CN114812505B - 便携式自动测量基坑边坡坡度的仪器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种便携式自动测量基坑边坡坡度的仪器，属于测量仪器技术领域。该便携式自动测量基坑边坡坡度的仪器，包括：握杆、固定于握杆上的伸缩杆、线坠部件、安装于握杆上的线坠控制部件；线坠部件包括线绳以及固定在线绳上的线坠，线绳穿设在伸缩杆内，线绳一端固定于线坠控制部件，线绳另一端位于伸缩杆自由端且与线坠连接；线坠控制部件包括线绳自动收缩模块以及用于显示线绳伸出长度的数显模块，伸缩杆上设置有用于读取伸缩杆伸长长度的伸缩杆刻度线。该便携式自动测量基坑边坡坡度的仪器，测量基坑坡度方便且携带方便。

Description

便携式自动测量基坑边坡坡度的仪器

技术领域

本发明属于建筑施工测量装置技术领域，具体涉及一种便携式自动测量基坑边坡坡度的仪器。

背景技术

基坑边坡坍塌事故一般分为两种情况，第一是基坑边坡在开挖过程中，由于下游分包单位尤其是属地分包单位对土方工程市场的垄断，导致部分地区的基坑边坡在开挖过程中超规范开挖，每次开挖深度已经超过规范要求，在这种情况下，基坑边坡坡度若未按设计要求施工，极有可能发生安全事故，导致人员伤亡、财产损失。第二，由于后期地下水、雨水淹泡，导致基坑边坡处于不稳定状态，发生滑塌。而在目前的工程事故中，两种原因的事故占比基本持平，其中第一种因基坑开挖深度过大，基坑边坡坡度控制不足导致的事故，主因属于管理不当。所以，一种能够在开挖过程中自动测量边坡坡度的仪器，亟待开发，以弥补下游分包在施工过程中由于技术力量不足、管理能力较低的情况。

同时，由于仪器的使用更多人的认知是方便，一旦仪器的使用难度增加一级，相关人员尤其是基层人员将对此种仪器的使用兴趣降低三至四级，不仅大大的降低了仪器的适用性，还对仪器解决问题的技术推广不利。因此，此种仪器在满足工程使用的前提下，应该具有可推广性、使用便携性。

发明内容

本发明的目的是提供一种便携式自动测量基坑边坡坡度的仪器，以解决现有技术中的测量基坑边坡坡度装置使用以及携带不便的技术问题。

为了实现以上目的，本发明采取的技术方案为：

便携式自动测量基坑边坡坡度的仪器，包括：握杆、固定于握杆上的伸缩杆、线坠部件、安装于握杆上的线坠控制部件；线坠部件包括线绳以及固定在线绳上的线坠，线绳穿设在伸缩杆内，线绳一端固定于线坠控制部件，线绳另一端位于伸缩杆自由端且与线坠连接；线坠控制部件包括线绳自动收缩模块以及用于显示线绳伸出长度的数显模块，伸缩杆上设置有用于读取伸缩杆伸长长度的伸缩杆刻度线。

进一步地，所述线绳自动收缩模块包括用于带动线绳旋转的线绳自动收缩装置、控制线绳自动收缩装置自动旋转的涡旋簧以及穿在线绳自动收缩装置上的线绳收缩齿轮，数显模块设置有与线绳收缩齿轮啮合的数显齿轮，数显齿轮上连接有控制数显齿轮旋转的制动装置。

进一步地，所述线绳自动收缩装置包括用于线绳绕设的线绳收缩旋转轮、固定于线绳收缩旋转轮两端的线绳收缩旋转轮盘以及用于支撑线绳收缩旋转轮转动的收缩轮支撑圆心柱，涡旋簧外设置有涡旋簧固定盒，涡旋簧的固定卡点分别固定在涡旋簧固定盒以及线绳收缩旋转轮盘上。

进一步地，所述涡旋簧固定盒上向外延伸有用于支撑线绳收缩旋转轮盘的支架，支架上设置有用于限定线绳收缩旋转轮盘旋转位置的线绳收缩旋转轮盘卡槽，线绳收缩旋转轮盘在线绳收缩旋转轮盘卡槽内来回转动。

