CN109029340B - 一种路基空洞尺寸测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种路基空洞尺寸测量装置及测量方法，路基开设有与空洞相连通的穿孔，测量装置至少包括标杆和标尺，标杆包括竖杆和与竖杆相连接的横杆，标杆外侧设有刻度；标尺由若干尺段构成，相邻两个尺段之间采用第一铰链相连接，且标尺外侧设有刻度，标杆通过穿孔伸入空洞内且竖杆伸出穿孔，标尺末端依次穿过竖杆和横杆且伸出横杆并抵靠在空洞洞壁。该测量装置的优点为：整个测量装置简单且重量轻，操作便捷，只需一人便可完成所有的操作，同时计算结果准确可靠。

Description

一种路基空洞尺寸测量装置

技术领域

本发明涉及一种路基空洞尺寸测量装置。

背景技术

路基空洞是城市常见的一种道路灾害，产生原因大致有两种，一是在可溶岩地区，地下溶洞发育导致路基出现空洞；二是跨越道路的市政雨水或污水管道破裂，雨水或污水溢出管道，冲刷管道周围的土体，致使管道周围出现空洞。路基空洞若不及时查出，待规模发育到一定程度时，在路面上部车辆荷载作用下容易出现坍塌，导致车辆和人员坠入空洞内，造成严重的事故。对于已出现的路基空洞，其规模尺寸逐渐变大，大到一定程度时路面出现坍塌。对路基空洞尺寸进行精确测量，有助于评判路面的稳定性，估算其体积，对于后期修补材料用量也有重要意义。专利申请号为201710168991.8的发明专利，提出了一种利用激光原理测量路基空洞的装置，该装置结构相对复杂。

发明内容

本发明提供了一种路基空洞尺寸测量装置，其克服了背景技术的所存在的不足。本发明解决其技术问题的所采用的技术方案之一是：

一种路基空洞尺寸测量装置，路基开设有与空洞相连通的穿孔，其特征在于：它至少包括标杆和标尺，标杆包括竖杆和与竖杆相连接的横杆，标杆外侧设有刻度；标尺由若干尺段构成，相邻两个尺段之间采用第一铰链相连接，且标尺外侧设有刻度，标杆通过穿孔伸入空洞内且竖杆伸出穿孔，标尺末端依次穿过竖杆和横杆且伸出横杆并抵靠在空洞洞壁。

一较佳实施例之中：相邻两个尺段之间最大打开角度为180度以使标尺末端抵靠在空洞洞壁时能保持水平位置。

一较佳实施例之中：竖杆与横杆之间通过第二铰链铰接连接，横杆与竖杆之间的最大打开角度为180度。

一较佳实施例之中：还包括用于使横杆与竖杆之间保持90度的扭簧，扭簧安装在第二铰链处且两端分别顶抵在竖杆和横杆。

一较佳实施例之中：还包括用于测量标杆转动角度的表盘，表盘能装拆地固定套接在所述竖杆外且置于路基上，且表盘之直径大于穿孔之直径。

一较佳实施例之中：竖杆外周设有凸块，表盘开设有贯穿孔，贯穿孔孔壁设有能与凸块相嵌合的凹槽，另设有螺栓，表盘开设有能与贯穿孔相连通的第一螺孔，竖杆外周开设有能与第一螺孔相对应得第二螺孔，螺栓穿过第一螺孔且与第二螺孔相螺接配合以将表盘与竖杆能装拆地固定套接在一起。

一较佳实施例之中：还包括用于定位标杆初始位置的指南针，该指南针固定装接在表盘上。

一较佳实施例之中：所述竖杆包括第一竖杆和同轴固定套接在第一竖杆内的第二竖杆，第二竖杆底端与第一竖杆底端相连接且第二竖杆与横杆相连通，标尺末端依次穿过第二竖杆和横杆且伸出横杆并抵靠在空洞洞壁。

一较佳实施例之中：第一竖杆和第二竖杆均由若干杆段构成，相邻两个杆段之间通过螺纹连接在一起。

本发明解决其技术问题的所采用的技术方案之二是：一种应用上述任意一项所述的路基空洞尺寸测量装置的测量方法，其特征在于：

步骤10，在路基空洞上方采用钻孔设备将路面垂直钻孔形成穿孔；

步骤20，横杆与竖杆之间的初始位置呈90度夹角，将横杆向下压以使其与竖杆呈水平状或近似水平状，再将横杆末端穿过穿孔伸入空洞内，此时横杆在扭簧作用下恢复至初始位置；取竖杆对应路基表面的位置至横杆中心轴线之间的距离为竖杆到达空洞的深度H，横杆长度为L，竖杆与横杆的总长度为M；

