CN117007012B - 一种公路隧道施工沉降测量设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及测量领域，且公开了一种公路隧道施工沉降测量设备，所述连接块的顶部对称设置有顶块，所述顶块的底部与连接块的顶部固定连接，所述连接块的内壁转动连接有转板，所述转板的底部对称设置有防滑爪，所述防滑爪的顶部与转板的底部固定连接，所述顶块的顶部与转板的内壁相贴合，通过设置顶块与防滑爪，当装置出现滑动趋势时，顶块顶紧转板，使防滑爪有转动趋势，受力与地面垂直，加大与地面的阻力，使装置无法滑动，使装置在工作时，始终固定在指定地点，保证装置不会出现滑动，避免了装置测量时滑动，导致测量的初始位置不同，造成测量错误，同时在遇到较大冲击时，利用磁环与磁块进行缓冲，使减震机构依旧具有工作能力。

Description

一种公路隧道施工沉降测量设备

技术领域

本发明涉及测量领域，具体涉及一种公路隧道施工沉降测量设备。

背景技术

盾构隧道开挖过程中，往往会由于开挖过程对隧道周围土体造成扰动，或由于底层损失的原因使土体向临空面产生蠕动变形，为了及时获得盾构开挖过程中地面的变形情况，必须采用适当的监测方案，在盾构掘进过程中，对周围土体的扰动必然会引起地面发生沉降变形，通常做法是在盾构线路上方地面上布设地表沉降监测点，通过测量的方式获得地面的沉降变化量，调整盾构掘进参数，科学地指导施工；

但是在传统的测量设备中，由于土层内部经常湿润，导致设备在测量过程中出现滑动，导致测量定位点出现滑动偏移，导致最终的测量结果出现误差，严重影响施工精准度，同时在刚开挖出的隧道中容易出现碎石土块的掉落，造成装置的损坏。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种公路隧道施工沉降测量设备，包括支撑座，所述支撑座的底部对称设置有减震机构，所述减震机构的顶部与支撑座的底部固定连接，所述支撑座的内壁固定连接有测量机构，所述测量机构的底部固定连接有平衡机构，所述平衡机构包括针板，所述针板的顶部对称设置有滑轴，所述滑轴的底部与针板的顶部固定连接，所述滑轴的顶部固定连接有连通器，所述连通器的顶部对称设置有连接板，所述连接板的底部与支撑座的内壁固定连接，所述支撑座的顶部固定连接有防护仓，所述支撑座的顶部对称设置有支撑架，所述支撑架的底部与支撑座的顶部固定连接，所述支撑架的顶部固定连接有罩板，首先将针板放置在所需测量的隧道地面，针板通过底部的细针扎进土层中，此时连通器通过液面内部水平原理，在针板倾斜时，保证装置整体的水平，利用连通器使装置自动进入水平状态，避免人工调试的繁琐，还包括；

防滑机构，包括与针板的顶部固定连接的槽块，所述槽块的内壁滑动连接有连接柱，所述连接柱的外表面固定连接有橡胶套，所述连接柱的底部固定连接有连接块，所述连接块的顶部对称设置有顶块，所述顶块的底部与连接块的顶部固定连接，所述连接块的内壁转动连接有转板，所述转板的底部对称设置有防滑爪，所述防滑爪的顶部与转板的底部固定连接，所述顶块的顶部与转板的内壁相贴合，所述连接块的外表面与针板的内壁滑动连接，所述橡胶套的顶部与槽块的内壁相贴合，在装置固定放置后，此时防滑机构中的防滑爪卡在地面，当装置出现滑动趋势时，顶块顶紧转板，使防滑爪有转动趋势，受力与地面垂直，加大与地面的阻力，使装置无法滑动，使装置在工作时，始终固定在指定地点，保证装置不会出现滑动。

所述测量机构包括平衡板，所述平衡板的顶部对称设置有水平仪，所述水平仪的底部与平衡板的顶部固定连接，所述平衡板的内壁对称设置有螺杆，所述螺杆的外表面与平衡板的内壁转动连接，所述平衡板的底部对称设置有连接机构，所述连接机构的顶部与平衡板的内壁转动连接，所述连接机构的底部固定连接有连接杆，通过观察水平仪的刻度测量地面的倾斜角度，也通过转动螺杆使平衡板的表面平行，使水平仪刻度为零，此时连接杆中只有一个接触针板，通过观察水平仪刻度，观察刻度变化进行沉降计算，对装置进行两种不同的测量方式与步骤进行对比，保证测量数据的准确性，减小测量误差，同时可以根据不同的实际情况去选择测量方式。