进一步地，所述数显齿轮连接有与数显齿轮同步旋转的数显圆轮，数显圆轮上设置有数显圆轮刻度线用于读取线绳伸出长度，握杆上设置有用于放大数显圆轮刻度线的数显镜。

进一步地，所述握杆上设置有数显齿轮阻尼器，以防止线坠快速下降导致测量结果不准确。

进一步地，所述制动装置包括固定于握杆上的上下方向延伸的固定管、安装于固定管内的内部中空的筒状的锁止器以及套设于锁止器内的压杆。压杆上端均匀凸设多个楔形块，楔形块沿压杆径向均匀分布；压杆上方设置有与楔形块顶压配合的线坠制动按钮，线坠制动按钮下端设置有与楔形块配合的多个限位槽以使按动线坠制动按钮时驱动压杆旋转；锁止器下部圆周均布有多个上下方向延伸且下部开口的导轨，楔形块沿导轨上下滑动，相邻两导轨之间设置有用于卡固楔形块的楔形槽，楔形槽上端低于导轨上端；线坠制动按钮与锁止器上下滑动装配；线坠制动按钮上设置有多个与导轨配合的导轨滑块，以对线坠制动按钮与锁止器之间上下滑动进行限位；压杆连接有用于与数显齿轮卡接的制动头，制动头上套设有复位弹簧；按压线坠制动按钮带动压杆向下移动，压杆的楔形块间歇性位于楔形槽或导轨内，楔形块上下移动带动制动头上下移动，以使制动头卡固数显齿轮或脱离数显齿轮。

进一步地，所述固定管下端呈倒锥台状以对复位弹簧进行限位，防止复位弹簧脱离固定管，于制动头上位于复位弹簧上方的位置设置有用于限定弹簧位置的复位弹簧卡点，防止复位弹簧过于靠上而影响压杆转动。

进一步地，所述伸缩杆的自由端设置有环形磁铁，以磁吸线坠提高线坠的稳定性。

进一步地，所述伸缩杆由主杆及收缩至主杆内的多节延伸杆组成，每节延伸杆上设置有用于限定延伸杆伸出长度的延伸杆限位环，每节延伸杆的延伸端设置有与延伸杆限位环配合的缩口。

本发明的有益效果：

本发明的便携式自动测量基坑边坡坡度的仪器，通过伸缩杆，使仪器整体的空间占用大大缩小。伸缩杆上设置的伸缩杆刻度线，简化了基坑边坡坡度测量后需要使用卷尺测量水平长度的程序，更加快速便捷的测量出数据。线绳自动收缩模块能够将线绳自动收回，在使用完毕后能够像卷尺一样将线绳收回，快速便捷，减少人力收回的麻烦。显示线绳伸出长度的数显模块，直接减去了测量线绳的步骤，大大提升了测量效率。

附图说明

图1为实施例1中便携式自动测量基坑边坡坡度的仪器结构示意图；

图2为实施例1中便携式自动测量基坑边坡坡度的仪器握杆内局部剖视示意图；

图3为实施例1中数显模块与线绳自动收缩装置配合平面结构示意图；

图4为实施例1中数显模块与线绳自动收缩装置配合立体结构示意图；

图5为实施例1中线绳自动收缩装置结构分解示意图；

图6为实施例1中制动装置结构示意图；

图7为实施例1中数显镜结构示意图；

图8为实施例1中伸缩杆端部示意图（伸开状态）；

图9为实施例1中伸缩杆端部示意图（收缩状态）。

图中：1、吊绳；2、握杆；3、制动装置；31、线坠制动按钮；32、固定管；33、复位弹簧；34、制动头；35、复位弹簧卡点；36、压杆；361、楔形块；37、锁止器；371、导轨；372、楔形槽；4、数显镜；41、物镜；42、镜筒；43、目镜；5、海绵套；6、伸缩杆；61、延伸杆限位环；62、缩口；63、伸缩杆刻度线；7、环形磁铁；8、线坠；81、线坠挂钩；9、线绳；10、线绳自动收缩装置；101、固定卡点；102、涡旋簧；103、线绳收缩旋转轮；104、线绳收缩齿轮；105、收缩轮支撑圆心柱；106、涡旋簧固定盒；107、线绳收缩旋转轮盘；108、线绳收缩旋转轮盘卡槽；11、数显齿轮阻尼器；12、数显模块；121、数显齿轮；122、数显圆轮；123、数显轮固定圆心柱；124、数显圆轮刻度线。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例以及附图对本发明作进一步说明。

