CN117870616A - 一种地面沉降自动化监测设备 - Google Patents
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- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
Abstract
本发明涉及沉降监测技术领域,具体地说就是一种地面沉降自动化监测设备。一种地面沉降自动化监测设备,包括沉降管和沉降磁环,所述沉降管的内部设有若干个驱动部分,所述驱动部分的外端穿过沉降管与沉降磁环的内壁接触,所述驱动部分的轴心方向连接有操作部分;所述沉降磁环包括若干个圆弧形的沉降块,所述沉降块的外侧连接有加固组件,相邻两个所述沉降磁环之间连接有限位杆,所述限位杆与所述沉降块之间滑动连接,所述沉降管的内壁连接有自动监测模块与所述沉降块的内壁之间连接有检测线。本申请的沉降磁环与沉降管之间设置检测线,检测线与检测轴连接,通过转动传感器对检测线的放出进行检测,方便工作人员及时掌握沉降磁环的位置变化。
Description
技术领域
本发明涉及沉降监测技术领域,具体地说就是一种地面沉降自动化监测设备。
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(或工程地质现象),是目前世界各大城市的一个主要工程地质问题。它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,滨海城市会造成海水倒灌,给生产和生活带来很大影响。
在国土资源管理工作中,常需要对土地进行土壤沉降情况进行监测,方便工作人员对地质情况进行了解,方便国有土地的综合管理。现有的沉降监测是通过磁环式沉降仪法,即用软尺沉降仪配合沉降管和沉降磁环监测软土地基分层沉降量。
而由于传统沉降管与沉降磁环接触紧密,在沉降磁环随土层沉降的过程中传统沉降管会对沉降磁环产生一个向上的摩擦力,传统沉降管对沉降磁环产生的摩擦力导致沉降磁环不能随土体同步沉降,从而导致土体分层沉降量的测量结果时常出现较大的误差,不能及时准确的反映被测土层的沉降量。
为解决上述问题,中国专利公开号为CN115420255B的一种埋入式地面沉降监测装置,对沉降磁环进行定位安装的同时,能够对沉降磁环施加一个与沉降管所带来的摩擦力方向相反的力,使沉降磁环能够随周围土层的沉降而下降,提高沉降监测的准确性。但现有的沉降监测装置在具体使用时,需要工作人员定期将磁环下入到沉降管中,对沉降磁环的沉降情况进行测量,不能及时对沉降磁环变化进行掌握。
因此为解决现有技术中沉降磁环与沉降管之间存在摩擦力的问题,同时解决现有技术中只能定期对沉降磁环的位置进行监测,不能对沉降磁环的沉降情况进行及时掌握的问题,本申请提供一种地面沉降自动化监测设备,方便对沉降磁环的沉降情况进行及时掌握,提高地面沉降的检测效率。
发明内容
为解决上述问题,本发明提供了一种地面沉降自动化监测设备。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是:一种地面沉降自动化监测设备,包括沉降管和沉降磁环,所述沉降管的内部设有若干个驱动部分,所述驱动部分的外端穿过沉降管与沉降磁环的内壁接触,所述驱动部分的轴心方向连接有操作部分;
所述沉降磁环包括若干个圆弧形的沉降块,所述沉降块的外侧连接有加固组件,相邻两个所述沉降磁环之间连接有限位杆,所述限位杆与所述沉降块之间滑动连接,所述沉降管的内壁连接有自动监测模块与所述沉降块的内壁之间连接有检测线。
作为优化,所述沉降管的内壁连接有固定板,所述驱动部分包括驱动蜗杆、连接蜗轮和驱动齿条,所述固定板连接有固定座,驱动蜗杆与所述固定座之间连接有弹簧轴,所述连接蜗轮啮合连接于驱动蜗杆与驱动齿条之间,所述驱动齿条的外端穿过沉降管与沉降磁环的内壁接触;