所述连接机构包括固定杆，所述固定杆的外表面固定连接有固定环，所述固定环的顶部对称设置有曲板，所述曲板的底部与固定环的顶部固定连接，所述曲板的顶部固定连接有转环，所述曲板的外表面设置有卡环，所述卡环的内壁与曲板的外表面相贴合，所述固定杆的顶部固定连接有球头杆，所述球头杆的外表面与平衡板的内壁转动连接，所述转环的顶部与平衡板的底部相贴合，所述固定杆的底部与连接杆的顶部固定连接，所述连接杆的底部与针板的顶部相贴合，平衡机构固定好后，通过连接杆将针板的倾斜角度传递到平衡板中，使平衡板与针板平行，在平衡板转动过程中，通过球头杆转动，此时曲板顶紧转环紧贴平衡板的底部，减小震动，避免在遇到较小的冲击时不会影响内部的测量效果。

所述减震机构包括固定板，所述固定板的顶部与支撑座的底部固定连接，所述固定板的底部固定连接有固定仓，所述固定仓的底部固定连接有弹簧，所述弹簧的底端固定连接有底环，所述底环的内壁固定连接有座垫，所述座垫的顶部固定连接有缓冲机构，当隧道内部出现石头土块掉落时，通过顶部的罩板将掉落的杂物导向四周，同时配合减震机构进行缓冲，保证装置不受损坏，当受到冲击时，首先缓冲机构滑动，使弹簧进行收缩，将冲击力进行缓冲，将冲击力通过弹簧进行缓冲化解，防止冲击造成针板与连接杆的断裂，造成装置的损坏。

所述缓冲机构包括滑杆，所述滑杆的外表面固定连接有磁环，所述滑杆的顶端固定连接有连接盘，所述连接盘的外表面对称设置有弹块，所述弹块的相对侧与连接盘的外表面固定连接，所述弹块的顶部设置有限位块，所述限位块的底部与弹块的顶部相贴合，所述连接盘的顶部设置有磁块，所述磁块的顶部与固定仓的内壁固定连接，所述限位块的内壁与固定仓的外表面固定连接，所述滑杆的底端与座垫的顶端固定连接，缓冲机构中的滑杆在滑动过程中，弹块受到限位块的限制进行形变，减缓弹簧的收缩速度，同时当弹块冲破限位块的限制时，磁环与磁块之间异性相斥原理，依旧进行缓冲，使弹簧在缓冲过程中的速度逐渐降低，防止收缩过度，影响测量，同时在遇到较大冲击时，利用磁环与磁块进行缓冲。

本发明的有益效果如下：

1.本发明通过设置顶块与防滑爪，当装置出现滑动趋势时，顶块顶紧转板，使防滑爪有转动趋势，受力与地面垂直，加大与地面的阻力，使装置无法滑动，使装置在工作时，始终固定在指定地点，保证装置不会出现滑动，避免了装置测量时滑动，导致测量的初始位置不同，造成测量错误。

2.本发明通过设置水平仪，通过观察水平仪刻度，观察刻度变化进行沉降计算，对装置进行两种不同的测量方式与步骤进行对比，保证测量数据的准确性，减小测量误差，同时可以根据不同的实际情况去选择测量方式，提高装置实用性。

3.本发明通过设置曲板与卡环，通过球头杆转动，此时曲板顶紧转环紧贴平衡板的底部，减小震动，避免在遇到较小的冲击时不会影响内部的测量效果，同时卡环进行卡动曲板的形变，减小装置内部的震动。

4.本发明通过设置弹簧，当受到冲击时，首先缓冲机构滑动，使弹簧进行收缩，将冲击力进行缓冲，将冲击力通过弹簧进行缓冲化解，防止冲击造成针板与连接杆的断裂，造成装置的损坏。

5.本发明通过设置限位块与弹块，弹块受到限位块的限制进行形变，减缓弹簧的收缩速度，同时当弹块冲破限位块的限制时，磁环与磁块之间异性相斥原理，依旧进行缓冲，使弹簧在缓冲过程中的速度逐渐降低，防止收缩过度，影响测量，同时在遇到较大冲击时，利用磁环与磁块进行缓冲，使减震机构依旧具有工作能力。

