CN112176977B - 一种适用于岩土工程施工土层沉降用监测装置 - Google Patents

Abstract

一种适用于岩土工程施工土层沉降用监测装置，包括环形固定座，环形固定座连接保护管，保护管连接环形板，环形板连接丝杆，丝杆连接第一伸缩轴和细轴，第一伸缩轴与环形固定座连接，第一伸缩轴连接第一位移传感器，第一位移传感器与环形板固定连接，细轴连接第二位移传感器，第二位移传感器上安装磁铁；保护管内设有内螺纹管，内螺纹管外开设条形滑槽，条形滑槽内安装滑杆，外螺纹管的内端安装第一斜齿轮，细轴外安装第二斜齿轮。本发明结构简单，构思巧妙，使用操作便捷，能够通过固定装置使沉降检测装置的各个部分分别与埋设孔固定连接，能够使沉降装置分段固定安装在埋设孔上，从而提升沉降监测数据的准确性，能够满足市场需求。

Description

一种适用于岩土工程施工土层沉降用监测装置

技术领域

本发明属于岩土工程监测领域，具体地说是一种适用于岩土工程施工土层沉降用监测装置。

背景技术

填方路基、堤坝、机场和城镇建设用地平整工程中，内部分层沉降监测是岩土工程

监测的主要内容。在填土施工期和工后期的沉降监测数据，对控制施工速率、保证施工质量与优化设计参数均具有指导性作用；分层沉降监测时仅靠埋设孔内壁与检测装置之间的摩擦力，检测沉降误差较大，或通过挖坑将检测装置分层预埋，施工操作复杂，效率低，难以满足实际需求，故而我们发明了一种适用于岩土工程施工土层沉降用监测装置。

发明内容

本发明提供一种适用于岩土工程施工土层沉降用监测装置，用以解决现有技术中的缺陷。

本发明通过以下技术方案予以实现：

一种适用于岩土工程施工土层沉降用监测装置，包括环形固定座，环形固定座的底侧固定连接上保护管的上端，上保护管的下端插接连接中保护管的上端，中保护管的下端插接连接下保护管的上端，中保护管内壁的上部、下保护管内部的上部分别固定连接环形板的外周，环形板的内周通过轴承转动连接丝杆外周的上端，丝杆的上端固定连接第一伸缩轴的下端，丝杆的下端分别固定连接细轴的上端，下侧的第一伸缩轴的上端与上侧的细轴的下端固定连接，上侧的第一伸缩轴外周的上端与环形固定座的内周通过轴承转动连接，第一伸缩轴的上端转动连接第一位移传感器的上端，第一位移传感器的下端与对应的环形板固定连接，下侧的细轴的下端通过轴承转动连接第二位移传感器的上端，第二位移传感器的下端固定安装磁铁，磁铁的下侧吸附铁板，铁板的底侧固定连接竖杆的上端，竖杆的下端固定连接锚固头；中保护管外周的中部、下保护管外周的中部分别均匀开设数个透槽，透槽内分别设有内螺纹管，内螺纹管的外周开设中心对称的条形滑槽，条形滑槽内分别滑动安装滑杆，滑杆的外端与对应的透槽侧壁固定连接，内螺纹管的内周螺纹连接外螺纹管的外周，外螺纹管外周的内端通过轴承转动连接固定环的内周，固定环的顶侧铰接连杆的下端，细轴外周的上部活动套装丝母，丝母能够与对应的丝杆螺纹连接配合，连杆的上端与对应的丝母的外周固定连接，外螺纹管的内端分别固定安装第一斜齿轮，细轴外周的下端固定安装第二斜齿轮，第二斜齿轮与第一斜齿轮啮合配合。

如上所述的一种适用于岩土工程施工土层沉降用监测装置，所述的外螺纹管的内周固定连接第二伸缩轴的内端，第二伸缩轴的外端固定安装钻头，钻头的内侧与内螺纹管的外端通过轴承转动连接。

