CN110106852A - 一种动式测斜管滑具及测斜仪装置 - Google Patents
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Abstract
一种动式测斜管滑具和具有该动式测斜管滑具的测斜仪装置，该动式测斜管滑具包括滑具本体和滑具凸臂；滑具本体为中空圆柱体，用于容纳测斜传感器；至少两个滑具凸臂均匀分布在滑具本体外周面上，从滑具本体的一端斜向外伸出，与滑具本体呈一定角度；该滑具凸臂与测斜管内壁上的导槽相配合，使得滑具能够在测斜管中具有良好的滑动性能，提高了测斜仪的精度，减少了扭角的产生。
Description
技术领域
本发明涉及铁路监测系统领域，具体涉及一种动式测斜管滑具及测斜仪装置。
背景技术
高速铁路基病害主要有路基沉降、上拱、反复冻融、边坡滑坡等，为实时监测上述路基病害带来的变化(包括路基区域沉降、差异沉降等)，有必要建立精密平顺性监测系统。该监测系统包括结构沉降自动监测系统、全向水平位移自动监测系统等。
测斜管是一种预埋在地下用于观测土体内部水平位移的测量管，用于上述自动监测系统中放置相应的测斜传感器。目前，多数测斜传感器直接放置于测斜管中，其位置很难固定，且不能有效防止扭角的产生。
发明内容
(一)发明目的
为了解决上述问题，本发明提供了一种动式测斜管滑具和测斜仪装置，能够达到顺利放置测斜传感器至用于观测土体内部水平位移的测斜管中，并能保证测斜管的精度和减少扭角的产生。所述动式测斜管滑具和测斜仪装置，能够测量基于角度换算的结构水平位移变形、竖向位移变形及洞室界面相对收敛变形等。
(二)技术方案
本发明采用如下的技术方案实现：
本发明的第一方面提供了一种动式测斜管滑具，包括：滑具本体100和滑具凸臂200；
所述滑具本体100为中空圆柱体，其上设置有至少两个孔110；
至少具有两个滑具凸臂200，均匀分布在所述滑具本体100外周面上；
所述滑具凸臂200从所述滑具本体100的一端斜向外伸出，与所述滑具本体100呈一定角度。
进一步的，所述孔110和所述滑具凸臂200间隔设置在所述滑具本体100的外周面上。
进一步的，所述滑具凸臂200包括根部210、中部220和端部230；
所述根部210与所述滑具本体100的一端相连；
所述中部220连接所述根部210和端部230；
所述端部230向远离所述滑具本体100的方向延伸。
进一步的，所述端部230两侧具有限位片231。
进一步的，所述根部210与所述滑具本体100的一端具有第一倒角，该第一倒角所在的曲面同心。
进一步的，所述端部230与所述滑具本体100的另一端具有第二倒角，该第二倒角所在的曲面同心。
进一步的，所述孔110具有八个，分成两排均匀设置在所述滑具本体100的外周面上。
进一步的，所述滑具凸臂200具有四个，均匀设置在所述滑具本体100的外周面上。
本发明的第二方面提供了一种测斜仪装置，包括测斜管300、测斜传感器400和如前所述的动式测斜管滑具；
所述测斜管300中具有导槽310，所述动式测斜管滑具放置在所述测斜管300中，滑具凸臂200可滑动地与所述导槽310配合；
所述测斜传感器400放置于所述动式测斜管滑具的中空圆柱体中，通过穿过所述孔110的紧固螺丝固定。
进一步的，所述导槽310两侧具有侧边槽311，用于容纳并限定所述滑具凸臂200上端部230两侧的限位片231。
综上所述，本发明提供了一种动式测斜管滑具和具有该动式测斜管滑具的测斜仪装置，该动式测斜管滑具包括滑具本体和滑具凸臂；滑具本体为中空圆柱体，用于容纳测斜传感器；至少两个滑具凸臂均匀分布在滑具本体外周面上，从滑具本体的一端斜向外伸出，与滑具本体呈一定角度；该滑具凸臂与测斜管内壁上的导槽相配合，使得滑具能够在测斜管中具有良好的滑动性能，提高了测斜仪的精度，减少了扭角的产生。
(三)有益效果
本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：
1、本发明提供了一种动式测斜管滑具，能够沿着测斜管内壁的导槽轻松起到上下滑动的作用，使得安装测斜管时保持测斜管方向的一致性，提高了测斜管的精度，减少了扭角的产生；
2、本发明提供了一种测斜仪装置，采用上述动式测斜管滑具，即使测斜管发生弯曲变化，滑具也不受变形影响，保证测斜传感器的正确放置位置。