附图说明

图1是本发明的主视图；

图2是本发明的剖视图；

图3是本发明平衡机构的结构示意图；

图4是本发明防滑机构的结构示意图；

图5是本发明测量机构的结构示意图；

图6是本发明连接机构的结构示意图；

图7是本发明减震机构的结构示意图；

图8是本发明缓冲机构的结构示意图；

图中：1、支撑座；2、平衡机构；3、测量机构；4、减震机构；5、罩板；6、防护仓；7、支撑架；21、滑轴；22、防滑机构；23、针板；24、连通器；25、连接板；221、连接块；222、防滑爪；223、橡胶套；224、连接柱；225、顶块；226、转板；227、槽块；31、平衡板；32、螺杆；33、水平仪；34、连接机构；35、连接杆；341、曲板；342、固定环；343、固定杆；344、卡环；345、转环；346、球头杆；41、固定板；42、缓冲机构；43、固定仓；44、弹簧；45、底环；46、座垫；421、滑杆；422、磁环；423、弹块；424、磁块；425、限位块；426、连接盘。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

实施例一，如图1-图5所示，一种公路隧道施工沉降测量设备，包括支撑座1，支撑座1的底部对称设置有减震机构4，减震机构4的顶部与支撑座1的底部固定连接，支撑座1的内壁固定连接有测量机构3，测量机构3的底部固定连接有平衡机构2，平衡机构2包括针板23，针板23的顶部对称设置有滑轴21，滑轴21的底部与针板23的顶部固定连接，滑轴21的顶部固定连接有连通器24，连通器24的顶部对称设置有连接板25，连接板25的底部与支撑座1的内壁固定连接支撑座1的顶部固定连接有防护仓6，支撑座1的顶部对称设置有支撑架7，支撑架7的底部与支撑座1的顶部固定连接，支撑架7的顶部固定连接有罩板5，首先将针板23放置在所需测量的隧道地面，针板23通过底部的细针扎进土层中，此时连通器24通过液面内部水平原理，在针板23倾斜时，保证装置整体的水平，利用连通器24使装置自动进入水平状态，避免人工调试的繁琐，同时装置可以更快的进入测量状态，还包括；

防滑机构22，包括与针板23的顶部固定连接的槽块227，槽块227的内壁滑动连接有连接柱224，连接柱224的外表面固定连接有橡胶套223，连接柱224的底部固定连接有连接块221，连接块221的顶部对称设置有顶块225，顶块225的底部与连接块221的顶部固定连接，连接块221的内壁转动连接有转板226，转板226的底部对称设置有防滑爪222，防滑爪222的顶部与转板226的底部固定连接，顶块225的顶部与转板226的内壁相贴合，连接块221的外表面与针板23的内壁滑动连接，橡胶套223的顶部与槽块227的内壁相贴合，在装置固定放置后，此时防滑机构22中的防滑爪222卡在地面，当装置出现滑动趋势时，顶块225顶紧转板226，使防滑爪222有转动趋势，受力与地面垂直，加大与地面的阻力，使装置无法滑动，使装置在工作时，始终固定在指定地点，保证装置不会出现滑动，避免了装置测量时滑动，导致测量的初始位置不同，造成测量错误。

测量机构3包括平衡板31，平衡板31的顶部对称设置有水平仪33，水平仪33的底部与平衡板31的顶部固定连接，平衡板31的内壁对称设置有螺杆32，螺杆32的外表面与平衡板31的内壁转动连接，平衡板31的底部对称设置有连接机构34，连接机构34的顶部与平衡板31的内壁转动连接，连接机构34的底部固定连接有连接杆35，通过观察水平仪33的刻度测量地面的倾斜角度，也通过转动螺杆32使平衡板31的表面平行，使水平仪33刻度为零，此时连接杆35中只有一个接触针板23，通过观察水平仪33刻度，观察刻度变化进行沉降计算，对装置进行两种不同的测量方式与步骤进行对比，保证测量数据的准确性，减小测量误差，同时可以根据不同的实际情况去选择测量方式，提高装置实用性。

