CN116878353A - 一种水工环地质裂缝快速测量装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及地质检测技术领域,具体涉及一种水工环地质裂缝快速测量装置,包括立杆,所述立杆的底部安装有钻头,所述立杆的内部安装有用于驱动钻头转动的驱动电机,所述立杆的一侧设置有两个与立杆相平行的滑杆,所述滑杆的上下两端均通过连接块与立杆固定连接,所述滑杆的外部滑动连接有安装板,所述安装板的外壁固定连接有卷扬装置。本发明能够通过定位盒快速固定在地面上,并通过卷扬装置的收卷测量绳,在卷扬装置的重力下使得测量绳保持绷紧,进而能够快速且准确地测量出较大的地质裂缝的距离,且无须跑到地质裂缝的两侧固定立柱测量,操作起来非常方便。
Description
技术领域
本发明涉及地质检测技术领域,尤其涉及一种水工环地质裂缝快速测量装置。
背景技术
目前,公知的裂缝监测装置主要针对混凝土、隧道衬砌、工程地质裂缝,隧道衬砌、混凝土裂缝由于缝宽较小,其相应的监测装置外形尺寸及量程均较小,而地裂缝宽度可达几米,因此这些装置不能满足地裂缝测量要求,在进行水工环地质裂缝测量时,需要使用到专用测量装置。
现有技术公开了公告号为CN101881592B的一种自进滑轨悬锤式地裂缝变形监测装置,其通过在两个立杆之间安装测量绳,对裂缝进行测量,但是对于较宽的裂缝测量时,其使用过程中需要携带装置的两个立杆移动到裂缝的两侧分别固定,对于较大较宽的裂缝,移动到两侧比较不方便,无法快速测量地质裂缝的宽度信息。
发明内容
本发明的目的是为了解决背景技术中的问题,而提出的一种水工环地质裂缝快速测量装置。
为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:
一种水工环地质裂缝快速测量装置,包括立杆,所述立杆的底部安装有钻头,所述立杆的内部安装有用于驱动钻头转动的驱动电机,所述立杆的一侧设置有两个与立杆相平行的滑杆,所述滑杆的上下两端均通过连接块与立杆固定连接,所述滑杆的外部滑动连接有安装板,所述安装板的外壁固定连接有卷扬装置,其中卷扬装置应当包括电机以及收卷测量绳的结构,其中卷扬装置内部用于收卷的电机为电磁自锁电机,在电机通电时可以转动,在电机不通电时会锁死而不能转动,所述卷扬装置上缠绕有测量绳,所述立杆的顶部固定连接有固定式导向结构,所述立杆的外壁活动连接有可调式导向结构,所述测量绳绕过固定式导向结构、可调式导向结构,所述测量绳远离卷扬装置的一端固定连接有定位盒,所述定位盒的外壁活动安装三个均匀分布的定位抓钩;所述定位抓钩包括插钉,所述插钉的外壁活动连接有卡板,所述卡板的外壁铰接有三个均匀分布的弧形铲刀,所述弧形铲刀远离卡板的一端固定连接有两个铲尖;所述定位盒的内部开设有内腔,所述内腔的内壁转动连接有圆盘,所述圆盘一侧的中心处固定连接有收卷盘,所述收卷盘的外壁固定连接有三个牵引绳,所述牵引绳远离收卷盘的一端与插钉的端部固定连接,所述圆盘的一侧外壁开设有螺旋槽,所述定位盒的内部滑动连接有三个均匀分布的套管,所述套管套接于牵引绳的外部,所述套管远离插钉的一端固定连接有与螺旋槽相适配的滑块,所述圆盘顺时针转动时会带动滑块朝着远离圆盘圆心的方向运动,在圆盘逆时针转动时会带动滑块朝着靠近圆盘圆心的方向运动,在此基础上,改变螺旋槽的旋向而使得圆盘在转动时滑块的运动方向相反,也在本申请的保护范围之内,所述内腔的内壁还转动连接有多个均匀分布的滚轮,具体的,多个滚轮沿着圆盘的圆心作圆周阵列分布,至少一个所述滚轮的轴心处安装有用于驱动滚轮转动的电机,在滚轮转动时将带动着圆盘转动。
