孔，该通孔连通外杆内部与外界。该通孔为排气孔，当第二接头、外杆、内杆，第一接头连接后形成一体，内部形成真空，外杆或内杆上下升降时，空气从通孔排出，便于快速升降。

进一步地，还包括标芯和标芯帽，所述标芯埋设于监测点中，所述第一接头的下端设有外螺纹，所述标芯帽的圆周表面上同样设外螺纹，所述外螺纹均与标芯一端的内螺纹连接。

优选地，所述标芯帽的端面为平面，该平面上设有凹槽。

进一步地，还包括觇标，所述觇标通过第二接头与外杆上端连接。

进一步地，所述觇标设有棱镜。由于标芯预先埋设在监测点上，且埋设过程中已强制归心，标杆上部第二接头与觇标连接，使得觇标上棱镜中心点上引出的中垂线与标芯中轴线重合。非工作状态时，标芯帽旋入标芯，对标芯起到保护作用，并阻止垃圾及杂物侵入。

由于本发明的标杆为升降式，克服了遮挡物对觇标的遮挡，且突破了地理位置的限制，可用于各类建筑物的变形监测。观测高度能根据需求确定，效果好，结构稳定。而且低成本、精度高、重量轻、携带方便，保证了变形监测任务得以进行。另外由于设计了球式标芯帽，球顶圆弧触点小，可用作于沉降观测中的监测点。此技术可在各类监测点上使用，不需要浇筑强制归心的砼墩，从根本上改变了传统的工作模式。

附图说明

图1为本发明涉及的升降式变形观测装置的剖面示意图。

图2为本发明涉及的升降式变形观测装置的结构分解图。

图3为本发明涉及的升降式变形观测装置中觇标连接示意图。

图4为图1中A圈所示结构的另一种实施方式的示意图。

图5为图2中B圈的放大示意图，即第一接头的结构示意图。

图6为图2中C圈的放大示意图，即夹紧环、夹紧螺母的结构示意图。

图7为图2中D圈的放大示意图，即标芯帽的结构示意图。

具体实施方式

为了更进一步了解本发明的特征，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而所附图式仅提供参考与说明之用，并非用来对本发明的保护范围加以限制。

参见图1、图2，为本发明涉及的升降式变形观测装置。由上至下包括觇标101、第二接头102、外杆104、和内杆105。觇标101为测量标志，架设在监测点上，作为观测、瞄准的目标。觇标101通过第二接头102与外杆104的上端连接。第二接头102一端设为外六角形，与觇标101下部的内六角孔连接。而第二接头102另一端如图3所示与外杆104上端接合固定。外杆104内设内杆105，外杆104相对于内杆105作上下运动，由于该相对运动同时也是摩擦运动，一旦外杆104上装上觇标101，导致外杆104无法相对内杆105定位。因此，在所述外杆104的下端上固定有夹紧环108，所述夹紧环108与外杆104下端的固定方式有多种，包括焊接、胶合、紧固等。夹紧环108露出外杆104的一端设外螺纹，且该外螺纹沿圆周方向上开有多条收缩槽114，这些收缩槽114沿夹紧环108轴线方向，见图4、图6，所谓“收缩槽”，是因为这些收缩槽114能将外螺纹分成不连续的多个部分。优选地，如图6所示，收缩槽114关于夹紧环108中心轴对称。在本实施例中，收缩槽114有6个。夹紧环108外还套有夹紧螺母109，所述夹紧螺母109与夹紧环108螺纹连接。当夹紧螺母109内螺纹与夹紧环108外螺纹咬合时，可以使夹紧环108的外螺纹向内收紧，夹紧环108外螺纹端所处的位置对应于内杆105，外螺纹向内收缩，即会抱紧内杆105，使外杆104与内杆105连成一体，外杆104相对于内杆105固定。当内外螺纹咬合的部分越大(即夹紧螺母109向上旋紧地越多)，外螺纹收缩地越多，抱紧力也越大，外杆104就越能被固定住。在本实施例中，所述夹紧螺母109的内螺纹孔112的形状为锥形，见图4。该孔孔径自上而下逐渐减小，通过旋入深度逐渐使夹紧环108外螺纹抱紧内杆105。第二接头102、外杆104、内杆105、夹紧环、夹紧螺母108、109可连接在一起并做成一体式组件，而外、内杆104、105之间的配合非常紧密，就造成了内杆105上端与外杆104上端之间会出现真空，导致内外杆105、104无法拉开的现象，因此在所述外杆104上端的圆周表面上有多个通孔103，该通孔103连通外杆104内部与外界。该通孔103为排气孔，优选地，在本实施例中为对称四孔。所述外杆104、内杆105的材质均为轻质铝合金。内杆105的下端设有第一接头106，所述第一接头106外螺纹与标芯107内螺纹固定连接。第一接头106与内杆105连接的一端为套筒形式，套于内杆105下端并固定的方式有多种，包括焊接、胶合、紧固等，参见图5。