所述驱动蜗杆的端部连接有收卷辊套,所述收卷辊套上连接有驱动绳,所述驱动绳的外端连接有操作环,所述操作部分穿过操作环设置。
作为优化,同一水平方向上的若干个驱动绳的上端与同一操作环连接,所述操作部分包括操作拉杆,所述操作拉杆上连接有若干个限位块,所述限位块位于操作环的下侧,所述操作杆的上端穿过操作环延伸至沉降管的上侧。
作为优化,所述自动监测模块包括转动轴和转动传感器,转动传感器连接于转动轴的轮轴上,所述沉降块的内壁安装有连接块,所述检测线连接于连接块与转动轴上。
作为优化,所述沉降块的内部设有圆弧形的容纳槽,所述容纳槽的外端为开口,容纳槽的内部设有限位组件,所述限位杆滑动连接于容纳槽内,限位组件与限位杆接触。
作为优化,所述限位杆的外侧面设有棘尺,所述限位组件包括限位弹簧和限位楔块,限位弹簧连接于限位楔块与沉降块之间,所述限位楔块与棘尺接触设置。
作为优化,所述加固组件包括若干个加固钉,所述加固钉的尖端朝向远离沉降管轴心的方向设置。
作为优化,所述操作环的内径小于所述限位块的外径,所述限位块的数量不小于操作环的数量。
作为优化,所述沉降管的内壁向内凸起形成相对设置的第一导向台和第二导向台,所述驱动部分位于第一导向台和第二导向台之间,所述第一导向台和第二导向台的轴心方向开设有容纳通孔,所述容纳通孔用于容纳操作部分;
所述第一导向台的上表面内侧朝向下倾斜设置,第二导向台的下表面内侧朝向上倾斜设置。
本方案一种地面沉降自动化监测设备,具有以下有益之处:
本申请的沉降磁环与沉降管之间设置检测线,检测线与检测轴连接,通过转动传感器对检测线的放出进行检测,方便工作人员及时掌握沉降磁环的位置变化;
本申请在沉降管的内部设置驱动部分,当沉降管放置完成后,通过驱动部分将沉降磁环向外推出,使沉降磁环与沉降管之间分离,减少沉降磁环对沉降管造成的摩擦力,保障沉降磁环监测的准确性。
附图说明
附图1为本发明的轴侧示意图。
附图2为本发明操作部分轴侧示意图。
附图3为本发明沉降磁环的连接结构轴侧示意图。
附图4为本发明驱动部分连接结构示意图。
附图5为本发明主视示意图。
附图6为本发明图5的A-A剖切结构示意图。
附图7为本发明图5的B-B剖切结构示意图。
其中,1、沉降管,2、沉降块,3、限位杆,4、检测线,5、固定板,6、驱动蜗杆,7、连接蜗轮,8、驱动齿条,9、弹簧轴,10、收卷辊套,11、驱动绳,12、操作环,13、操作拉杆,14、限位块,15、转动轴,16、限位楔块,17、限位弹簧,18、加固钉,19、第一导向台,20、第二导向台。
具体实施方式
如图1-7所示,一种地面沉降自动化监测设备,包括沉降管1和沉降磁环,所述沉降管1的内部设有若干个驱动部分,所述驱动部分的外端穿过沉降管1与沉降磁环的内壁接触,所述驱动部分的轴心方向连接有操作部分;
所述沉降磁环包括若干个圆弧形的沉降块2,所述沉降块2的外侧连接有加固组件,相邻两个所述沉降磁环之间连接有限位杆3,所述限位杆3与所述沉降块2之间滑动连接,所述沉降管1的内壁连接有自动监测模块与所述沉降块2的内壁之间连接有检测线4。
在安装时,沉降磁环接触设置于沉降管1的外侧,多个沉降块2抱紧沉降管1,操作部分用于拉动驱动部分,使沉降磁环与沉降管1之间分离。
如图4和图6所示,所述沉降管1的内壁连接有固定板5,所述驱动部分包括驱动蜗杆6、连接蜗轮7和驱动齿条8,所述固定板5连接有固定座,驱动蜗杆6与所述固定座之间连接有弹簧轴9,所述连接蜗轮7啮合连接于驱动蜗杆6与驱动齿条8之间,所述驱动齿条8的外端穿过沉降管1与沉降磁环的内壁接触;
所述驱动蜗杆6的端部连接有收卷辊套10,所述收卷辊套10上连接有驱动绳11,所述驱动绳11的外端连接有操作环12,所述操作部分穿过操作环12设置。
如图1-3所示,同一水平方向上的若干个驱动绳11的上端与同一操作环12连接,所述操作部分包括操作拉杆13,所述操作拉杆13上连接有若干个限位块14,所述限位块14位于操作环12的下侧,所述操作杆的上端穿过操作环12延伸至沉降管1的上侧。