在上述的一种水工环地质裂缝快速测量装置中,所述定位盒的外壁固定连接有三个均匀分布的限位套,所述限位套的内壁与套管的外壁活动连接,所述套管远离定位盒中心处的一端开设有两个呈上下分布的沟槽,所述沟槽的内径大于牵引绳的外径。
在上述的一种水工环地质裂缝快速测量装置中,所述插钉远离牵引绳的一端固定连接有圆台,所述插钉的外部套接有弹簧,所述弹簧的两端分别与圆台、卡板固定连接,三个所述弧形铲刀的外部套接有弹性收束环。
在上述的一种水工环地质裂缝快速测量装置中,所述可调式导向结构包括套筒和夹套,所述夹套套接于立杆的外壁,所述套筒与夹套的外壁螺纹连接,所述套筒旋紧时,所述夹套会向内收缩并夹紧立杆,套筒和夹套配合的结构是本领域技术人员所公知且常用的结构,多安装于伸缩杆的端部,旋紧后伸缩杆无法收缩或伸长,其内部结构是本领域技术人员所公知的,故不做赘述,所述夹套的外壁固定连接有安装架,所述安装架的内部安装有导向轮。
在上述的一种水工环地质裂缝快速测量装置中,所述安装架的外壁固定连接有角度测量板,所述测量绳上设置有刻度。
在上述的一种水工环地质裂缝快速测量装置中,所述定位盒靠近测量绳的外壁固定连接有激光发射结构。
在上述的一种水工环地质裂缝快速测量装置中,所述立杆底部的外壁固定连接有踏板。
在上述的一种水工环地质裂缝快速测量装置中,所述圆盘的外壁固定连接有轴承,所述轴承的外壁与内腔的内壁固定连接。
与现有的技术相比,本水工环地质裂缝快速测量装置的优点在于:
本发明能够通过定位盒快速固定在地面上,并通过卷扬装置的收卷测量绳,在卷扬装置的重力下使得测量绳保持绷紧,进而能够快速且准确地测量出较大的地质裂缝的距离,且无须跑到地质裂缝的两侧固定立柱测量,操作起来非常方便;
在定位盒固定时,通过电机驱动滚轮转动,带动着圆盘转动,使得滑块朝着远离圆盘圆心的方向运动,同时收卷盘也会与圆盘同步转动,放松缠绕的牵引绳,使得套管向外运动顶出定位抓钩,将定位抓钩完全顶出后,再驱动圆盘逆向转动,使得套管和牵引绳收回,在定位抓钩收回的过程中,定位抓钩上弧形的弧形铲刀、铲尖将会插入土地中,从而将定位盒的位置快速方便地固定住;
沟槽的设置,能够使得定位抓钩在被套管推出后,在收回时,定位抓钩会在与地面间的摩擦力下脱离套管,且牵引绳会穿过沟槽,进而脱离的定位抓钩能够更好地接触地面,从而在拖动下刺入土地里固定。
附图说明
图1是本发明的立体结构示意图;
图2是本发明的另一方向下的立体结构示意图;
图3是本发明的图2中A处的结构放大示意图;
图4是本发明中立杆的结构剖视示意图;
图5是本发明中定位盒的结构剖视示意图;
图6是本发明的图4中B处的结构放大示意图;
图7是本发明的图5中C处的结构放大示意图;
图8是本发明中定位盒的局部剖切示意图;
图9是本发明在另一方向下的定位盒的局部剖切示意图;
图10是本发明的图9中D处的结构放大示意图。
图中:1、立杆;2、钻头;3、驱动电机;4、滑杆;5、安装板;6、卷扬装置;7、测量绳;8、固定式导向结构;9、可调式导向结构;10、定位盒;11、定位抓钩;12、收卷盘;13、套管;14、限位套;15、插钉;16、牵引绳;17、弧形铲刀;18、铲尖;19、沟槽;20、圆盘;21、螺旋槽;22、滑块;23、滚轮;24、卡板;25、圆台;26、弹簧;27、弹性收束环;28、踏板;29、套筒;30、夹套;31、安装架;32、导向轮;33、角度测量板;34、激光发射结构;35、内腔;36、轴承。