步骤30，将指南针安装在表盘上，再将表盘套接在竖杆外并置于路基上，且凸块与凹槽相嵌合配合，并将螺栓穿过第一螺孔并与第二螺孔相螺接配合以将表盘与竖杆相对固定；竖杆之转动角度为α；

步骤40，将标尺末端依次穿过竖杆和横杆且伸出横杆并抵靠在空洞洞壁，此时标尺头端之对应竖杆顶端面的位置至标尺末端的长度为N；则，空洞的水平尺寸K＝N-M+L；

步骤50，保持空洞深度H不变，收回标尺，转动标杆以调整标杆的转动角度α，再将标尺末端穿过竖杆和横杆并抵靠在空洞洞壁，并计算空洞的水平尺寸K；以此类推，旋转标杆直至标杆的转动角度α为360度，同时测量并计算对应转动角度的空洞的水平尺寸；

步骤60，将螺栓松开，下放标杆以调整标杆到达空洞的深度，再旋紧螺栓，重复步骤40和步骤50，以得到空洞的整个几何尺寸。

本技术方案与背景技术相比，它具有如下优点：

1.由于标尺采用尺段构成，各尺段之间通过第一铰链连接，使得标尺末端能很好地穿过竖杆和横杆而顶抵在空洞洞壁，由于竖杆和横杆的长度固定，在同一空洞深度处，该空洞的水平尺寸便可计算出来，调整标杆的转动角度，继续测量并计算空洞的水平尺寸；调整标杆所在空洞的深度及调整标杆的转动角度，可计算不同的空洞深度时空洞在水平360度方向上的水平尺寸。整个测量装置简单且重量轻，操作便捷，只需一人便可完成所有的操作，同时计算结果准确可靠。

2.相邻两个尺段之间最大打开角度为180度，不仅使得标尺更容易穿过竖杆和横杆，且能保证标尺末端抵靠在空洞洞壁时标尺能保持水平位置，更加方便测量。

3.竖杆与横杆之间通过第二铰链铰接连接，横杆与竖杆之间的最大打开角度为180度，使得无需较大的穿孔孔径便能将竖杆与横杆穿过穿孔，操作更加方便。

4.设置有扭簧，以使横杆与竖杆之间保持90度，只需保证竖杆垂直于路基表面，便可确定横杆与路基表面平行，进而使标尺末端也保持水平，使得测量结果更加可靠。

5.设置有表盘，以测量标杆转动角度，同时表盘还能在轴向上固定标杆，释放人手时能保证标杆不会掉落至空洞内。

6.设置有指南针，能定位标杆初始的转动位置，使得测量结果更加准确。

7.竖杆包括第一竖杆和同轴固定套接在第一竖杆内的第二竖杆，标尺末端依次穿过第二竖杆和横杆且伸出横杆并抵靠在空洞洞壁，由于第二竖杆之尺寸大小更加靠近标尺尺寸大小，使得当标尺位于标杆内时标尺与标杆的重合部分更多，测量结果更加准确。

8.第一竖杆和第二竖杆均由若干杆段构成，相邻两个杆段之间通过螺纹连接在一起，可随时调整第一竖杆和第二竖杆的长度，以适应不同尺寸的空洞。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1绘示了一较佳实施例的测量装置的整体示意图。

具体实施方式

请查阅图1，一种路基空洞尺寸测量装置的一较佳实施例。

路基开设有与空洞1相连通的穿孔。

路基空洞尺寸测量装置至少包括标杆和标尺。

标杆包括竖杆和与竖杆相连接的横杆10，标杆外侧设有刻度；标杆通过穿孔伸入空洞1内且竖杆伸出穿孔。

本实施例中，竖杆与横杆10之间通过第二铰链11铰接连接，横杆10与竖杆之间的最大打开角度为180度。根据需要，竖杆与横杆10之间也可采用固定连接的方式，此时需要将穿孔的直径开设的足够大，以使横杆10能穿过穿孔进入空洞1内。

本实施例中，该装置还包括用于使横杆10与竖杆之间保持90度的扭簧，扭簧安装在第二铰链11处且两端分别顶抵在竖杆和横杆10。

本实施例中，所述竖杆包括第一竖杆20和同轴固定套接在第一竖杆20内的第二竖杆21，第二竖杆21底端与第一竖杆20底端相连接且第二竖杆21与横杆10相连通，标尺末端依次穿过第二竖杆21和横杆10且伸出横杆10并抵靠在空洞1洞壁。如图1所示，第二竖杆21与横杆10的连接处采用倒圆角过渡。第一竖杆20底端与第二竖杆21底端之间采用焊接固定，第二铰链11连接第二竖杆21和横杆10，所述刻度设置在第一竖杆20外周。