实施例1

本实施例的便携式自动测量基坑边坡坡度的仪器，包括：握杆2、固定于握杆2上的伸缩杆6、线坠部件、安装于握杆2上的线坠控制部件。握杆2以及伸缩杆6均为圆形杆。

握杆2外套设有海绵套5，海绵套5的长度为100mm。海绵套5可对握杆2进行保护。伸缩杆6收缩后，整个便携式自动测量基坑边坡坡度的仪器的长度为300mm。握杆2端部通过吊绳环连接有吊绳1，便于携带。

线坠部件包括线绳9以及固定在线绳9上的线坠8，线坠8通过线坠挂钩81连接在线绳9上。线绳9穿设在伸缩杆6内，线绳9一端固定于线坠控制部件，线绳9另一端位于伸缩杆6自由端且与线坠8连接。

伸缩杆6左右方向延伸，伸缩杆6的右端，即自由端设置有环形磁铁7，环形磁铁7的环心圆孔直径与线坠挂钩81的直径一致，且线坠挂钩81的阳角均钝化，在收回进入环形磁铁7时不被卡住。线坠8由磁性材料组成。在线坠8收回至伸缩杆6端部时环形磁铁7的中轴与线坠8中轴在一条线上，在线绳9收缩时，磁性的线坠8通过环形磁铁7被吸住，以限制线坠8的晃动，提高线坠8的稳定性。所述伸缩杆6由主杆及收缩至主杆内的多节延伸杆组成，每节延伸杆上设置有用于限定延伸杆伸出长度的延伸杆限位环61，每节延伸杆的延伸端设置有与延伸杆限位环配合的缩口62。向外拉延伸杆时延伸杆限位环随延伸杆向外移动，移动至缩口时延伸杆限位环被卡住，防止延伸杆脱离。

伸缩杆6上设置有用于读取伸缩杆6伸长长度的伸缩杆刻度线63。伸缩杆刻度线63的0刻度线位于海绵套右侧10mm位置，为了仪器外观整洁性，主杆上仅画0刻度线，不画其他刻度线，0刻度线至主杆端部的长度为a。每个延伸杆上均画有伸缩杆刻度线，拉出延伸杆的长度和为b，计算得到的边坡的水平长度为a+b。

线坠控制部件包括线绳自动收缩模块以及用于显示线绳9伸出长度的数显模块12。

线绳自动收缩模块包括用于带动线绳9旋转的线绳自动收缩装置10、控制线绳自动收缩装置10自动旋转的涡旋簧102以及穿在线绳自动收缩装置10上的线绳收缩齿轮104。

线绳自动收缩装置10包括用于线绳9绕设的线绳收缩旋转轮103、固定于线绳收缩旋转轮103两端的线绳收缩旋转轮盘107以及用于支撑线绳收缩旋转轮103转动的收缩轮支撑圆心柱105。收缩轮支撑圆心柱105与线绳收缩旋转轮103转动装配。

涡旋簧102外设置有涡旋簧固定盒106，涡旋簧102的固定卡点101分别固定在涡旋簧固定盒106以及线绳收缩旋转轮盘107上。涡旋簧固定盒106上向外延伸有用于支撑线绳收缩旋转轮盘107的支架，支架上设置有用于限定线绳收缩旋转轮盘107旋转位置的线绳收缩旋转轮盘卡槽108，线绳收缩旋转轮盘107在线绳收缩旋转轮盘卡槽108内来回转动。线绳9拉出时，线绳收缩旋转轮103转动，带动线绳收缩旋转轮盘107转动，线绳收缩旋转轮盘107转动时，带动涡旋簧102的固定卡点101旋转，使得涡旋簧102储能，在线绳9不受外力拉时，涡旋簧102反向旋转，带动线绳收缩旋转轮盘107及线绳收缩旋转轮103反向旋转，使得线绳9及线坠8自动收缩。

线绳9旋转收缩齿轮与线绳收缩旋转轮103同步旋转。数显模块12设置有与线绳收缩齿轮104啮合的数显齿轮121，数显齿轮121的齿数远多于线绳收缩齿轮104的齿数，数显齿轮121微微转动对应线绳收缩齿轮104转动多圈，线绳收缩齿轮104转动的圈数使线绳9释放完全时，数显齿轮121对应转动一圈。数显齿轮121连接有与数显齿轮121同步旋转的数显圆轮122，数显圆轮122通过数显圆轮固定圆心柱123进行支撑固定。

