CN114674279A - 一种一体化房屋地面沉降监测装置 - Google Patents

一种一体化房屋地面沉降监测装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了属于房屋地面沉降监测领域的一种一体化房屋地面沉降监测装置,包括箱体、静力水准仪本体、传动机构和触发机构,所述箱体内部一侧安装有静力水准仪本体,所述箱体内部后方安装有传动机构,所述箱体内部另一侧安装有触发机构。本发明具有将监测的沉降数值放大数倍进行观测,高效快速的读取数值的优点。

Description

一种一体化房屋地面沉降监测装置
技术领域
本发明涉及房屋地面沉降监测领域,更具体地说,涉及一种一体化房屋地面沉降监测装置。
背景技术
地面沉降又称为地面下沉或地陷。它是在人类工程经济活动影响下,由于地下松散地层固结压缩,导致地壳表面标高降低的一种局部的下降运动。地面沉降一般表现为区域性下沉和局部下沉两种形式,可引起建筑物倾斜,破坏地基的稳定性。
房屋建筑的地面沉降会直接影响房屋建筑的指标,通过地面沉降监测装置对房屋建筑的地面沉降进行监测。常用的房屋建筑的地面沉降监测装置是静力水准仪,一般的静力水准仪在监测房屋建筑的地面沉降时监测区间比较小,工作人员不容易观测到沉降的数值,读取的数值容易有误差。鉴于此,我们提出一种一体化房屋地面沉降监测装置。
发明内容
1.要解决的技术问题
本发明的目的在于提供一种一体化房屋地面沉降监测装置,以解决上述背景技术中提出的问题。
2.技术方案
一种一体化房屋地面沉降监测装置,包括箱体、静力水准仪本体、传动机构和触发机构,所述箱体内部一侧安装有静力水准仪本体,所述箱体内部后方安装有传动机构,所述箱体内部另一侧安装有触发机构;
所述传动机构用于将固定在水平面上的静力水准仪本体内液位下降变化进行放大显示,且传动至触发机构;
所述触发机构用于在固定在水平面上的静力水准仪本体内液位下降超出范围时进行触发预警。
所述静力水准仪本体包括筒体,所述筒体顶端的中间插接有测杆,测杆伸进筒体内,所述测杆的底端固定有浮球,所述浮球底部外侧呈环形阵列固定有三个弧形浮块,三个所述弧形浮块的外壁接触筒体内壁,所述测杆的顶端固定有连接板;
所述传动机构包括第一齿条、第一齿轮、第二齿轮、限位机构和第二齿条,所述第一齿条正面的顶部与连接板的后端固定连接,所述第一齿条与第一齿轮上的第一轮齿啮合连接,所述第一齿轮上的第二轮齿与第二齿轮啮合连接,所述第二齿轮与第二齿条啮合连接,所述第二齿条活动安装在限位机构内;
所述触发机构包括接线盒,所述接线盒内部安装的电路板上设置有按压式开关,所述按压式开关与接线盒顶端的开口对应。
优选地,所述箱体包括后端盖、底板和前罩,所述底板上表面后端固定有后端盖,所述前罩罩在底板上,前罩后端两侧与后端盖的两侧固定,所述前罩正面一侧嵌入安装有玻璃。
优选地,所述筒体底部套装有连接环,所述连接环通过螺丝固定有圆板,筒体底端接触圆板上表面,所述圆板下表面固定有连接管,所述连接管的两端分别固定有连接头,连接管一端的连接头穿过圆板对接筒体底端,连接管与筒体内腔连通,所述圆板下表面外侧呈环形阵列固定有三个支柱,三个支柱底端固定在底板上。
优选地,所述第一轮齿和第二轮齿分别占第一齿轮外侧的一半位置,第一轮齿和第二轮齿的齿比为1:3-5。
优选地,所述第一齿轮的中间嵌入安装有第一连接轴,所述第一连接轴后端对应的后端盖上嵌入安装有第一轴承,所述第一连接轴后端与第一轴承的内环连接,所述第一连接轴通过第一轴承相对于后端盖转动,所述第二齿轮的中间嵌入安装有第二连接轴,所述第二连接轴后端的后端盖上嵌入安装有第二轴承,所述第二连接轴通过第二轴承相对于后端盖转动。