附图说明
图1是本发明的动式测斜管滑具的三维立体结构示意图；
图2是本发明的动式测斜管滑具的平面结构示意图；
图3是图2中A-A剖面的结构示意图；
图4是图2中B-B剖面的结构示意图；
图5是本发明的动式测斜管滑具的俯视结构示意图；
图6是图5中C-C剖面的结构示意图；
图7是图5中D-D剖面的结构示意图；
图8是本发明的测斜管的三维立体结构示意图；
图9是本发明的测斜管的剖面结构示意图。
附图标记：
100：滑具本体；110：孔；120：凹槽；200：滑具凸臂；210：根部；220：中部；230：端部；231：限位片；300：测斜管；310：导槽；311：侧边槽；400：测斜传感器。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
本发明的第一方面提供了一种动式测斜管滑具，该滑具用于放置于测斜管的内部，以固定稳定测斜传感器。如图1-2所示，动式测斜管滑具包括滑具本体100和滑具凸臂200。滑具本体100为中空圆柱体，其上设置有至少两个孔110，在一个具体的实施例中，一共具有8个孔110，如图1所示，分两排均匀设置在滑具本体100的外周面上。孔110中用于放置紧固螺丝，当测斜传感器放入该滑具本体的中空圆柱体内部时，拧紧紧固螺丝以固定测斜传感器，防止测斜传感器在该滑具本体中的滑动或晃动，如图8所示。
至少具有两个滑具凸臂200，均匀分布在所述滑具本体100外周面上。在一个具体的实施例中，如图3-5所示，图3-4分别为图2中A-A、B-B的剖面结构示意图，图5为测试管滑具的俯视结构示意图，滑具本体100上具有4个滑具凸臂200，滑具凸臂200与测斜管中的导槽配合滑动连接，使得安装测斜管时保持测斜传感器和测斜管方向的一致性。
滑具凸臂200从所述滑具本体100的一端斜向外伸出，与所述滑具本体100呈一定角度。在一个具体的实施例中，滑具凸臂200与滑具本体100之间的角度为8度，通过建模计算并经过实验验证，将角度设置为8度可以使动式测斜管滑具既能不费力地、较通畅地在测斜管中来回滑动，又能在没有外力作用的情况下稳固停留在测斜管中。
进一步的，如图1所示，所述孔110和所述滑具凸臂200间隔设置在所述滑具本体100的外周面上，这样测斜管滑具的滑具凸臂200不会干扰测斜传感器的安装。
进一步的，如图1所示，所述滑具凸臂200包括根部210、中部220和端部230；根部210与滑具本体100的一端相连；中部220连接根部210和端部230；端部230向远离滑具本体100的方向延伸。该滑具凸臂具有弹性，可以在一定的范围内伸缩。在一个具体的实施例中，可以选择工业尼龙制作所述滑具本体和滑具凸臂。
进一步的，所述端部230两侧具有限位片231，相应的，在测斜管中，导槽310两边具有侧边槽311，用于容纳该限位片231，该限位片可以确保滑具凸臂200不滑出测斜管中的导槽，如图9所示，从而达到防止测斜管的扭转、保证测斜管方向的一致性。
进一步的，如图2所示，在滑具本体100上对应滑具凸臂200的位置设置有凹槽120，设置该凹槽120可以增强滑具本体和滑具凸臂的韧性，在滑具凸臂变形收缩时减少断裂的风险，同时还能够减少用料、节省成本。
进一步的，所述根部210与所述滑具本体100的一端具有第一倒角，如图6所示，该第一倒角所在的曲面同心，该同心圆具有第一半径R1。
进一步的，所述端部230与所述滑具本体100的另一端具有第二倒角，该第二倒角所在的曲面同心，该同心圆具有第二半径R2。第一半径R1大于第二半径R2。将滑具凸臂的两端设置为圆球形状的目的在于球形凸起可以与梯形沟槽的梯形截面顶端有确定的接触点，接触稳定，且不会因为滑动时接触面积过大而导致阻力偏大，达到在测线上下沿导槽滑动到预定深度、但是垂直测线方向由于受到梯形边限制、不会左右晃动的效果。
达到测线可以上下沿导槽滑动到预定深度，但是垂直测线方向受到梯形边限制，不能左右晃动的效果。本发明的第二方面提供了一种测斜仪装置，如图8-9所示，包括测斜管300、测斜传感器400和如前所述的动式测斜管滑具；所述测斜管300中具有导槽310，所述动式测斜管滑具放置在所述测斜管300中，滑具凸臂200可滑动地与所述导槽310配合；所述测斜传感器400放置于所述动式测斜管滑具的中空圆柱体中，通过穿过所述孔110的紧固螺丝固定。