本实施例中，第一竖杆20和第二竖杆21均由若干杆段构成，相邻两个杆段之间通过螺纹连接在一起。当空洞1较深时，可通过在现有的杆段上方螺接杆段以增加竖杆长度。

本实施例中，第一竖杆20采用圆柱形形状的钢管制成，第二竖杆21采用矩形形状的钢材制成。

本实施例中，竖杆外周之靠近路基表面处设有凸块22。如图1所示，凸块22个数设为一个，也可设置两个三个不等，并环形间隔布置在第一竖杆20外周。同时，第一竖杆20外周开设有第二螺孔，第二螺孔个数设有多个且上下间隔布置。

本实施例中，该测量装置还包括用于测量标杆转动角度的表盘30，表盘30能装拆地固定套接在所述竖杆外且置于路基上，且表盘30之直径大于穿孔之直径。

本实施例中，表盘30开设有贯穿孔，贯穿孔孔壁设有能与凸块22相嵌合的凹槽，另设有螺栓31，表盘30开设有能与贯穿孔相连通且与第二螺孔相对应的第一螺孔，螺栓31穿过第一螺孔且与第二螺孔相螺接配合以将表盘30与竖杆能装拆地固定套接在一起。

本实施例中，该测量装置还包括用于定位标杆初始位置的指南针(图中未示出)，该指南针固定装接在表盘30上。初始测量时，可通过转动标杆以使表盘30上的零刻度线与指南针的北向相对齐。

标尺由若干尺段40构成，相邻两个尺段40之间采用第一铰链41相连接，且标尺外侧设有刻度，标尺末端依次穿过竖杆和横杆10且伸出横杆10并抵靠在空洞1洞壁。

本实施例中，在第一铰链41的作用下保证相邻两个尺段40之间最大打开角度为180度以使标尺末端抵靠在空洞1洞壁时能保持水平位置。或者，相邻两个尺段40之间的可自由旋转360度，只需将横杆10的长度设置的足够长，足以支撑标尺末端以使其保持水平状态。该种结构的耗材较大且操作不便，因此较少采纳。

本实施例中，标尺为矩形的片状，其形状与第二竖杆21的矩形形状相适配，使得二者更加贴合，也即，标尺与第二竖杆21的贴合处尺寸更加相似，使得最终的计算结果更加精确。

该路基空洞尺寸测量装置的测量方法，其测量步骤为：

步骤10，首先，在路基空洞1上方采用钻孔设备将路面垂直钻孔形成穿孔；该穿孔直径大于第一竖杆20直径且小于表盘30直径，既要保证第一竖杆20能穿过穿孔又要保证表盘30不会从穿孔处掉落。

步骤20，在扭簧的作用下横杆10与竖杆之间的初始位置呈90度夹角，将横杆10向下压以使其与竖杆呈水平状或近似水平状，再将横杆10末端穿过穿孔伸入空洞1内，松开横杆10，此时横杆10在扭簧作用下恢复至初始位置；取竖杆对应路基表面的位置至横杆10中心轴线之间的距离为竖杆到达空洞1的深度H，横杆10长度为L，竖杆与横杆10的总长度为M；也即，竖杆长度为M-L。

步骤30，将指南针安装在表盘30上，再将表盘30套接在竖杆外并置于路基上，且凸块22与凹槽相嵌合配合，并将螺栓31穿过第一螺孔并与第二螺孔相螺接配合以将表盘30与竖杆相对固定；竖杆之转动角度为α；为测量和计算方便，初始测量时，将表盘30之零刻度线与指南针的北向相对应。

步骤40，将标尺末端依次穿过竖杆和横杆10且伸出横杆10并抵靠在空洞1洞壁，此时标尺头端之对应竖杆顶端面的位置至标尺末端的长度为N；则，空洞1的水平尺寸K＝N-M+L；

步骤50，保持空洞1深度H不变，收回标尺，转动标杆以调整标杆的转动角度α，再将标尺末端穿过竖杆和横杆10并抵靠在空洞1洞壁，并计算空洞1的水平尺寸K；以此类推，旋转标杆直至标杆的转动角度α为360度，同时测量并计算对应转动角度的空洞的水平尺寸；

步骤60，将螺栓31松开，下放标杆以调整标杆到达空洞1的深度，再旋紧螺栓31，重复步骤40和步骤50，以得到空洞1的整个几何尺寸。

为了便于测量与计算，首次测量时，将横杆10向上拉至最贴近空洞1顶端的位置，取竖杆之转动角度α为0度。竖杆到达空洞1的深度H、横杆10长度L、竖杆与横杆10的总长度M均可从第一竖杆20外周的刻度处读取，标尺头端之对应竖杆顶端面的位置至标尺末端的长度N可从标尺处读取。