优选地,所述限位机构包括U形限位条,所述U形限位条相对于第二齿条的一侧开设有U形槽,所述第二齿条位于U形槽内,所述第二齿条的前后两端分别开设有第一滑槽,所述第一滑槽内转动安装有滚珠,滚珠的一半位于第一滑槽内,所述U形槽内壁的前后两端分别开设有第二滑槽,滚珠的另一半位于第二滑槽内,第二齿条与U形槽内壁不接触,所述U形限位条的底端一侧固定有尺条,尺条不影响第二齿条的下降。
优选地,所述第二齿条与按压式开关对应,所述第二齿条的底端下降后能从开口伸进接线盒内压住按压式开关。
优选地,静力水准仪本体设置有多个,其中一个固定在水平面上,其余的固定在需要监测的位置,多个静力水准仪本体之间通过连接管进行连接,房屋地面沉降会使监测位置的静力水准仪本体位置下降,导致固定在水平面上不动的静力水准仪本体的筒体内腔中的液位下降,浮球下降带动测杆下降,第一齿条下移,第一齿条与第一轮齿的啮合带动第一齿轮顺时针转动,第二轮齿与第二齿轮的啮合带动第二齿轮逆时针转动,从而会使第二齿条下降,U形限位条位置不动,第二齿条下降的距离在尺条上读出数值,当第一轮齿和第二轮齿的齿比为1:5时,第一齿条下降1cm,则第二齿条下降5cm,将监测的沉降数值放大5倍进行观测,高效快速的读取数值。
3.有益效果
相比于现有技术,本发明的优点在于:
1、静力水准仪本体设置有多个,其中一个固定在水平面上,其余的固定在需要监测的位置,多个静力水准仪本体之间通过连接管进行连接。房屋地面沉降会使监测位置的静力水准仪本体位置下降,导致固定在水平面上不动的静力水准仪本体的筒体内腔中的液位下降,浮球下降带动测杆下降,第一齿条下移,第一齿条与第一轮齿的啮合带动第一齿轮顺时针转动,第二轮齿与第二齿轮的啮合带动第二齿轮逆时针转动,从而会使第二齿条下降,U形限位条位置不动,第二齿条下降的距离在尺条上读出数值。当第一轮齿和第二轮齿的齿比为1:5时,第一齿条下降1cm,则第二齿条下降5cm,将监测的沉降数值放大5倍进行观测,高效快速的读取数值。
2、浮球在筒体内下降的过程中,弧形浮块与浮球一同下降,弧形浮块的外侧接触筒体内壁,确保浮球始终沿着竖直线下降,从而使测杆始终在竖直线路上移动。
3、第二齿条活动安装在U形限位条的U形槽内,第二齿条通过滚珠与U形限位条连接,第二齿条的外侧与U形槽内壁是不接触的,完全依靠滚珠实现移动,降低第二齿条移动的摩擦力。
4、在接线盒内设置按压式开关,接线盒内的电路板连接外部的报警装置,按压式开关与第二齿条底端之间的距离为房屋地面沉降的最大距离的5倍,当房屋地面沉降达到最大距离后,第二齿条的底端伸进接线盒内压住按压式开关,按压式开关闭合,接线盒内的线路导通,外部的报警装置线路导通进行报警。
附图说明
图1为本发明的主视结构示意图;
图2为本发明的箱体连接结构示意图;
图3为本发明的箱体内部连接结构示意图;
图4为本发明的爆炸结构示意图;
图5为本发明的限位机构连接结构示意图;
图6为本发明的筒体内部连接结构示意图;
图7为本发明的触发机构内部结构示意图。
图中标号说明:1、箱体;101、后端盖;102、底板;103、玻璃;104、前罩;2、静力水准仪本体;201、支柱;202、连接管;203、圆板;204、筒体;205、测杆;206、连接板;207、浮球;208、弧形浮块;209、连接环;3、传动机构;301、第一齿条;302、第一连接轴;303、第一齿轮;3031、第一轮齿;3032、第二轮齿;304、第一轴承;305、第二齿轮;306、第二轴承;307、限位机构;3071、第二齿条;3072、第一滑槽;3073、滚珠;3074、尺条;3075、U形限位条;3076、U形槽;3077、第二滑槽;308、第二连接轴;4、触发机构;401、接线盒;402、开口;403、按压式开关;404、电路板。
具体实施方式
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
请参阅图1-7,本发明提供一种技术方案:
一种一体化房屋地面沉降监测装置,包括箱体1、静力水准仪本体2、传动机构3和触发机构4,箱体1内部一侧安装有静力水准仪本体2,箱体1内部后方安装有传动机构3,箱体1内部另一侧安装有触发机构4。