进一步的，所述导槽两侧具有侧边槽311，用于容纳并限定所述滑具凸臂200上端部230两侧的限位片231。
该测斜仪装置的安装过程如下：先将动式测斜管滑具在工厂里按同一方向预放在测斜管上，待到安放工地时在放置前按同一方向将测斜传感器放入测斜管滑具的中空圆柱体内，同时拧紧滑具上的八个紧镙丝。把滑具凸臂放入测斜管内壁的导槽内，并慢慢顺同一方向顺利下放不锈钢测斜管，此时的滑具起到了滑轮的作用，沿着测斜管内壁导槽轻松起上下滑动作用以防止扭度的产生。当滑具设置为4个滑具凸臂、且与滑具本体成8度角时，滑具凸臂具有弹力可伸缩(工业尼龙制作)，此滑具凸臂与测斜管壁内导槽左右两侧有余量，可保证滑具与导槽的滑动良好性，并随不锈钢测斜管前后左右四方倾斜变化而作全方位的微调；同时，滑具凸臂的端部设置有限位片，两者设计相结合可确保滑具凸臂不滑出导槽从而达到防止测斜管的扭转保证测斜管方向的永远一致性。
另外在安装测斜管时测斜管可能会发生弯曲变化，导致管内壁导槽也会随之变形弯曲，但设置了该动式测斜管滑具后，该滑具不受此变形弯曲的影响，可同时把三十根线管的固定滑具凸臂对齐导槽并能顺利地把杆下放到测管底部，也能延导槽上提位复原位。
综上所述，本发明提供了一种动式测斜管滑具和具有该动式测斜管滑具的测斜仪装置，该动式测斜管滑具包括滑具本体和滑具凸臂；滑具本体为中空圆柱体，用于容纳测斜传感器；至少两个滑具凸臂均匀分布在滑具本体外周面上，从滑具本体的一端斜向外伸出，与滑具本体呈一定角度；该滑具凸臂与测斜管内壁上的导槽相配合，使得滑具能够在测斜管中具有良好的滑动性能，提高了测斜仪的精度，减少了扭角的产生。
应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。
Claims (10)
1.一种动式测斜管滑具，其特征在于，包括：滑具本体(100)和滑具凸臂(200)；
所述滑具本体(100)为中空圆柱体，其上设置有至少两个孔(110)；
至少具有两个滑具凸臂(200)，均匀分布在所述滑具本体(100)外周面上；
所述滑具凸臂(200)从所述滑具本体(100)的一端斜向外伸出，与所述滑具本体(100)呈一定角度。
2.根据权利要求1所述的动式测斜管滑具，其特征在于，所述孔(110)和所述滑具凸臂(200)间隔设置在所述滑具本体(100)的外周面上。
3.根据权利要求1所述的动式测斜管滑具，其特征在于，所述滑具凸臂(200)包括根部(210)、中部(220)和端部(230)；
所述根部(210)与所述滑具本体(100)的一端相连；
所述中部(220)连接所述根部(210)和端部(230)；
所述端部(230)向远离所述滑具本体(100)的方向延伸。
4.根据权利要求3所述的动式测斜管滑具，其特征在于，所述端部(230)两侧具有限位片(231)。
5.根据权利要求3所述的动式测斜管滑具，其特征在于，所述根部(210)与所述滑具本体(100)的一端具有第一倒角，该第一倒角所在的曲面同心。
6.根据权利要求3或5所述的动式测斜管滑具，其特征在于，所述端部(230)与所述滑具本体(100)的另一端具有第二倒角，该第二倒角所在的曲面同心。
7.根据权利要求1-5任一项所述的动式测斜管滑具，其特征在于，所述孔(110)具有八个，分成两排均匀设置在所述滑具本体(100)的外周面上。
8.根据权利要求1-5任一项所述的动式测斜管滑具，其特征在于，所述滑具凸臂(200)具有四个，均匀设置在所述滑具本体(100)的外周面上。
9.一种测斜仪装置，其特征在于，包括测斜管(300)、测斜传感器(400)和如权利要求1-8任一项所述的动式测斜管滑具；
所述测斜管(300)中具有导槽(310)，所述动式测斜管滑具放置在所述测斜管(300)中，滑具凸臂(200)可滑动地与所述导槽(310)配合；
所述测斜传感器(400)放置于所述动式测斜管滑具的中空圆柱体中，通过穿过所述孔(110)的紧固螺丝固定。
10.根据权利要求9所述的传感器装置，其特征在于，所述导槽(310)两侧具有侧边槽(311)，用于容纳并限定所述滑具凸臂(200)上端部(230)两侧的限位片(231)。
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