数显圆轮122上设置有数显圆轮刻度线124用于读取线绳9伸出长度，数显圆轮刻度线124较小，握杆2上设置有用于放大数显圆轮刻度线124的数显镜4。数显镜4由目镜43、物镜41、镜筒42组成，为现有的望远镜结构。

握杆2上设置有数显齿轮阻尼器11，以防止线坠8快速下降导致测量结果不准确。数显齿轮阻尼器11的材质为弹性材质。在数显齿轮121转动时能够在轻微弯折后使数显齿轮121转动通过。

数显齿轮121上连接有控制数显齿轮121旋转的制动装置3。制动装置3包括固定于握杆2上的上下方向延伸的固定管32、安装于固定管32内的内部中空的圆筒状的锁止器37以及套设于锁止器37内的圆形的压杆36。压杆36上端均匀凸设多个楔形块361，楔形块361沿压杆36径向均匀分布。压杆36上方设置有与楔形块361顶压配合的线坠制动按钮31，线坠制动按钮31下端设置有与楔形块361配合的多个限位槽311以使按动线坠制动按钮31时驱动压杆36旋转。锁止器37下部圆周均布有多个上下方向延伸且下部开口的导轨371，楔形块361沿导轨371上下滑动，相邻两导轨371之间设置有用于卡固楔形块361的楔形槽372，楔形槽372上端低于导轨371上端。线坠制动按钮31与锁止器37上下滑动装配。线坠制动按钮31上设置有多个与导轨371配合的导轨371滑块，以对线坠制动按钮31与锁止器37之间上下滑动进行限位。压杆36连接有用于与数显齿轮121卡接的制动头34，制动头34上套设有复位弹簧33。固定管32下端呈倒锥台状以对复位弹簧33进行限位，防止复位弹簧33脱离固定管32，于制动头34上位于复位弹簧33上方的位置设置有用于限定弹簧位置的复位弹簧卡点35，防止复位弹簧33过于靠上而影响压杆36转动。按压线坠制动按钮31带动压杆36向下移动，压杆36的楔形块361间歇性位于楔形槽372或导轨371内。楔形块361卡固在楔形槽372内时，压杆36位置低，压杆36的制动头34卡固在数显齿轮121上以对数显齿轮121进行限位，楔形块361位于导轨371内时，压杆36位置高，压杆36的制动头34脱离数显齿轮121以使数显齿轮121随意转动。

实施例2

本实施例所描述的便携式自动测量基坑边坡坡度的仪器，其大致结构与实施例1一致，但是与实施例1不同是：伸缩杆为方形杆。

本发明的便携式自动测量基坑边坡坡度的仪器的使用方法为：

1、拉出线坠，使线绳的长度与基坑边坡的垂直深度接近，停止拉线，按下线坠制动按钮，将线坠吊下基坑边坡。此时，楔形块卡固在楔形槽内，压杆位置低，压杆的制动头卡固在数显齿轮上以对数显齿轮进行限，数显齿轮不转动，则线绳旋转收缩齿轮与线绳收缩旋转轮均不转动，线绳被制动，不再伸长，也不会因涡旋簧的弹力而收缩。

2、将0刻度线对准基坑上口线，之后从第一节延伸杆依次向外拉出伸缩杆的延伸杆，直至线坠与基坑底口线处在同一条线上，停止向外拉延伸杆，然后松开线坠制动按钮微调线坠使其位于基坑底部，然后读数计算基坑坡度，字0刻度线至伸缩杆的端部为水平长度，线绳的垂直长度从数显圆轮刻度线读数读出并减去部分线绳延长的部分水平长度得出，水平长度与线绳的垂直长度比值即可计算出基坑边坡坡度。

3、测量结束后，按动线坠制动按钮，此时压杆旋转，楔形块沿导轨向上滑动，压杆位置高，压杆的制动头脱离数显齿轮以使数显齿轮随意转动，涡旋簧带动线绳收缩旋转轮盘转动，线绳收缩旋转轮随线绳收缩旋转轮盘转动，线绳收缩，线坠被收回，并通过环形磁铁磁吸在伸缩杆的端部。

最后应说明的是：在本发明的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”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装置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，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

Claims (8)

