CN113048948A - 一种建筑工地用基坑开挖坡度修正装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于建筑施工技术领域，且公开了一种建筑工地用基坑开挖坡度修正装置，包括装置外壳，所述装置外壳的外部安装有调节旋钮、角度盘和指针，所述指针与调节旋钮固定连接，所述调节旋钮的内侧通过旋转轴连接有一号传动轮，所述装置外壳的前端活动安装有二号传动轮。本发明通过将激光束，并利用两光点重合，判定l的长度，再通过角度盘和指针判定第一激光灯的旋转角度，再经过计算得出角度b，通过将两值带入科学计算器计算，得出h值，最后利用坡度计算公式得出坡度值i，利用角度法进行计算得出高度值h，该值准确度比利用铅坠测量得到的准确度高，大大提高了精度。

Description

一种建筑工地用基坑开挖坡度修正装置

技术领域

本发明属于建筑施工技术领域，具体为一种建筑工地用基坑开挖坡度修正装置。

背景技术

建筑基坑是在建筑施工开始时为建筑奠基用的，基坑造型优良好坏将直接影响到后续的整体施工进程乃至建筑安全，为了防止基坑失稳，工作人员会实时在基坑开挖的过程中对基坑的坡度进行测量检查工作。

现有的施工现场主流的坡度测量方法为铅块放坠、三角尺测量法和水准仪测量，铅块放坠测量和三角测量法显然精度较低，且铅块放坠法需要先将铅块放到坡脚，然后拉回测量绳长，不仅麻烦，而且中间容易出现差错，而水准仪测量法，则需要工作人员人带着水准仪坡上坡下的跑，且测量精度虽然可圈可点，但是终归麻烦了一些，操作也稍微繁琐，使用方法也需要较长时间的培训才可以。

发明提出一种新的坡度测量装置，其测量精度高，操作方法简便，环境适用性强。

发明内容

本发明的目的在于提供一种建筑工地用基坑开挖坡度修正装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种建筑工地用基坑开挖坡度修正装置，包括装置外壳，所述装置外壳的外部安装有调节旋钮、角度盘、指针、转轴、第一激光灯和导向座，所述指针与调节旋钮固定连接，所述调节旋钮的内侧通过旋转轴连接有一号传动轮，所述装置外壳的前端活动安装有二号传动轮，所述一号传动轮和二号传动轮上绕接有传动带，所述二号传动轮与转轴传动连接，所述转轴与第一激光灯连接，一号传动轮和二号传动轮的规格相同，一号传动轮转动时，通过传动轮带动二号传动轮进行同步旋转，致使第一激光灯随之旋转，所述导向座的顶面设置有两个读数标且内侧活动套接有量尺，所述量尺的端口处固定安装有第二激光灯，第二激光灯和第一激光灯的安装位置在前后同一方向上，即两者发射的激光束在同一平面内，第一激光灯和第二激光灯分别发出红绿两色光线。

优选的，所述装置外壳的内侧设置有位移模块、导油模块、可复原单向阀和弹性复原模块，所述位移模块的两端分别与一号传动轮和导油模块相连接，所述导油模块的输出端与可复原单向阀固定连通，所述可复原单向阀的输出端与弹性复原模块固定连通，所述装置外壳的外部活动安装有顶针且顶针的内端穿过导油模块内部并与可复原单向阀连接，所述装置外壳的底部固定安装有两个支脚。

优选的，所述位移模块包括转动节、位移柱、顶杆、第一活塞和滑槽，所述滑槽共有两条且均开设于位移柱的表面，所述转动节的带有对称立柱的部分位于位移柱的内腔中且两个立柱分别穿过上下两条滑槽，所述顶杆固定连接于位移柱的后端端口处，所述顶杆尾端固定连接有第一活塞，所述转动节的前端与一号传动轮固定连接，所述顶杆和第一活塞活动套接于导油模块的内腔中，一号传动轮随着调节旋钮旋转，并带动转动节旋转，转动节尾部两根立柱会在滑槽内滑动，驱动位移柱整体后移，于是顶杆和第一活塞随之后移。

优选的，所述导油模块包括一号油腔、导油管和两通管，所述一号油腔的尾端与导油管连通，所述导油管的下端与两通管连通，所述顶杆和第一活塞活动套接于一号油腔的内部，所述两通管的尾端与可复原单向阀相连通。