如上所述的一种适用于岩土工程施工土层沉降用监测装置，所述的透槽下端的内侧通过扭簧铰接连接挡杆的下端，固定环的底侧固定连接倒L型杆的上端，倒L型杆下端朝向挡杆的上端，挡杆上部朝向倒L型杆的一侧分别固定安装第一锲型块、第二锲型块，内螺纹管底侧的下端固定连接推杆的上端，推杆的下端能够分别沿对应的第二锲型块的斜面滑动接触配合，透槽朝向挡杆的一侧设有挡块，挡块与透槽固定连接。

如上所述的一种适用于岩土工程施工土层沉降用监测装置，所述的第二位移传感器的下端与磁铁的顶侧通过隔磁板相连接，铁板的顶侧固定连接导向管的下端，导向管的上端直径大于下端直接，导向管内周的下端与磁铁的外周滑动接触配合。

如上所述的一种适用于岩土工程施工土层沉降用监测装置，所述的中保护管外周的上端、下保护管外周的上端分别开设第一环形凹槽，上保护管下端的内周、中保护管下端的内周分别开设第二环形凹槽，第一环形凹槽的外周与对应的第二环形凹槽的内周滑动接触配合；上保护管外周的下部、中保护管外周的下部分别固定连接伸缩管的上端，伸缩管的下端与对应的中保护管外周的上部、下保护管外周的上部固定连接。

如上所述的一种适用于岩土工程施工土层沉降用监测装置，所述的透槽的上下两侧分别开设滑槽，滑槽内滑动安装滑板，滑板的外端与滑槽的外端通过第二弹簧相连接，滑板的侧面与透槽对应的侧面滑动接触配合，滑板的内端与内螺纹管的外周滑动接触配合。