具体的,请参阅图3到图6,静力水准仪本体2包括筒体204,筒体204顶端的中间插接有测杆205,测杆205伸进筒体204内,测杆205的底端固定有浮球207,浮球207底部外侧呈环形阵列固定有三个弧形浮块208,三个弧形浮块208的外壁接触筒体204内壁,测杆205的顶端固定有连接板206。浮球207在筒体204内下降的过程中,弧形浮块208与浮球207一同下降,弧形浮块208的外侧接触筒体204内壁,确保浮球207始终沿着竖直线下降,从而使测杆205始终在竖直线路上移动。
传动机构3包括第一齿条301、第一齿轮303、第二齿轮305、限位机构307和第二齿条3071,第一齿条301正面的顶部与连接板206的后端固定连接,第一齿条301与第一齿轮303上的第一轮齿3031啮合连接,第一齿轮303上的第二轮齿3032与第二齿轮305啮合连接,第一轮齿3031和第二轮齿3032分别占第一齿轮303外侧的一半位置,第一轮齿3031和第二轮齿3032的齿比为1:5,第二齿轮305与第二齿条3071啮合连接,第二齿条3071活动安装在限位机构307内。浮球207下降带动测杆205下降,第一齿条301下移,第一齿条301与第一轮齿3031的啮合带动第一齿轮303顺时针转动,第二轮齿3032与第二齿轮305的啮合带动第二齿轮305逆时针转动,从而会使第二齿条3071下降,U形限位条3075位置不动,第二齿条3071下降的距离在尺条3074上读出数值。
进一步的,请参阅图2,箱体1包括后端盖101、底板102和前罩104,底板102上表面后端固定有后端盖101,前罩104罩在底板102上,前罩104后端两侧与后端盖101的两侧固定,前罩104正面一侧嵌入安装有玻璃103。箱体1将静力水准仪本体2、传动机构3和触发机构4罩住进行保护,工作人员通过玻璃103可以直接看到尺条3074和第二齿条3071。
再进一步的,请参阅图4,筒体204底部套装有连接环209,连接环209通过螺丝固定有圆板203,筒体204底端接触圆板203上表面,圆板203下表面固定有连接管202,连接管202的两端分别固定有连接头,连接管202一端的连接头穿过圆板203对接筒体204底端,连接管202与筒体204内腔连通,圆板203下表面外侧呈环形阵列固定有三个支柱201,三个支柱201底端固定在底板102上。静力水准仪本体2设置有多个,其中一个固定在水平面上,其余的固定在需要监测的位置,多个静力水准仪本体2之间通过连接管202进行连接。
更进一步的,请参阅图4,第一齿轮303的中间嵌入安装有第一连接轴302,第一连接轴302后端对应的后端盖101上嵌入安装有第一轴承304,第一连接轴302后端与第一轴承304的内环连接,第一连接轴302通过第一轴承304相对于后端盖101转动,第一齿轮303可以转动。第二齿轮305的中间嵌入安装有第二连接轴308,第二连接轴308后端的后端盖101上嵌入安装有第二轴承306,第二连接轴308通过第二轴承306相对于后端盖101转动,第二齿轮305可以转动。
值得说明的是,请参阅图5,限位机构307包括U形限位条3075,U形限位条3075相对于第二齿条3071的一侧开设有U形槽3076,第二齿条3071位于U形槽3076内,第二齿条3071的前后两端分别开设有第一滑槽3072,第一滑槽3072内转动安装有滚珠3073,滚珠3073的一半位于第一滑槽3072内,U形槽3076内壁的前后两端分别开设有第二滑槽3077,滚珠3073的另一半位于第二滑槽3077内,第二齿条3071与U形槽3076内壁不接触,第二齿条3071活动安装在U形限位条3075的U形槽3076内,第二齿条3071通过滚珠3073与U形限位条3075连接,第二齿条3071的外侧与U形槽3076内壁是不接触的,完全依靠滚珠3073实现移动,降低第二齿条3071移动的摩擦力。U形限位条3075的底端一侧固定有尺条3074,尺条3074不影响第二齿条3071的下降。当第一轮齿3031和第二轮齿3032的齿比为1:5时,第二齿条3071的底端对应尺条3074上的数值除以5即可得到沉降数值。