优选的，所述可复原单向阀包括阀头、一号弹簧、阀外套和导油孔，所述阀头活动套接与阀外套内腔的前端，所述一号弹簧活动套接于阀外套的内腔，所述阀外套的前后两端分别与阀头和阀外套的尾部接触，所述导油孔共在阀头的表面开设有五个，所述阀头的前端与顶针连接，所述阀外套的前端和后端分别与两通管和弹性复原模块连通，可复原单向阀为本装置自锁的关键组件，当工作人员调节角度令调节旋钮旋转时，一号传动轮和转动节被带动旋转，转动节后端的两根立柱会卡住滑槽，由于滑槽的路径弧线状，致使其可将轴向运动转化为指向运动，即滑槽带动顶杆和第一活塞本体会向后移动，第一活塞在一号油腔内腔中，推动液压油通过导油管注入两通管与可复原单向阀的连通处，液压油推动阀头后退，一号弹簧收缩，原本所处位置与两通管和阀外套连接处贴合，致使其不通油，此时阀头后退致使其打开通油，液压油会顺着阀外套后部的通孔流入到弹性复原模块中，并推动第二活塞后退，当调节旋钮的旋转停止，液压油便不再向弹性复原模块中流通，一号弹簧推动阀头重新与两通管和阀外套连接处闭合，弹性复原模块中液压油无法回流，故而位移模块处位置保持稳定，调节旋钮被锁定，无法偏转，当需要解开自锁时，只需要在外部按住顶针，顶针的内端顶住阀头重新打开，二号弹簧恢复原状，第二活塞推动液压油回流，外部表现为调节旋钮带动指针旋转，自动恢复到零刻度位。

优选的，所述弹性复原模块包括第二活塞、二号弹簧和第二油腔，所述第二活塞和二号弹簧均活动套接于第二油腔的内腔中，所述二号弹簧的前后两端分别与第二活塞和第二油腔的尾端接触，二号弹簧受到第二活塞的推动会被压缩，且具备弹性势能足以在可复原单向阀导通且无液压油向弹性复原模块输入时，将弹性复原模块中液压油经过可复原单向阀推回到导油模块中。

优选的，所述导油模块、可复原单向阀和弹性复原模块的内腔中均填充有液压油，导油模块中液压油填充于第一活塞的后部即位移模块中的其余部分，弹性复原模块中的液压油仅填充于第二油腔中的第二活塞前部，第一活塞向后端移动时推动液压油经过导油模块、可复原单向阀输入到弹性复原模块中，并推动第二活塞向后移动，二号弹簧压缩。

优选的，所述第二激光灯的照射方向始终朝向正下方不变，所述第一激光灯的照射方向可逆时针最大旋转九十度，坡面倾斜角不可能超过九十度，故而第一激光灯旋转角度在此范围内已经可以适用。

优选的，所述量尺的表面设置有长度刻度，所述角度盘的表面设置有角度刻度，角度盘的底端中部定义为零度，而量尺上位于第二激光灯的一端定义为零刻度线。

优选的，所述读数标为两个三角形凸起且尖端指向量尺上的刻度线，所述读数标与第一激光灯的发射端在竖直方向对齐，所述读数标的外形不局限于三角形，为了便于观察和操作，此处通过读数标读出的坡面宽度并非基坑的坡面宽度，而是第一激光灯射出的激光束所在平面的坡面宽度，由于该面与基坑坡面平行，故而两者坡度值完全一致，所以将读数标处读数直接带入计算，而读数标的外形可以为其它形状，只能起到方便读数的效果均可。

本发明的有益效果如下：

1、本发明通过将激光束，并利用两光点重合，判定l的长度，再通过角度盘和指针判定第一激光灯的旋转角度，再经过计算得出角度b，通过将两值带入科学计算器计算，得出h值，最后利用坡度计算公式得出坡度值i，利用角度法进行计算得出高度值h，该值准确度比利用铅坠测量得到的准确度高，大大提高了精度。

2、本发明通过转动调节旋钮同时也会带动位移模块、导油模块、可复原单向阀和弹性复原模块之间的配和对调节旋钮角度转动时进行自锁，避免由于误触导致回转，致使激光束与坡面不平行，且该自锁机构可通过外部直接按动将可复原单向阀重新导通，随后利用二号弹簧弹力致使角度调节部分整体自动回位，操作简便，装置整体的可靠性高。