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。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”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。
参照图1-图10,一种水工环地质裂缝快速测量装置,包括立杆1,立杆1的底部安装有钻头2,立杆1的内部安装有用于驱动钻头2转动的驱动电机3,立杆1的一侧设置有两个与立杆1相平行的滑杆4,滑杆4的上下两端均通过连接块与立杆1固定连接,滑杆4的外部滑动连接有安装板5,安装板5的外壁固定连接有卷扬装置6,其中卷扬装置6应当包括电机以及收卷测量绳7的结构,其中卷扬装置6内部用于收卷的电机为电磁自锁电机,在电机通电时可以转动,在电机不通电时会锁死而不能转动,卷扬装置6上缠绕有测量绳7,立杆1的顶部固定连接有固定式导向结构8,立杆1的外壁活动连接有可调式导向结构9,测量绳7绕过固定式导向结构8、可调式导向结构9,测量绳7远离卷扬装置6的一端固定连接有定位盒10,定位盒10的外壁活动安装三个均匀分布的定位抓钩11;定位抓钩11包括插钉15,插钉15的外壁活动连接有卡板24,卡板24的外壁铰接有三个均匀分布的弧形铲刀17,弧形铲刀17远离卡板24的一端固定连接有两个铲尖18;定位盒10的内部开设有内腔35,内腔35的内壁转动连接有圆盘20,圆盘20一侧的中心处固定连接有收卷盘12,收卷盘12的外壁固定连接有三个牵引绳16,牵引绳16远离收卷盘12的一端与插钉15的端部固定连接,圆盘20的一侧外壁开设有螺旋槽21,定位盒10的内部滑动连接有三个均匀分布的套管13,套管13套接于牵引绳16的外部,套管13远离插钉15的一端固定连接有与螺旋槽21相适配的滑块22,圆盘20顺时针转动时会带动滑块22朝着远离圆盘20圆心的方向运动,在圆盘20逆时针转动时会带动滑块22朝着靠近圆盘20圆心的方向运动,在此基础上,改变螺旋槽21的旋向而使得圆盘20在转动时滑块22的运动方向相反,也在本申请的保护范围之内,内腔35的内壁还转动连接有多个均匀分布的滚轮23,具体的,多个滚轮23沿着圆盘20的圆心作圆周阵列分布,至少一个滚轮23的轴心处安装有用于驱动滚轮23转动的电机,在滚轮23转动时将带动着圆盘20转动。
下面对本发明的工作原理以及使用方法作出解释:使用时,携带本装置到待检测的地质裂缝的一侧,将立杆1的钻头2朝下,随后在驱动电机3的驱动下,使得钻头2钻入地面,从而将立杆1竖直固定住,且可调式导向结构9固定在立杆1的底部,随后通过卷扬装置6放出较长的测量绳7,抓起定位盒10,将定位盒10抛到地质裂缝的另一侧,随后通过卷扬装置6的收卷,将定位盒10拖到地质裂缝的边缘处,随后通过电机驱动滚轮23转动,带动着圆盘20转动,使得滑块22朝着远离圆盘20圆心的方向运动,同时收卷盘12也会与圆盘20同步转动,放松缠绕的牵引绳16,使得套管13向外运动顶出定位抓钩11,将定位抓钩11完全顶出后,再驱动圆盘20逆向转动,使得套管13和牵引绳16收回,在定位抓钩11收回的过程中,定位抓钩11上弧形的弧形铲刀17、铲尖18将会插入土地中,从而将定位盒10的位置固定住,随后就能通过卷扬装置6的收卷测量绳7,卷扬装置6的重力能够使得测量绳7保持绷紧,进而能够快速且准确地测量出较大的地质裂缝的距离,在测量完成后,使得可调式导向结构9沿着立杆1向上滑动到顶端固定,让测量绳7呈现一定的角度,方便定位盒10脱离地面,随后再次通过卷扬装置6进行收卷,将定位盒10收回即完成了地质裂缝测量的工作。