值得注意的是,请参阅图7,触发机构4包括接线盒401,接线盒401内部安装的电路板404上设置有按压式开关403,按压式开关403与接线盒401顶端的开口402对应,第二齿条3071与按压式开关403对应,第二齿条3071的底端下降后能从开口402伸进接线盒401内压住按压式开关403。接线盒401内的电路板404连接外部的报警装置,当第一轮齿3031和第二轮齿3032的齿比为1:5时,按压式开关403与第二齿条3071底端之间的距离为房屋地面沉降的最大距离的5倍,当房屋地面沉降达到最大距离后,第二齿条3071的底端伸进接线盒401内压住按压式开关403,按压式开关403闭合,接线盒401内的线路导通,外部的报警装置线路导通进行报警。
其配套液压系统和电磁阀以及管路也可由厂家提供,除此之外,本发明中涉及到电路和电子元器件以及模块均为现有技术,本领域技术人员完全可以实现,无需赘言,本发明保护的内容也不涉及对于内部结构和方法的改进。
工作原理:静力水准仪本体2设置有多个,其中一个固定在水平面上,其余的固定在需要监测的位置,多个静力水准仪本体2之间通过连接管202进行连接,房屋地面沉降会使监测位置的静力水准仪本体2位置下降,导致固定在水平面上不动的静力水准仪本体2的筒体204内腔中的液位下降,浮球207下降带动测杆205下降,第一齿条301下移,第一齿条301与第一轮齿3031的啮合带动第一齿轮303顺时针转动,第二轮齿3032与第二齿轮305的啮合带动第二齿轮305逆时针转动,从而会使第二齿条3071下降,U形限位条3075位置不动,第二齿条3071下降的距离在尺条3074上读出数值,当第一轮齿3031和第二轮齿3032的齿比为1:5时,如果第一齿条301下降1cm,则第二齿条3071下降5cm,将监测的沉降数值放大5倍进行观测。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例,并不用来限制本发明,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种一体化房屋地面沉降监测装置,包括箱体(1)、静力水准仪本体(2),所述箱体(1)内部一侧安装有静力水准仪本体(2),其特征在于:
所述静力水准仪本体(2)设置有多个,其中一个静力水准仪本体(2)通过箱体(1)固定在水平面上,其余的静力水准仪本体(2)固定在需要监测的位置,多个静力水准仪本体(2)之间进行连接;
还包括传动机构(3)和触发机构(4),所述箱体(1)内部后方安装传动机构(3),所述箱体(1)内部另一侧安装触发机构(4);
所述传动机构(3)用于将固定在水平面上的静力水准仪本体(2)内液位下降变化进行放大显示,且传动至触发机构(4);
所述触发机构(4)用于在固定在水平面上的静力水准仪本体(2)内液位下降超出范围时进行触发预警。
2.根据权利要求1所述的一种一体化房屋地面沉降监测装置,其特征在于:所述静力水准仪本体(2)包括筒体(204),所述筒体(204)顶端的中间插接有测杆(205),测杆(205)伸进筒体(204)内,所述测杆(205)的底端固定有浮球(207),所述浮球(207)底部外侧呈环形阵列固定有三个弧形浮块(208),三个所述弧形浮块(208)的外壁接触筒体(204)内壁,所述测杆(205)的顶端固定有连接板(206)。