本发明的优点是：本发明结构简单，构思巧妙，使用操作便捷，能够通过固定装置使沉降检测装置的各个部分分别与埋设孔固定连接，能够使沉降装置分段固定安装在埋设孔上，从而提升沉降监测数据的准确性，能够满足市场需求，适合推广。使用本发明时，在待监测土层内钻取所述埋设孔，先将埋设孔锚固头竖直放置在埋设孔底部的中间，并使用水泥浇灌固定，铁板位于水泥的上方，待水泥凝固会，将环形固定座、上保护管、中保护管、下保护管组成的保护套放置在埋设孔内，使磁铁的底侧与铁板的顶侧接触并吸附配合，再环形固定座镶嵌固定的在待监测土层表面附近，使第一位移传感器、第二位移传感器通过穿过环形固定座的数据线与外部设备相连接，第一位移传感器、第二位移传感器被压缩时产生的电信号能够通过数据线传送至外部设备；然后通过与上侧的第一伸缩轴上端插接配合的手轮转动上侧的第一伸缩轴转动，第一伸缩轴带动丝杆、细轴转动，丝母沿丝杆向下移动，丝母带动连杆、固定环、内螺纹管、外螺纹管向下移动，滑杆的内端沿对应的条形滑槽滑动，并在条形滑槽内转动，内螺纹管的内端逐渐伸出透槽，至第一斜齿轮与第二斜齿轮转动啮合配合，丝母与丝杆分离，随丝杆继续转动，细轴通过第二斜齿轮、第一斜齿轮带动外螺纹管转动，内螺纹管沿外螺纹管向外移动，从而使内螺纹管的外侧插入埋设孔的侧壁，完成固定，当待检测土层发生沉降时，对应的第一伸缩轴被拉伸，第一位移传感器、第二位移传感器被压缩并产生电信号，并通过数据线向外部设备发送电信号，实现沉降监测。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的结构示意图；图2是图1的Ⅰ局部放大图；图3是图2的Ⅱ局部放大图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种适用于岩土工程施工土层沉降用监测装置，如图所示，包括环形固定座1，环形固定座1的底侧固定连接上保护管2的上端，上保护管2的下端插接连接中保护管3的上端，中保护管3的下端插接连接下保护管4的上端，环形固定座1、上保护管2、中保护管3、下保护管4中心线共线，中保护管3内壁的上部、下保护管4内部的上部分别固定连接环形板5的外周，环形板5的内周通过轴承转动连接丝杆6外周的上端，丝杆6的上端固定连接第一伸缩轴7的下端，丝杆6的下端分别固定连接细轴9的上端，下侧的第一伸缩轴7的上端与上侧的细轴9的下端固定连接，上侧的第一伸缩轴7外周的上端与环形固定座1的内周通过轴承转动连接，第一伸缩轴7的上端转动连接第一位移传感器8的上端，第一位移传感器8的下端与对应的环形板5固定连接，下侧的细轴9的下端通过轴承转动连接第二位移传感器10的上端，第二位移传感器10的下端固定安装磁铁11，磁铁11的下侧吸附铁板12，铁板12的底侧固定连接竖杆13的上端，竖杆13的下端固定连接锚固头14；中保护管3外周的中部、下保护管4外周的中部分别均匀开设数个透槽15，透槽15内分别设有内螺纹管16，内螺纹管16的外周开设中心对称的条形滑槽17，条形滑槽17内分别滑动安装滑杆18，滑杆18的内端能够沿对应的条形滑槽17滑动，并能够在条形滑槽17内转动，滑杆18的外端与对应的透槽15侧壁固定连接，内螺纹管16的内周螺纹连接外螺纹管19的外周，外螺纹管19外周的内端通过轴承转动连接固定环20的内周，固定环20的顶侧铰接连杆21的下端，细轴9外周的上部活动套装丝母22，丝母22能够与对应的丝杆6螺纹连接配合，连杆21的上端与对应的丝母22的外周固定连接，外螺纹管19的内端分别固定安装第一斜齿轮23，细轴9外周的下端固定安装第二斜齿轮24，第二斜齿轮24与第一斜齿轮23啮合配合。本发明结构简单，构思巧妙，使用操作便捷，能够通过固定装置使沉降检测装置的各个部分分别与埋设孔固定连接，能够使沉降装置分段固定安装在埋设孔上，从而提升沉降监测数据的准确性，能够满足市场需求，适合推广。使用本发明时，在待监测土层内钻取所述埋设孔，先将埋设孔锚固头14竖直放置在埋设孔底部的中间，并使用水泥浇灌固定，铁板12位于水泥的上方，待水泥凝固会，将环形固定座1、上保护管2、中保护管3、下保护管4组成的保护套放置在埋设孔内，使磁铁11的底侧与铁板12的顶侧接触并吸附配合，再环形固定座1镶嵌固定的在待监测土层表面附近，使第一位移传感器8、第二位移传感器10通过穿过环形固定座1的数据线与外部设备相连接，第一位移传感器8、第二位移传感器10被压缩时产生的电信号能够通过数据线传送至外部设备；然后通过与上侧的第一伸缩轴7上端插接配合的手轮转动上侧的第一伸缩轴7转动，第一伸缩轴7带动丝杆6、细轴9转动，丝母22沿丝杆6向下移动，丝母22带动连杆21、固定环20、内螺纹管16、外螺纹管19向下移动，滑杆18的内端沿对应的条形滑槽17滑动，并在条形滑槽17内转动，内螺纹管16的内端逐渐伸出透槽15，至第一斜齿轮23与第二斜齿轮24转动啮合配合，丝母22与丝杆6分离，随丝杆6继续转动，细轴9通过第二斜齿轮24、第一斜齿轮23带动外螺纹管19转动，内螺纹管16沿外螺纹管19向外移动，从而使内螺纹管16的外侧插入埋设孔的侧壁，完成固定，当待检测土层发生沉降时，对应的第一伸缩轴7被拉伸，第一位移传感器8、第二位移传感器10被压缩并产生电信号，并通过数据线向外部设备发送电信号，实现沉降监测。

具体而言，如图所示，本实施例所述的外螺纹管19的内周固定连接第二伸缩轴30的内端，内螺纹管16的螺纹为细牙螺纹，第二伸缩轴30的外端固定安装钻头31，钻头31的内侧与内螺纹管16的外端通过轴承转动连接。外螺纹管19转动时通过第二伸缩轴30带动钻头31转动，同时内螺纹管16带动钻头31向内或向外移动，钻头31能够在埋设孔侧壁打孔，便于外螺纹管19的外端插入埋设孔的侧壁。