其中,定位盒10的外壁固定连接有三个均匀分布的限位套14,限位套14起到限位的作用,使得插钉15收回时能够插入限位套14的内部固定住,限位套14的内壁与套管13的外壁活动连接,套管13远离定位盒10中心处的一端开设有两个呈上下分布的沟槽19,沟槽19的内径大于牵引绳16的外径,其中沟槽19的设置,能够使得定位抓钩11在被套管13推出后,在收回时,定位抓钩11会在与地面间的摩擦力下脱离套管13,且牵引绳16会穿过沟槽19,进而脱离的定位抓钩11能够更好地接触地面,从而在拖动下刺入土地里固定。
其中请参阅图7,插钉15远离牵引绳16的一端固定连接有圆台25,插钉15的外部套接有弹簧26,弹簧26的两端分别与圆台25、卡板24固定连接,三个弧形铲刀17的外部套接有弹性收束环27,其中圆台25与弧形铲刀17相抵触,在铲尖18刺向土地时,会有着明显的阻力,而插钉15在牵引绳16的牵引下会继续收卷,从而使得圆台25挤压弧形铲刀17,使得弧形铲刀17沿着铰接处向外转动,从而使得弧形铲刀17插入土地的角度缩小,使得弧形铲刀17更加轻松地插入土地内固定。
其中,可调式导向结构9包括套筒29和夹套30,夹套30套接于立杆1的外壁,套筒29与夹套30的外壁螺纹连接,套筒29旋紧时,夹套30会向内收缩并夹紧立杆1,套筒29和夹套30配合的结构是本领域技术人员所公知且常用的结构,多安装于伸缩杆的端部,旋紧后伸缩杆无法收缩或伸长,其内部结构是本领域技术人员所公知的,故不做赘述,夹套30的外壁固定连接有安装架31,安装架31的内部安装有导向轮32,可调式导向结构9上的套筒29在旋松时,夹套30就可以在立杆1上滑动,在裂缝两侧的地面不齐是,可以通过移动夹套30来调整,保持测量绳7处于水平状态。
其中,安装架31的外壁固定连接有角度测量板33,测量绳7上设置有刻度,角度测量板33用于测量测量绳7倾斜的角度,而测量绳7上的刻度用于方便使用者快速读取裂缝的宽度。
其中,定位盒10靠近测量绳7的外壁固定连接有激光发射结构34,激光发射结构34能够发射可见的光束,用于指示定位盒10与立杆1之间是否保持平齐,保证测量的精准度。
其中,立杆1底部的外壁固定连接有踏板28,踏板28用于供使用者踩踏,方便钻头2钻入土地。
其中,圆盘20的外壁固定连接有轴承36,轴承36的外壁与内腔35的内壁固定连接,圆盘20通过轴承36与内腔35的内壁转动连接。
进一步地,本发明也可以对地质裂缝的变化作持续监测,安装板5的位移量就是地质裂缝宽度的变化量,而角度测量板33测量处测量绳7偏移的角度也就是得到裂缝的塌陷变化信息。
进一步说明,上述固定连接,除非另有明确的规定和限定,否则应做广义理解,例如,可以是焊接,也可以是胶合,或者一体成型设置等本领域技术人员熟知的惯用手段。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种水工环地质裂缝快速测量装置,其特征在于:包括立杆(1),所述立杆(1)的底部安装有钻头(2),所述立杆(1)的内部安装有用于驱动钻头(2)转动的驱动电机(3),所述立杆(1)的一侧设置有两个与立杆(1)相平行的滑杆(4),所述滑杆(4)的上下两端均通过连接块与立杆(1)固定连接,所述滑杆(4)的外部滑动连接有安装板(5),所述安装板(5)的外壁固定连接有卷扬装置(6),所述卷扬装置(6)上缠绕有测量绳(7),所述立杆(1)的顶部固定连接有固定式导向结构(8),所述立杆(1)的外壁活动连接有可调式导向结构(9),所述测量绳(7)绕过固定式导向结构(8)、可调式导向结构(9),所述测量绳(7)远离卷扬装置(6)的一端固定连接有定位盒(10),所述定位盒(10)的外壁活动安装三个均匀分布的定位抓钩(11);