限位块14位于操作环12的下侧,拉动操作拉杆13时,能够带动限位环向上。操作拉杆13也可为绳。
如图6所示,所述自动监测模块包括转动轴15和转动传感器,转动传感器连接于转动轴15的轮轴上,所述沉降块2的内壁安装有连接块,所述检测线4连接于连接块与转动轴15上。
转动轴15与沉降管1的连接处视为无摩擦力,检测线4对于沉降管1视为无拉力,检测线4的设置不影响沉降块2的沉降。
为配合转动传感器的使用,沉降管1的内部还应设置电源、控制器和通讯模块等,电源用于给转动传感器和控制器供电,通讯模块用于将转动传感器产生的信号传递给工作人员的电脑端。
转动传感器也可替换为其他霍尔传感器等能够检测轴体转动的传感器。
如图7所示,所述沉降块2的内部设有圆弧形的容纳槽,所述容纳槽的外端为开口,容纳槽的内部设有限位组件,所述限位杆3滑动连接于容纳槽内,限位组件与限位杆3接触。
如图7所示,所述限位杆3的外侧面设有棘尺,所述限位组件包括限位弹簧17和限位楔块16,限位弹簧17连接于限位楔块16与沉降块2之间,所述限位楔块16与棘尺接触设置。
沉降块2的内部设置连接腔,连接腔用于容纳限位弹簧17和限位楔块16,在限位弹簧17的作用下,限位楔块16顶紧棘尺。且由于限位棘尺的设置,限位杆3可向沉降块2的外部抽出,不能向容纳槽的内部插入。
如图1所示,所述加固组件包括若干个加固钉18,所述加固钉18的尖端朝向远离沉降管1轴心的方向设置。
加固钉18的长度根据观测井的尺寸设置,加固钉18与观测井的内壁之间留有间隔,多个加固钉18之间间隔设置,不影响土壤的回填。
所述操作环12的内径小于所述限位块14的外径,所述限位块14的数量不小于操作环12的数量。
如图6所示,所述沉降管1的内壁向内凸起形成相对设置的第一导向台19和第二导向台20,所述驱动部分位于第一导向台19和第二导向台20之间,所述第一导向台19和第二导向台20的轴心方向开设有容纳通孔,所述容纳通孔用于容纳操作部分;
所述第一导向台19的上表面内侧朝向下倾斜设置,第二导向台20的下表面内侧朝向上倾斜设置。
驱动部分位于第一导向台19和第二导向台20之间,不影响检测头的放入。
使用方法:
该装置在具体使用时,将多个沉降磁环沿沉降管1的长度方向均匀设置,沉降磁环与沉降管1之间的抱紧;
将沉降管1放入到观测井内部,使沉降管1竖直设置;
向观测井内部均匀回填土壤,并按规定进行夯实或其他操作;
将操作拉杆13向上拉动,在限位块14的作用下将操作环12向上提起,操作环12向上提起的过程中,通过驱动部分将沉降块2向外推出,使沉降磁环与沉降管1的外壁之间分离;
通过转动传感器对沉降磁环的沉降情况进行自动监测,当周围土壤产生沉降时,沉降磁环跟随土壤下降,沉降磁环通过检测线4带动转动轴15转动,转动传感器检测到信号变化时,通过通讯模块将信号变化传递给技术人员的控制端,通知技术人员及时进行沉降观测,使用沉降仪对沉降环的沉降情况进行检测。
操作拉杆13向上拉动时,驱动部分将沉降块2向外推出的具体过程如下:
操作拉杆13通过限位块14拉动操作环12向上,操作环12拉动收卷轴套转动;
收卷轴套带动驱动蜗杆6转动,驱动蜗杆6通过连接蜗轮7带动驱动齿条8向沉降管1的外侧推动,通过驱动齿条8将沉降块2向外推出;
在推力作用下,多个沉降管1之间分散开,使限位杆3从沉降管1的内部抽出,并通过限位楔块16对沉降块2与限位杆3之间锁定,实现沉降磁环与沉降管1之间的分离,加固钉18扎入到周围土壤中,增强沉降磁环与周围土壤之间的接触效果;
继续拉动操作拉杆13将驱动绳11从收卷辊套10上完全拉断,收卷辊套10在弹簧轴9的作用下逆向旋转,使驱动蜗杆6通过连接蜗轮7将驱动齿条8向沉降管1的内部拉动,使驱动齿条8与沉降管1的内壁之间分离。