以首次测量为例，α为0度，H取值为H11,L取值为L11，M取值为M11，N取值为N11，则K11＝N11-M11+L11；

收回标尺，H保持H11不变，水平转动标杆以使α为10度，此时，L取值为L12，M取值为M12，N取值为N12，则K12＝N12-M12+L12；

继续收回标尺，H保持H11不变，水平转动标杆以使α为20度，此时，L取值为L13，M取值为M13，N取值为N13，则K13＝N13-M13+L13；

以此类推，可测量并计算得出H为H11时的空洞的水平尺寸。

收回标尺，旋松螺栓31并下放竖杆以使H为H22，再旋紧螺栓31，继续重复上述步骤测量，可得到空洞的整个几何尺寸。

以上所述，仅为本发明较佳实施例而已，故不能依此限定本发明实施的范围，即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖的范围内。

Claims (7)

1.一种路基空洞尺寸测量装置，路基开设有与空洞相连通的穿孔，其特征在于：它至少包括标杆和标尺，标杆包括竖杆和与竖杆相连接的横杆，标杆外侧设有刻度；标尺由若干尺段构成，相邻两个尺段之间采用第一铰链相连接，且标尺外侧设有刻度，标杆通过穿孔伸入空洞内且竖杆伸出穿孔，标尺末端依次穿过竖杆和横杆且伸出横杆并抵靠在空洞洞壁；

相邻两个尺段之间最大打开角度为180度以使标尺末端抵靠在空洞洞壁时能保持水平位置；

竖杆与横杆之间通过第二铰链铰接连接，横杆与竖杆之间的最大打开角度为180度；

还包括用于使横杆与竖杆之间保持90度的扭簧，扭簧安装在第二铰链处且两端分别顶抵在竖杆和横杆。

2.根据权利要求1所述的一种路基空洞尺寸测量装置，其特征在于：还包括用于测量标杆转动角度的表盘，表盘能装拆地固定套接在所述竖杆外且置于路基上，且表盘之直径大于穿孔之直径。

3.根据权利要求2所述的一种路基空洞尺寸测量装置，其特征在于：竖杆外周设有凸块，表盘开设有贯穿孔，贯穿孔孔壁设有能与凸块相嵌合的凹槽，另设有螺栓，表盘开设有能与贯穿孔相连通的第一螺孔，竖杆外周开设有能与第一螺孔相对应得第二螺孔，螺栓穿过第一螺孔且与第二螺孔相螺接配合以将表盘与竖杆能装拆地固定套接在一起。

4.根据权利要求2所述的一种路基空洞尺寸测量装置，其特征在于：还包括用于定位标杆初始位置的指南针，该指南针固定装接在表盘上。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种路基空洞尺寸测量装置，其特征在于：所述竖杆包括第一竖杆和同轴固定套接在第一竖杆内的第二竖杆，第二竖杆底端与第一竖杆底端相连接且第二竖杆与横杆相连通，标尺末端依次穿过第二竖杆和横杆且伸出横杆并抵靠在空洞洞壁。

6.根据权利要求5所述的一种路基空洞尺寸测量装置，其特征在于：第一竖杆和第二竖杆均由若干杆段构成，相邻两个杆段之间通过螺纹连接在一起。

7.一种应用权利要求1至6中任意一项所述的路基空洞尺寸测量装置的测量方法，其特征在于：

步骤10，在路基空洞上方采用钻孔设备将路面垂直钻孔形成穿孔；

步骤20，横杆与竖杆之间的初始位置呈90度夹角，将横杆向下压以使其与竖杆呈水平状或近似水平状，再将横杆末端穿过穿孔伸入空洞内，此时横杆在扭簧作用下恢复至初始位置；取竖杆对应路基表面的位置至横杆中心轴线之间的距离为竖杆到达空洞的深度H，横杆长度为L，竖杆与横杆的总长度为M；

步骤30，将指南针安装在表盘上，再将表盘套接在竖杆外并置于路基上，且凸块与凹槽相嵌合配合，并将螺栓穿过第一螺孔并与第二螺孔相螺接配合以将表盘与竖杆相对固定；竖杆之转动角度为α；

步骤40，将标尺末端依次穿过竖杆和横杆且伸出横杆并抵靠在空洞洞壁，此时标尺头端之对应竖杆顶端面的位置至标尺末端的长度为N；则，空洞的水平尺寸K＝N-M+L；

步骤50，保持空洞深度H不变，收回标尺，转动标杆以调整标杆的转动角度α，再将标尺末端穿过竖杆和横杆并抵靠在空洞洞壁，并计算空洞的水平尺寸K；以此类推，旋转标杆直至标杆的转动角度α为360度，同时测量并计算对应转动角度的空洞的水平尺寸；

步骤60，将螺栓松开，下放标杆以调整标杆到达空洞的深度，再旋紧螺栓，重复步骤40和步骤50，以得到空洞的整个几何尺寸。

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