3、本发明通过将第一激光灯和第二激光灯发射的激光束设置于同一平面上，用以确保两光束可在坡脚处直接重合，且第一激光灯和第二激光灯分别发出红绿两侧激光，致使量激光束重合后发出黄色光，更加有利于工作人员才坡上判断，对第一激光灯的角度偏转利用规格相同的一号传动轮和二号传动轮联动，令第一激光灯的偏转与调节旋钮的转动幅度一致，第一激光灯与调节处隔开，令工作人员无需站在坡边，更加方便观察，提高工作效率和保护工作人员的安全。

附图说明

图1为本发明整体示意图；

图2为本发明的俯视图；

图3为本发明的导向座结构示意图；

图4为本发明的内部结构示意图；

图5为本发明自锁机构的相关部件示意图；

图6为本发明自锁机构的相关部件剖视图；

图7为本发明位移模块结构示意图；

图8为本发明导油模块的接构示意图；

图9为本发明可复原单向阀结构示意图；

图10为本发明弹性复原模块结构示意图；

图11为本发明调节旋钮、角度盘和指针结构示意图；

图12为本发明使用方法示意图。

图中：1、装置外壳；2、调节旋钮；3、角度盘；4、指针；5、一号传动轮；6、传动带；7、二号传动轮；8、转轴；9、第一激光灯；10、导向座；11、量尺；12、第二激光灯；13、位移模块；131、转动节；132、位移柱；133、顶杆；134、第一活塞；135、滑槽；14、导油模块；141、一号油腔；142、导油管；143、两通管；15、可复原单向阀；151、阀头；152、一号弹簧；153、阀外套；154、导油孔；16、弹性复原模块；161、第二活塞；162、二号弹簧；163、第二油腔；17、顶针；18、支脚；19、读数标。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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做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。

如图1至图12所示，本发明实施例中，一种建筑工地用基坑开挖坡度修正装置，装置外壳1的外部安装有调节旋钮2、角度盘3、指针4、转轴8、第一激光灯9和导向座10，指针4与调节旋钮2固定连接，调节旋钮2的内侧通过旋转轴连接有一号传动轮5，装置外壳1的前端活动安装有二号传动轮7，一号传动轮5和二号传动轮7上绕接有传动带6，二号传动轮7与转轴8传动连接，转轴8与第一激光灯9连接，一号传动轮5和二号传动轮7的规格相同，一号传动轮5转动时，通过传动带6带动二号传动轮7进行同步旋转，致使第一激光灯9随之旋转，导向座10的顶面设置有两个读数标19且内侧活动套接有量尺11，量尺11的端口处固定安装有第二激光灯12，第二激光灯12和第一激光灯9的安装位置在前后同一方向上，即两者发射的激光束在同一平面内，第一激光灯9和第二激光灯12分别发出红绿两色光线。

其中，装置外壳1的内侧设置有位移模块13、导油模块14、可复原单向阀15和弹性复原模块16，位移模块13的两端分别与一号传动轮5和导油模块14相连接，导油模块14的输出端与可复原单向阀15固定连通，可复原单向阀15的输出端与弹性复原模块16固定连通，装置外壳1的外部活动安装有顶针17且顶针17的内端穿过导油模块14内部并与可复原单向阀15连接，装置外壳1的底部固定安装有两个支脚18。

其中，位移模块13包括转动节131、位移柱132、顶杆133、第一活塞134和滑槽135，滑槽135共有两条且均开设于位移柱132的表面，转动节131的带有对称立柱的部分位于位移柱132的内腔中且两个立柱分别穿过上下两条滑槽135，顶杆133固定连接于位移柱132的后端端口处，顶杆133尾端固定连接有第一活塞134，转动节131的前端与一号传动轮5固定连接，顶杆133和第一活塞134活动套接于导油模块14的内腔中，一号传动轮5随着调节旋钮2旋转，并带动转动节131旋转，转动节131尾部两根立柱会在滑槽135内滑动，驱动位移柱132整体后移，于是顶杆133和第一活塞134随之后移。

其中，导油模块14包括一号油腔141、导油管142和两通管143，一号油腔141的尾端与导油管142连通，导油管142的下端与两通管143连通，顶杆133和第一活塞134活动套接于一号油腔141的内部，两通管143的尾端与可复原单向阀15相连通。