连接机构34包括固定杆343，固定杆343的外表面固定连接有固定环342，固定环342的顶部对称设置有曲板341，曲板341的底部与固定环342的顶部固定连接，曲板341的顶部固定连接有转环345，曲板341的外表面设置有卡环344，卡环344的内壁与曲板341的外表面相贴合，固定杆343的顶部固定连接有球头杆346，球头杆346的外表面与平衡板31的内壁转动连接，转环345的顶部与平衡板31的底部相贴合，固定杆343的底部与连接杆35的顶部固定连接，连接杆35的底部与针板23的顶部相贴合，平衡机构2固定好后，通过连接杆35将针板23的倾斜角度传递到平衡板31中，使平衡板31与针板23平行，在平衡板31转动过程中，通过球头杆346转动，此时曲板341顶紧转环345紧贴平衡板31的底部，减小震动，避免在遇到较小的冲击时不会影响内部的测量效果，同时卡环344进行卡动曲板341的形变，减小装置内部的震动。

实施例二，在实施例一的基础上继续参阅图6-图8，减震机构4包括固定板41，固定板41的顶部与支撑座1的底部固定连接，固定板41的底部固定连接有固定仓43，固定仓43的底部固定连接有弹簧44，弹簧44的底端固定连接有底环45，底环45的内壁固定连接有座垫46，座垫46的顶部固定连接有缓冲机构42，当隧道内部出现石头土块掉落时，通过顶部的罩板5将掉落的杂物导向四周，同时配合减震机构4进行缓冲，保证装置不受损坏，当受到冲击时，首先缓冲机构42滑动，使弹簧44进行收缩，将冲击力进行缓冲，将冲击力通过弹簧44进行缓冲化解，防止冲击造成针板23与连接杆35的断裂，造成装置的损坏。

缓冲机构42包括滑杆421，滑杆421的外表面固定连接有磁环422，滑杆421的顶端固定连接有连接盘426，连接盘426的外表面对称设置有弹块423，弹块423的相对侧与连接盘426的外表面固定连接，弹块423的顶部设置有限位块425，限位块425的底部与弹块423的顶部相贴合，连接盘426的顶部设置有磁块424，磁块424的顶部与固定仓43的内壁固定连接，限位块425的内壁与固定仓43的外表面固定连接，滑杆421的底端与座垫46的顶端固定连接，缓冲机构42中的滑杆421在滑动过程中，弹块423受到限位块425的限制进行形变，减缓弹簧44的收缩速度，同时当弹块423冲破限位块425的限制时，磁环422与磁块424之间异性相斥原理，依旧进行缓冲，使弹簧44在缓冲过程中的速度逐渐降低，防止收缩过度，影响测量，同时在遇到较大冲击时，利用磁环422与磁块424进行缓冲，使减震机构4依旧具有工作能力。

使用时，首先将针板23放置在所需测量的隧道地面，针板23通过底部的细针扎进土层中，此时连通器24通过液面内部水平原理，在针板23倾斜时，保证装置整体的水平。

在装置固定放置后，此时防滑机构22中的防滑爪222卡在地面，当装置出现滑动趋势时，顶块225顶紧转板226，使防滑爪222有转动趋势，受力与地面垂直，加大与地面的阻力，使装置无法滑动。

平衡机构2固定好后，通过连接杆35将针板23的倾斜角度传递到平衡板31中，使平衡板31与针板23平行，在平衡板31转动过程中，通过球头杆346转动，此时曲板341顶紧转环345紧贴平衡板31的底部，减小震动。

此时水平仪33显示的数值就是初始值，通过观察水平仪33的刻度测量地面的倾斜角度，也通过转动螺杆32使平衡板31的表面平行，使水平仪33刻度为零，此时连接杆35中只有一个接触针板23，通过观察水平仪33刻度，观察刻度变化进行沉降计算。

当隧道内部出现石头土块掉落时，通过顶部的罩板5将掉落的杂物导向四周，同时配合减震机构4进行缓冲，保证装置不受损坏。

当受到冲击时，首先缓冲机构42滑动，使弹簧44进行收缩，将冲击力进行缓冲，但是在缓冲过程中，缓冲机构42中的滑杆421在滑动过程中，弹块423受到限位块425的限制进行形变，减缓弹簧44的收缩速度，同时当弹块423冲破限位块425的限制时，磁环422与磁块424之间异性相斥原理，依旧进行缓冲。

显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域及相关领域的普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。本发明中未具体描述和解释说明的结构、装置以及操作方法，如无特别说明和限定，均按照本领域的常规手段进行实施。

Claims (8)

1.一种公路隧道施工沉降测量设备，包括支撑座（1），所述支撑座（1）的底部对称设置有减震机构（4），所述减震机构（4）的顶部与支撑座（1）的底部固定连接，所述支撑座（1）的内壁固定连接有测量机构（3），所述测量机构（3）的底部固定连接有平衡机构（2），其特征在于：所述平衡机构（2）包括针板（23），还包括；