3.根据权利要求2所述的一种一体化房屋地面沉降监测装置,其特征在于:所述传动机构(3)包括第一齿条(301)、第一齿轮(303)、第二齿轮(305)、限位机构(307)和第二齿条(3071),所述第一齿条(301)正面的顶部与连接板(206)的后端固定连接,所述第一齿条(301)与第一齿轮(303)上的第一轮齿(3031)啮合连接,所述第一齿轮(303)上的第二轮齿(3032)与第二齿轮(305)啮合连接,所述第二齿轮(305)与第二齿条(3071)啮合连接,所述第二齿条(3071)活动安装在限位机构(307)内。
4.根据权利要求3所述的一种一体化房屋地面沉降监测装置,其特征在于:所述第一轮齿(3031)和第二轮齿(3032)分别占第一齿轮(303)外侧的一半位置,第一轮齿(3031)和第二轮齿(3032)的齿比为1:3-5。
5.根据权利要求3或4所述的一种一体化房屋地面沉降监测装置,其特征在于:所述限位机构(307)包括U形限位条(3075),所述U形限位条(3075)相对于第二齿条(3071)的一侧开设有U形槽(3076),所述第二齿条(3071)位于U形槽(3076)内,所述第二齿条(3071)的前后两端分别开设有第一滑槽(3072),所述第一滑槽(3072)内转动安装有滚珠(3073),滚珠(3073)的一半位于第一滑槽(3072)内,所述U形槽(3076)内壁的前后两端分别开设有第二滑槽(3077),滚珠(3073)的另一半位于第二滑槽(3077)内,第二齿条(3071)与U形槽(3076)内壁不接触,所述U形限位条(3075)的底端一侧固定有尺条(3074),尺条(3074)不影响第二齿条(3071)的下降。
6.根据权利要求5所述的一种一体化房屋地面沉降监测装置,其特征在于:所述触发机构(4)包括接线盒(401),所述接线盒(401)内部安装的电路板(404)上设置有按压式开关(403),所述按压式开关(403)与接线盒(401)顶端的开口(402)对应。
7.根据权利要求6所述的一种一体化房屋地面沉降监测装置,其特征在于:所述第二齿条(3071)与按压式开关(403)对应,所述第二齿条(3071)的底端下降后能从开口(402)伸进接线盒(401)内压住按压式开关(403)。
8.根据权利要求3所述的一种一体化房屋地面沉降监测装置,其特征在于:所述第一齿轮(303)的中间嵌入安装有第一连接轴(302),所述第一连接轴(302)后端对应的后端盖(101)上嵌入安装有第一轴承(304),所述第一连接轴(302)后端与第一轴承(304)的内环连接,所述第一连接轴(302)通过第一轴承(304)相对于后端盖(101)转动,所述第二齿轮(305)的中间嵌入安装有第二连接轴(308),所述第二连接轴(308)后端的后端盖(101)上嵌入安装有第二轴承(306),所述第二连接轴(308)通过第二轴承(306)相对于后端盖(101)转动。
9.根据权利要求2所述的一种一体化房屋地面沉降监测装置,其特征在于:所述筒体(204)底部套装有连接环(209),所述连接环(209)通过螺丝固定有圆板(203),筒体(204)底端接触圆板(203)上表面,所述圆板(203)下表面固定有连接管(202),所述连接管(202)的两端分别固定有连接头,连接管(202)一端的连接头穿过圆板(203)对接筒体(204)底端,连接管(202)与筒体(204)内腔连通,所述圆板(203)下表面外侧呈环形阵列固定有三个支柱(201),三个支柱(201)底端固定在底板(102)上。
10.根据权利要求1所述的一种一体化房屋地面沉降监测装置,其特征在于:所述箱体(1)包括后端盖(101)、底板(102)和前罩(104),所述底板(102)上表面后端固定有后端盖(101),所述前罩(104)罩在底板(102)上,前罩(104)后端两侧与后端盖(101)的两侧固定,所述前罩(104)正面一侧嵌入安装有玻璃(103)。
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