所述定位抓钩(11)包括插钉(15),所述插钉(15)的外壁活动连接有卡板(24),所述卡板(24)的外壁铰接有三个均匀分布的弧形铲刀(17),所述弧形铲刀(17)远离卡板(24)的一端固定连接有两个铲尖(18);
所述定位盒(10)的内部开设有内腔(35),所述内腔(35)的内壁转动连接有圆盘(20),所述圆盘(20)一侧的中心处固定连接有收卷盘(12),所述收卷盘(12)的外壁固定连接有三个牵引绳(16),所述牵引绳(16)远离收卷盘(12)的一端与插钉(15)的端部固定连接,所述圆盘(20)的一侧外壁开设有螺旋槽(21),所述定位盒(10)的内部滑动连接有三个均匀分布的套管(13),所述套管(13)套接于牵引绳(16)的外部,所述套管(13)远离插钉(15)的一端固定连接有与螺旋槽(21)相适配的滑块(22),所述圆盘(20)顺时针转动时会带动滑块(22)朝着远离圆盘(20)圆心的方向运动,所述内腔(35)的内壁还转动连接有多个均匀分布的滚轮(23),至少一个所述滚轮(23)的轴心处安装有用于驱动滚轮(23)转动的电机。
2.根据权利要求1所述的一种水工环地质裂缝快速测量装置,其特征在于:所述定位盒(10)的外壁固定连接有三个均匀分布的限位套(14),所述限位套(14)的内壁与套管(13)的外壁活动连接,所述套管(13)远离定位盒(10)中心处的一端开设有两个呈上下分布的沟槽(19),所述沟槽(19)的内径大于牵引绳(16)的外径。
3.根据权利要求1所述的一种水工环地质裂缝快速测量装置,其特征在于:所述插钉(15)远离牵引绳(16)的一端固定连接有圆台(25),所述插钉(15)的外部套接有弹簧(26),所述弹簧(26)的两端分别与圆台(25)、卡板(24)固定连接,三个所述弧形铲刀(17)的外部套接有弹性收束环(27)。
4.根据权利要求1所述的一种水工环地质裂缝快速测量装置,其特征在于:所述可调式导向结构(9)包括套筒(29)和夹套(30),所述夹套(30)套接于立杆(1)的外壁,所述套筒(29)与夹套(30)的外壁螺纹连接,所述套筒(29)旋紧时,所述夹套(30)会向内收缩并夹紧立杆(1),所述夹套(30)的外壁固定连接有安装架(31),所述安装架(31)的内部安装有导向轮(32)。
5.根据权利要求4所述的一种水工环地质裂缝快速测量装置,其特征在于:所述安装架(31)的外壁固定连接有角度测量板(33),所述测量绳(7)上设置有刻度。
6.根据权利要求1所述的一种水工环地质裂缝快速测量装置,其特征在于:所述定位盒(10)靠近测量绳(7)的外壁固定连接有激光发射结构(34)。
7.根据权利要求1所述的一种水工环地质裂缝快速测量装置,其特征在于:所述立杆(1)底部的外壁固定连接有踏板(28)。
8.根据权利要求1所述的一种水工环地质裂缝快速测量装置,其特征在于:所述圆盘(20)的外壁固定连接有轴承(36),所述轴承(36)的外壁与内腔(35)的内壁固定连接。
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