具体的，如图所示，本实施例所述的透槽15下端的内侧通过扭簧铰接连接挡杆40的下端，固定环20的底侧固定连接倒L型杆41的上端，倒L型杆41下端朝向挡杆40的上端，挡杆40上部朝向倒L型杆41的一侧分别固定安装第一锲型块42、第二锲型块43，内螺纹管16底侧的下端固定连接推杆44的上端，推杆44的下端能够分别沿对应的第二锲型块43的斜面滑动接触配合，透槽15朝向挡杆40的一侧设有挡块45，挡块45与透槽15固定连接。当固定环20位于透槽15的上方时，挡杆40的外侧与挡块45的内侧接触配合，当固定环20向下移动，推杆44随内螺纹管16向下移动，推杆44的下端沿第二锲型块43的斜面滑动，对第二锲型块43产生向上的推力，第二锲型块43带动挡杆40、第一锲型块42沿挡杆40与透槽15之间的铰接轴转动，扭簧蓄能，至第一斜齿轮23与第二斜齿轮24啮合配合，当推杆44与第二锲型块43无法接触配合时，倒L型杆41的下端能够沿第一锲型块42的斜面滑动，使挡杆40沿挡杆40与透槽15之间的铰接轴转动，扭簧蓄能；当推杆44随内螺纹管16向外移动，推杆44下端与第二锲型块43分离，挡杆40在扭簧的弹性作用下带动第一锲型块42反向转动复位，从而使第一锲型块42能够位于倒L型杆41横向杆的顶侧，从而对倒L型杆41形成限位，避免固定环20向上移动，使第一斜齿轮23与第二斜齿轮24保持有效啮合配合，同时第一锲型块42能够对倒L型杆41产生向下的拉力，使丝母22与丝杆6分离，减少相互磨损；当内螺纹管16带动推杆44向内移动时，从而能够向内推动第二锲型块43，使第一锲型块42与倒L型杆41分离，丝母22能够与丝杆6重新螺纹连接，从而便于对安装位置的调整，与监测装置的回收。

进一步的，如图所示，本实施例所述的第二位移传感器10的下端与磁铁11的顶侧通过隔磁板相连接，铁板12的顶侧固定连接导向管50的下端，导向管50的上端直径大于下端直接，导向管50内周的下端与磁铁11的外周滑动接触配合。磁铁11沿导向管50上端的内周进入导向管50的下端，从而便于磁铁11与铁板12同轴吸附配合，隔磁板能够减少磁铁11对第二位移传感器10的影响。

更进一步的，如图所示，本实施例所述的中保护管3外周的上端、下保护管4外周的上端分别开设第一环形凹槽60，上保护管2下端的内周、中保护管3下端的内周分别开设第二环形凹槽61，第一环形凹槽60的外周与对应的第二环形凹槽61的内周滑动接触配合；上保护管2外周的下部、中保护管3外周的下部分别固定连接伸缩管62的上端，伸缩管62的下端与对应的中保护管3外周的上部、下保护管4外周的上部固定连接。上保护管2与中保护管3、中保护管3与下保护管4分别通过第一环形凹槽60与第二环形凹槽61插接配合，当中保护管3背离上保护管2移动、下保护管4背离中保护管3移动时，伸缩管62被拉伸，从而避免碎石进入第一环形凹槽60与第二环形凹槽61内。