本发明涉及的升降式变形观测装置还包括标芯107和标芯帽110，所述标芯107埋设于监测点中，所述第一接头106的下端设有外螺纹，所述标芯帽110的圆周表面上同样设外螺纹，所述外螺纹均与标芯107一端的内螺纹连接。所述标芯帽110的端面为平面，该平面上设有凹槽113，凹槽113可以设为特殊规格，通过专用工具旋入。所述标芯帽也可以是球式标芯帽111，其端面为球面，见图7，球顶圆弧触点小，可用作于沉降观测中的监测基点。

根据变形观测的技术要求，在需要观测的位置预先埋入强制归心标芯107，具体实施步骤为：

1)选择与强制归心标芯107直径略小的钻头，在观测点垂直钻孔，孔深约20mm；

2)使用锤子轻锤锤杆(锤杆为一种保护垫，避免锤子直接击打在标芯107上)把标芯107嵌入到钻孔内，直至标芯107上表面与地面平齐；

3)对标芯107做强制归心处理，之后旋上标芯帽110；

4)沉降观测时，旋开标芯帽110，旋上球式标芯帽111，球顶圆弧触点小，可用于沉降观测中的监测点，将测量标尺直接立在球式标芯帽111，记录读数，供内业处理，通过比较观测点与监测点(预设)可知建筑物的相对沉降情况和沉降量；

5)位移观测时，旋开标芯帽110，把一体式的外、内杆104、105-第一接头106旋入标芯107，调整高度后旋紧夹紧螺母109，把觇标101插在第二接头102上，测绘人员可在变形区域外(设工作基点)定期观测觇标101棱镜靶心的读数，进行分析处理，通过比较观测点与监测点(预设)同样可知建筑物的相对变形情况和变形量；

6)观测完毕后，卸下觇标101，旋出一体式的外、内杆104、105-第一接头106，再旋入标芯帽110，使标芯107处于隐式状态。

本发明可用于变形观测、滑坡检测、精密控制网建立等监测点的位移、沉降观测。平时不需要进行观测时，旋上标芯帽110，防止了杂物掉入强制归心标芯107中。位移观测时，旋开标芯帽110，把一体式的外、内杆104、105-第一接头106旋入标芯107中，即可进行观测。为了保证观测准确，要求所有圆柱形结构，包括觇标101、第二接头102、外、内杆104、105、第一接头106，以及夹紧环、夹紧螺母108、109同轴，可通过零件精加工而实现。具体说如下：外杆104与第二接头102分别加工后焊接为一体，然后车、磨床精加工外杆104的内外圆、通孔和第二接头102。内杆105与第一接头106分别加工后焊接为一体，然后车、磨床精加工第一接头106外圆和外螺纹。外杆104还要与夹紧环108先焊接为一体，然后加工车、磨床精加工夹紧环108外螺纹和开收缩槽114。从而保证升降式变形观测装置同心。由于本发明能代替常规的三角架架设，人工整平、对中等操作的工作模式，从而进一步提高了工程质量和精度。

本发明用于对各类重要建筑物、码头、桥梁、公路等进行沉降、倾斜、变形观测，获得监测对象随时间变化与变形大小的数据，及时分析变化原因和趋势，做出科学客观的评价。

应当理解的是，上述对实施例的详细说明仅为了理解本发明，对本领域普通技术人员而言，可以根据上述说明加以改进或变换，只要是达到此目的的所有改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种升降式变形观测装置，其特征是：包括外杆（104）、内杆（105），所述外杆（104）相对于内杆（105）作上下运动，所述外杆（104）的下端上固定有夹紧环（108），该夹紧环（108）露出外杆（104）的一端设外螺纹，且该外螺纹沿圆周方向上开有多条收缩槽（114），夹紧环（108）外还套有夹紧螺母（109），且该夹紧螺母（109）与夹紧环（108）螺纹连接，所述内杆（105）的下端上固定有第一接头（106），所述外杆（104）上端在圆周表面上有多个通孔（103），该通孔（103）连通外杆（104）内部与外界，还包括标芯（107）、标芯帽（110）和球式标芯帽（111），所述标芯（107）埋设于监测点中，标芯（107）的上端设有内螺纹，所述第一接头（106）的下端设有外螺纹，所述标芯帽（110）和球式标芯帽（111）的圆周表面上同样设有外螺纹，进行沉降观测时，在标芯（107）内旋入球式标芯帽（111）；进行位移观测时，把第一接头（106）旋入标芯（107）内；观测完毕后，在标芯（107）内旋入标芯帽（110）。

2.根据权利要求1所述的升降式变形观测装置，其特征是：所述收缩槽（114）关于夹紧环（108）中心轴对称。

3.根据权利要求1所述的升降式变形观测装置，其特征是：所述夹紧螺母（109）的内螺纹孔（112）的形状为锥形。

4.根据权利要求1所述的升降式变形观测装置，其特征是：所述外杆（104）、内杆（105）的材质均为铝合金。

5.根据权利要求1所述的升降式变形观测装置，其特征是：还包括觇标（101），所述觇标（101）通过第二接头（102）与外杆（104）上端连接。

6.根据权利要求5所述的升降式变形观测装置，其特征是：所述觇标（101）设有棱镜。