CN116878353B - 一种水工环地质裂缝快速测量装置 - Google Patents

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

一种水工环地质裂缝快速测量装置

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。