其中，可复原单向阀15包括阀头151、一号弹簧152、阀外套153和导油孔154，阀头151活动套接与阀外套153内腔的前端，一号弹簧152活动套接于阀外套153的内腔，阀外套153的前后两端分别与阀头151和阀外套153的尾部接触，导油孔154共在阀头151的表面开设有五个，阀头151的前端与顶针17连接，阀外套153的前端和后端分别与两通管143和弹性复原模块16连通，可复原单向阀15为本装置自锁的关键组件，当工作人员调节角度令调节旋钮2旋转时，一号传动轮5和转动节131被带动旋转，转动节131后端的两根立柱会卡住滑槽135，由于滑槽135的路径弧线状，致使其可将轴向运动转化为指向运动，即滑槽135带动顶杆133和第一活塞134本体会向后移动，第一活塞134在一号油腔141内腔中，推动液压油通过导油管142注入两通管143与可复原单向阀15的连通处，液压油推动阀头151后退，一号弹簧152收缩，原本导油孔154所处位置与两通管143和阀外套153连接处贴合，致使其不通油，此时阀头151后退致使其打开通油，液压油会顺着阀外套153后部的通孔流入到弹性复原模块16中，并推动第二活塞161后退，当调节旋钮2的旋转停止，液压油便不再向弹性复原模块16中流通，一号弹簧152推动阀头151重新与两通管143和阀外套153连接处闭合，弹性复原模块16中液压油无法回流，故而位移模块13处位置保持稳定，调节旋钮2被锁定，无法偏转，当需要解开自锁时，只需要在外部按住顶针17，顶针17的内端顶住阀头151重新打开，二号弹簧162恢复原状，第二活塞161推动液压油回流，外部表现为调节旋钮2带动指针4旋转，自动恢复到零刻度位。

其中，弹性复原模块16包括第二活塞161、二号弹簧162和第二油腔163，第二活塞161和二号弹簧162均活动套接于第二油腔163的内腔中，二号弹簧162的前后两端分别与第二活塞161和第二油腔163的尾端接触，二号弹簧162受到第二活塞161的推动会被压缩，且具备弹性势能足以在可复原单向阀15导通且无液压油向弹性复原模块16输入时，将弹性复原模块16中液压油经过可复原单向阀15推回到导油模块14中。

其中，导油模块14、可复原单向阀15和弹性复原模块16的内腔中均填充有液压油，导油模块14中液压油填充于第一活塞134的后部即位移模块13中的其余部分，弹性复原模块16中的液压油仅填充于第二油腔163中的第二活塞161前部，第一活塞134向后端移动时推动液压油经过导油模块14、可复原单向阀15输入到弹性复原模块16中，并推动第二活塞161向后移动，二号弹簧162压缩。

其中，第二激光灯12的照射方向始终朝向正下方不变，第一激光灯9的照射方向可逆时针最大旋转九十度，坡面倾斜角不可能超过九十度，故而第一激光灯9旋转角度在此范围内已经可以适用。

其中，量尺11的表面设置有长度刻度，角度盘3的表面设置有角度刻度，角度盘3的底端中部定义为零度，而量尺11上位于第二激光灯12的一端定义为零刻度线。

其中，读数标19为两个三角形凸起且尖端指向量尺11上的刻度线，读数标19与第一激光灯9的发射端在竖直方向对齐，读数标19的外形不局限于三角形，为了便于观察和操作，此处通过读数标19读出的坡面宽度并非基坑的坡面宽度，而是第一激光灯9射出的激光束所在平面的坡面宽度，由于该面与基坑坡面平行，故而两者坡度值完全一致，所以将读数标19处读数直接带入计算，而读数标19的外形可以为其它形状，只能起到方便读数的效果均可。

工作原理：

将装置放置于基坑的边缘，打开第一激光灯9和第二激光灯12，通过调节旋钮2调节第一激光灯9的偏转角，令第一激光灯9照射出的激光束与基坑的斜坡平行，第一激光灯9的光束在基坑的坡脚处平面照射出一个光点，滑动量尺11令其前端向正前方移动，第二激光灯12随着量尺11向前移动，工作人员在观察第二激光灯12垂直向下照射的光点移动至第一激光灯9照射的光点处并与之重合，通过指针4读出调节旋钮2在第一步调节的角度a，通过读数标19读出量尺11延伸出基坑边缘的长度l，利用三步法进行计算出坡度值：