上述具体实施方式仅是本发明的具体个案,本发明的专利保护范围包括但不限于上述具体实施方式的产品形态和式样,任何符合本发明权利要求书的一种地面沉降自动化监测设备且任何相应技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰,皆应落入本发明的专利保护范围。
Claims (9)
1.一种地面沉降自动化监测设备,包括沉降管(1)和沉降磁环,其特征在于:所述沉降管(1)的内部设有若干个驱动部分,所述驱动部分的外端穿过沉降管(1)与沉降磁环的内壁接触,所述驱动部分的轴心方向连接有操作部分;
所述沉降磁环包括若干个圆弧形的沉降块(2),所述沉降块(2)的外侧连接有加固组件,相邻两个所述沉降磁环之间连接有限位杆(3),所述限位杆(3)与所述沉降块(2)之间滑动连接,所述沉降管(1)的内壁连接有自动监测模块与所述沉降块(2)的内壁之间连接有检测线(4)。
2.根据权利要求1所述的一种地面沉降自动化监测设备,其特征在于:所述沉降管(1)的内壁连接有固定板(5),所述驱动部分包括驱动蜗杆(6)、连接蜗轮(7)和驱动齿条(8),所述固定板(5)连接有固定座,驱动蜗杆(6)与所述固定座之间连接有弹簧轴(9),所述连接蜗轮(7)啮合连接于驱动蜗杆(6)与驱动齿条(8)之间,所述驱动齿条(8)的外端穿过沉降管(1)与沉降磁环的内壁接触;
所述驱动蜗杆(6)的端部连接有收卷辊套(10),所述收卷辊套(10)上连接有驱动绳(11),所述驱动绳(11)的外端连接有操作环(12),所述操作部分穿过操作环(12)设置。
3.根据权利要求2所述的一种地面沉降自动化监测设备,其特征在于:同一水平方向上的若干个驱动绳(11)的上端与同一操作环(12)连接,所述操作部分包括操作拉杆(13),所述操作拉杆(13)上连接有若干个限位块(14),所述限位块(14)位于操作环(12)的下侧,所述操作杆的上端穿过操作环(12)延伸至沉降管(1)的上侧。
4.根据权利要求1所述的一种地面沉降自动化监测设备,其特征在于:所述自动监测模块包括转动轴(15)和转动传感器,转动传感器连接于转动轴(15)的轮轴上,所述沉降块(2)的内壁安装有连接块,所述检测线(4)连接于连接块与转动轴(15)上。
5.根据权利要求1所述的一种地面沉降自动化监测设备,其特征在于:所述沉降块(2)的内部设有圆弧形的容纳槽,所述容纳槽的外端为开口,容纳槽的内部设有限位组件,所述限位杆(3)滑动连接于容纳槽内,限位组件与限位杆(3)接触。
6.根据权利要求5所述的一种地面沉降自动化监测设备,其特征在于:所述限位杆(3)的外侧面设有棘尺,所述限位组件包括限位弹簧(17)和限位楔块(16),限位弹簧(17)连接于限位楔块(16)与沉降块(2)之间,所述限位楔块(16)与棘尺接触设置。
7.根据权利要求1所述的一种地面沉降自动化监测设备,其特征在于:所述加固组件包括若干个加固钉(18),所述加固钉(18)的尖端朝向远离沉降管(1)轴心的方向设置。
8.根据权利要求3所述的一种地面沉降自动化监测设备,其特征在于:所述操作环(12)的内径小于所述限位块(14)的外径,所述限位块(14)的数量不小于操作环(12)的数量。
9.根据权利要求1所述的一种地面沉降自动化监测设备,其特征在于:所述沉降管(1)的内壁向内凸起形成相对设置的第一导向台(19)和第二导向台(20),所述驱动部分位于第一导向台(19)和第二导向台(20)之间,所述第一导向台(19)和第二导向台(20)的轴心方向开设有容纳通孔,所述容纳通孔用于容纳操作部分;
所述第一导向台(19)的上表面内侧朝向下倾斜设置,第二导向台(20)的下表面内侧朝向上倾斜设置。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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