1.便携式自动测量基坑边坡坡度的仪器，其特征在于，包括：握杆、固定于握杆上的伸缩杆、线坠部件、安装于握杆上的线坠控制部件；线坠部件包括线绳以及固定在线绳上的线坠，线绳穿设在伸缩杆内，线绳一端固定于线坠控制部件，线绳另一端位于伸缩杆自由端且与线坠连接；线坠控制部件包括线绳自动收缩模块以及用于显示线绳伸出长度的数显模块，伸缩杆上设置有用于读取伸缩杆伸长长度的伸缩杆刻度线；所述线绳自动收缩模块包括用于带动线绳旋转的线绳自动收缩装置、控制线绳自动收缩装置自动旋转的涡旋簧以及穿在线绳自动收缩装置上的线绳收缩齿轮，数显模块设置有与线绳收缩齿轮啮合的数显齿轮，数显齿轮上连接有控制数显齿轮旋转的制动装置；所述制动装置包括固定于握杆上的上下方向延伸的固定管、安装于固定管内的内部中空的筒状的锁止器以及套设于锁止器内的压杆，压杆上端均匀凸设多个楔形块，楔形块沿压杆径向均匀分布；压杆上方设置有与楔形块顶压配合的线坠制动按钮，线坠制动按钮下端设置有与楔形块配合的多个限位槽以使按动线坠制动按钮时驱动压杆旋转；锁止器下部圆周均布有多个上下方向延伸且下部开口的导轨，楔形块沿导轨上下滑动，相邻两导轨之间设置有用于卡固楔形块的楔形槽，楔形槽上端低于导轨上端；线坠制动按钮与锁止器上下滑动装配；线坠制动按钮上设置有多个与导轨配合的导轨滑块，以对线坠制动按钮与锁止器之间上下滑动进行限位；压杆连接有用于与数显齿轮卡接的制动头，制动头上套设有复位弹簧；按压线坠制动按钮带动压杆向下移动，压杆的楔形块间歇性位于楔形槽或导轨内，楔形块上下移动带动制动头上下移动，以使制动头卡固数显齿轮或脱离数显齿轮。

2.根据权利要求1所述的便携式自动测量基坑边坡坡度的仪器，其特征在于，所述线绳自动收缩装置包括用于线绳绕设的线绳收缩旋转轮、固定于线绳收缩旋转轮两端的线绳收缩旋转轮盘以及用于支撑线绳收缩旋转轮转动的收缩轮支撑圆心柱，涡旋簧外设置有涡旋簧固定盒，涡旋簧的固定卡点分别固定在涡旋簧固定盒以及线绳收缩旋转轮盘上。

3.根据权利要求2所述的便携式自动测量基坑边坡坡度的仪器，其特征在于，所述涡旋簧固定盒上向外延伸有用于支撑线绳收缩旋转轮盘的支架，支架上设置有用于限定线绳收缩旋转轮盘旋转位置的线绳收缩旋转轮盘卡槽，线绳收缩旋转轮盘在线绳收缩旋转轮盘卡槽内来回转动。

4.根据权利要求1所述的便携式自动测量基坑边坡坡度的仪器，其特征在于，所述数显齿轮连接有与数显齿轮同步旋转的数显圆轮，数显圆轮上设置有数显圆轮刻度线用于读取线绳伸出长度，握杆上设置有用于放大数显圆轮刻度线的数显镜。

5.根据权利要求1所述的便携式自动测量基坑边坡坡度的仪器，其特征在于，所述握杆上设置有数显齿轮阻尼器，以防止线坠快速下降导致测量结果不准确。

6.根据权利要求1所述的便携式自动测量基坑边坡坡度的仪器，其特征在于，所述固定管下端呈倒锥台状以对复位弹簧进行限位，防止复位弹簧脱离固定管，于制动头上位于复位弹簧上方的位置设置有用于限定弹簧位置的复位弹簧卡点，防止复位弹簧过于靠上而影响压杆转动。

7.根据权利要求1所述的便携式自动测量基坑边坡坡度的仪器，其特征在于，所述伸缩杆的自由端设置有环形磁铁，以磁吸线坠提高线坠的稳定性。

8.根据权利要求1所述的便携式自动测量基坑边坡坡度的仪器，其特征在于，所述伸缩杆由主杆及收缩至主杆内的多节延伸杆组成，每节延伸杆上设置有用于限定延伸杆伸出长度的延伸杆限位环，每节延伸杆的延伸端设置有与延伸杆限位环配合的缩口。

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