更进一步的，如图所示，本实施例所述的透槽15的上下两侧分别开设滑槽70，滑槽70内滑动安装滑板71，滑板71的外端与滑槽70的外端通过第二弹簧72相连接，滑板71的侧面与透槽15对应的侧面滑动接触配合，滑板71的内端与内螺纹管16的外周滑动接触配合。内螺纹管16在透槽15内转动时，内螺纹管16能够上下推动对应的滑板71，使对应的第二弹簧72被压缩，从而减少碎石进入透槽15对位移传感器检测造成影响。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种适用于岩土工程施工土层沉降用监测装置，其特征在于：包括环形固定座（1），环形固定座（1）的底侧固定连接上保护管（2）的上端，上保护管（2）的下端插接连接中保护管（3）的上端，中保护管（3）的下端插接连接下保护管（4）的上端，中保护管（3）内壁的上部、下保护管（4）内部的上部分别固定连接环形板（5）的外周，环形板（5）的内周通过轴承转动连接丝杆（6）外周的上端，丝杆（6）的上端固定连接第一伸缩轴（7）的下端，丝杆（6）的下端分别固定连接细轴（9）的上端，下侧的第一伸缩轴（7）的上端与上侧的细轴（9）的下端固定连接，上侧的第一伸缩轴（7）外周的上端与环形固定座（1）的内周通过轴承转动连接，第一伸缩轴（7）的上端转动连接第一位移传感器（8）的上端，第一位移传感器（8）的下端与对应的环形板（5）固定连接，下侧的细轴（9）的下端通过轴承转动连接第二位移传感器（10）的上端，第二位移传感器（10）的下端固定安装磁铁（11），磁铁（11）的下侧吸附铁板（12），铁板（12）的底侧固定连接竖杆（13）的上端，竖杆（13）的下端固定连接锚固头（14）；中保护管（3）外周的中部、下保护管（4）外周的中部分别均匀开设数个透槽（15），透槽（15）内分别设有内螺纹管（16），内螺纹管（16）的外周开设中心对称的条形滑槽（17），条形滑槽（17）内分别滑动安装滑杆（18），滑杆（18）的外端与对应的透槽（15）侧壁固定连接，内螺纹管（16）的内周螺纹连接外螺纹管（19）的外周，外螺纹管（19）外周的内端通过轴承转动连接固定环（20）的内周，固定环（20）的顶侧铰接连杆（21）的下端，细轴（9）外周的上部活动套装丝母（22），丝母（22）能够与对应的丝杆（6）螺纹连接配合，连杆（21）的上端与对应的丝母（22）的外周固定连接，外螺纹管（19）的内端分别固定安装第一斜齿轮（23），细轴（9）外周的下端固定安装第二斜齿轮（24），第二斜齿轮（24）与第一斜齿轮（23）啮合配合。

2.根据权利要求1所述的一种适用于岩土工程施工土层沉降用监测装置，其特征在于：所述的外螺纹管（19）的内周固定连接第二伸缩轴（30）的内端，第二伸缩轴（30）的外端固定安装钻头（31），钻头（31）的内侧与内螺纹管（16）的外端通过轴承转动连接。

3.根据权利要求1所述的一种适用于岩土工程施工土层沉降用监测装置，其特征在于：所述的透槽（15）下端的内侧通过扭簧铰接连接挡杆（40）的下端，固定环（20）的底侧固定连接倒L型杆（41）的上端，倒L型杆（41）下端朝向挡杆（40）的上端，挡杆（40）上部朝向倒L型杆（41）的一侧分别固定安装第一锲型块（42）、第二锲型块（43），内螺纹管（16）底侧的下端固定连接推杆（44）的上端，推杆（44）的下端能够分别沿对应的第二锲型块（43）的斜面滑动接触配合，透槽（15）朝向挡杆（40）的一侧设有挡块（45），挡块（45）与透槽（15）固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种适用于岩土工程施工土层沉降用监测装置，其特征在于：所述的第二位移传感器（10）的下端与磁铁（11）的顶侧通过隔磁板相连接，铁板（12）的顶侧固定连接导向管（50）的下端，导向管（50）的上端直径大于下端直接，导向管（50）内周的下端与磁铁（11）的外周滑动接触配合。

5.根据权利要求1所述的一种适用于岩土工程施工土层沉降用监测装置，其特征在于：所述的中保护管（3）外周的上端、下保护管（4）外周的上端分别开设第一环形凹槽（60），上保护管（2）下端的内周、中保护管（3）下端的内周分别开设第二环形凹槽（61），第一环形凹槽（60）的外周与对应的第二环形凹槽（61）的内周滑动接触配合；上保护管（2）外周的下部、中保护管（3）外周的下部分别固定连接伸缩管（62）的上端，伸缩管（62）的下端与对应的中保护管（3）外周的上部、下保护管（4）外周的上部固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种适用于岩土工程施工土层沉降用监测装置，其特征在于：所述的透槽（15）的上下两侧分别开设滑槽（70），滑槽（70）内滑动安装滑板（71），滑板（71）的外端与滑槽（70）的外端通过第二弹簧（72）相连接，滑板（71）的侧面与透槽（15）对应的侧面滑动接触配合，滑板（71）的内端与内螺纹管（16）的外周滑动接触配合。

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