1、b=90-a；

2、通过正切函数计算高度h=l·tanb；

3、坡度值i=h/l。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种建筑工地用基坑开挖坡度修正装置，包括装置外壳（1），其特征在于：所述装置外壳（1）的外部安装有调节旋钮（2）、角度盘（3）、指针（4）、转轴（8）、第一激光灯（9）和导向座（10），所述指针（4）与调节旋钮（2）固定连接，所述调节旋钮（2）的内侧通过旋转轴连接有一号传动轮（5），所述装置外壳（1）的前端活动安装有二号传动轮（7），所述一号传动轮（5）和二号传动轮（7）上绕接有传动带（6），所述二号传动轮（7）与转轴（8）传动连接，所述转轴（8）与第一激光灯（9）连接，所述导向座（10）的顶面设置有两个读数标（19）且内侧活动套接有量尺（11），所述量尺（11）的端口处固定安装有第二激光灯（12）。

2.根据权利要求1所述的一种建筑工地用基坑开挖坡度修正装置，其特征在于：所述装置外壳（1）的内侧设置有位移模块（13）、导油模块（14）、可复原单向阀（15）和弹性复原模块（16），所述位移模块（13）的两端分别与一号传动轮（5）和导油模块（14）相连接，所述导油模块（14）的输出端与可复原单向阀（15）固定连通，所述可复原单向阀（15）的输出端与弹性复原模块（16）固定连通，所述装置外壳（1）的外部活动安装有顶针（17）且顶针（17）的内端穿过导油模块（14）内部并与可复原单向阀（15）连接，所述装置外壳（1）的底部固定安装有两个支脚（18）。

3.根据权利要求2所述的一种建筑工地用基坑开挖坡度修正装置，其特征在于：所述位移模块（13）包括转动节（131）、位移柱（132）、顶杆（133）、第一活塞（134）和滑槽（135），所述滑槽（135）共有两条且均开设于位移柱（132）的表面，所述转动节（131）的带有对称立柱的部分位于位移柱（132）的内腔中且两个立柱分别穿过上下两条滑槽（135），所述顶杆（133）固定连接于位移柱（132）的后端端口处，所述顶杆（13）尾端固定连接有第一活塞（134），所述转动节（131）的前端与一号传动轮（5）固定连接，所述顶杆（133）和第一活塞（134）活动套接于导油模块（14）的内腔中。

4.根据权利要求2所述的一种建筑工地用基坑开挖坡度修正装置，其特征在于：所述导油模块（14）包括一号油腔（141）、导油管（142）和两通管（143），所述一号油腔（141）的尾端与导油管（142）连通，所述导油管（142）的下端与两通管（143）连通，所述顶杆（133）和第一活塞（134）活动套接于一号油腔（141）的内部，所述通管（143）的尾端与可复原单向阀（15）相连通。

5.根据权利要求4所述的一种建筑工地用基坑开挖坡度修正装置，其特征在于：所述可复原单向阀（15）包括阀头（151）、一号弹簧（152）、阀外套（153）和导油孔（154），所述阀头（151）活动套接与阀外套（153）内腔的前端，所述一号弹簧（152）活动套接于阀外套（153）的内腔，所述阀外套（153）的前后两端分别与阀头（151）和阀外套（153）的尾部接触，所述导油孔（154）共在阀头（151）的表面开设有五个，所述阀头（151）的前端与顶针（17）连接，所述阀外套（153）的前端和后端分别与两通管（143）和弹性复原模块（16）连通。

6.根据权利要求5所述的一种建筑工地用基坑开挖坡度修正装置，其特征在于：所述弹性复原模块（16）包括第二活塞（161）、二号弹簧（162）和第二油腔（163），所述第二活塞（161）和二号弹簧（162）均活动套接于第二油腔（163）的内腔中，所述二号弹簧（162）的前后两端分别与第二活塞（161）和第二油腔（163）的尾端接触。

7.根据权利要求2所述的一种建筑工地用基坑开挖坡度修正装置，其特征在于：所述导油模块（14）、可复原单向阀（15）和弹性复原模块（16）的内腔中均填充有液压油。

8.根据权利要求1所述的一种建筑工地用基坑开挖坡度修正装置，其特征在于：所述第二激光灯（12）的照射方向始终朝向正下方不变，所述第一激光灯（9）的照射方向可逆时针最大旋转九十度。

9.根据权利要求1所述的一种建筑工地用基坑开挖坡度修正装置，其特征在于：所述量尺（11）的表面设置有长度刻度，所述角度盘（3）的表面设置有角度刻度。

10.根据权利要求1所述的一种建筑工地用基坑开挖坡度修正装置，其特征在于：所述读数标（19）为两个三角形凸起且尖端指向量尺（11）上的刻度线，所述读数标（19）与第一激光灯（9）的发射端在竖直方向对齐，所述读数标（19）的外形不局限于三角形。

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