防滑机构（22），包括与针板（23）的顶部固定连接的槽块（227），所述槽块（227）的内壁滑动连接有连接柱（224），所述连接柱（224）的外表面固定连接有橡胶套（223），所述连接柱（224）的底部固定连接有连接块（221），所述连接块（221）的顶部对称设置有顶块（225），所述顶块（225）的底部与连接块（221）的顶部固定连接，所述连接块（221）的内壁转动连接有转板（226），所述转板（226）的底部对称设置有防滑爪（222），所述防滑爪（222）的顶部与转板（226）的底部固定连接，所述顶块（225）的顶部与转板（226）的内壁相贴合，所述连接块（221）的外表面与针板（23）的内壁滑动连接，所述橡胶套（223）的顶部与槽块（227）的内壁相贴合；

所述针板（23）的顶部对称设置有滑轴（21），所述滑轴（21）的底部与针板（23）的顶部固定连接，所述滑轴（21）的顶部固定连接有连通器（24），所述连通器（24）的顶部对称设置有连接板（25），所述连接板（25）的底部与支撑座（1）的内壁固定连接；

所述支撑座（1）的顶部固定连接有防护仓（6），所述支撑座（1）的顶部对称设置有支撑架（7），所述支撑架（7）的底部与支撑座（1）的顶部固定连接，所述支撑架（7）的顶部固定连接有罩板（5）。

2.根据权利要求1所述的一种公路隧道施工沉降测量设备，其特征在于：所述测量机构（3）包括平衡板（31），所述平衡板（31）的顶部对称设置有水平仪（33），所述水平仪（33）的底部与平衡板（31）的顶部固定连接，所述平衡板（31）的内壁对称设置有螺杆（32），所述螺杆（32）的外表面与平衡板（31）的内壁转动连接。

3.根据权利要求2所述的一种公路隧道施工沉降测量设备，其特征在于：所述平衡板（31）的底部对称设置有连接机构（34），所述连接机构（34）的顶部与平衡板（31）的内壁转动连接，所述连接机构（34）的底部固定连接有连接杆（35）。

4.根据权利要求3所述的一种公路隧道施工沉降测量设备，其特征在于：所述连接机构（34）包括固定杆（343），所述固定杆（343）的外表面固定连接有固定环（342），所述固定环（342）的顶部对称设置有曲板（341），所述曲板（341）的底部与固定环（342）的顶部固定连接，所述曲板（341）的顶部固定连接有转环（345），所述曲板（341）的外表面设置有卡环（344），所述卡环（344）的内壁与曲板（341）的外表面相贴合，所述固定杆（343）的顶部固定连接有球头杆（346）。

5.根据权利要求4所述的一种公路隧道施工沉降测量设备，其特征在于：所述球头杆（346）的外表面与平衡板（31）的内壁转动连接，所述转环（345）的顶部与平衡板（31）的底部相贴合，所述固定杆（343）的底部与连接杆（35）的顶部固定连接，所述连接杆（35）的底部与针板（23）的顶部相贴合。

6.根据权利要求1所述的一种公路隧道施工沉降测量设备，其特征在于：所述减震机构（4）包括固定板（41），所述固定板（41）的顶部与支撑座（1）的底部固定连接，所述固定板（41）的底部固定连接有固定仓（43），所述固定仓（43）的底部固定连接有弹簧（44），所述弹簧（44）的底端固定连接有底环（45），所述底环（45）的内壁固定连接有座垫（46），所述座垫（46）的顶部固定连接有缓冲机构（42）。

7.根据权利要求6所述的一种公路隧道施工沉降测量设备，其特征在于：所述缓冲机构（42）包括滑杆（421），所述滑杆（421）的外表面固定连接有磁环（422），所述滑杆（421）的顶端固定连接有连接盘（426），所述连接盘（426）的外表面对称设置有弹块（423），所述弹块（423）的相对侧与连接盘（426）的外表面固定连接，所述弹块（423）的顶部设置有限位块（425），所述限位块（425）的底部与弹块（423）的顶部相贴合，所述连接盘（426）的顶部设置有磁块（424）。

8.根据权利要求7所述的一种公路隧道施工沉降测量设备，其特征在于：所述磁块（424）的顶部与固定仓（43）的内壁固定连接，所述限位块（425）的内壁与固定仓（43）的外表面固定连接，所述滑杆（421）的底端与座垫（46）的顶端固定连接。