CN216081428U - 用于建设施工的地面沉降值监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于建设施工的地面沉降值监测装置，包括主底座，所述主底座固定于待监测地面，所述主底座的上方固定有地面监测球，所述地面监测球外设有若干个定位球，所述地面监测球内固定有若干根测距线，所述定位球分别与地面监测球通过测距线固定连接：每一个定位球均单独对应一根测距线；所述定位球与地面监测球均能在测距线的拉动下转动；通过设置多个定位点，并监测这些定位点之间相对角度和距离的变化，有效的对地面沉降进行监测。

Description

用于建设施工的地面沉降值监测装置

技术领域

本实用新型涉及施工安全监测设备领域，具体是用于建设施工的地面沉降值监测装置。

背景技术

地面沉降是由于地下松散底层固结压缩，导致地壳表面标高降低的一种局部的下降运动。地面沉降的形成主要是自然因素和人为因素的综合作用，在涉及到建设施工方面，主要为固结沉降。

固结沉降是指松软土壤在外力作用下发生压缩、去水而逐渐密实的过程。沉降是指地基在建筑物荷重下发生的竖向变形。固结沉降是指饱和与接近饱和的土壤在基础荷载的作用下，随着超静孔隙水压力的消散，土骨架产生变形所造成的沉降。

目前，建筑施工时的地面沉降并不能得到有效控制，所以需要实时对施工场地进行地面沉降的监测，从而能够得到足够的反应时间来对地面沉降现象进行处理。而现在一般采用人工的形式来对地面沉降进行监测，这样检测的周期较长，且精度不高，不能及时发现安全隐患。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术对地面沉降监测的周期较长且精度不高的不足，提供了一种用于建设施工的地面沉降值监测装置，通过设置多个定位点，并监测这些定位点之间相对角度和距离的变化，有效的对地面沉降进行监测。

本实用新型的目的主要通过以下技术方案实现：

用于建设施工的地面沉降值监测装置，包括主底座，所述主底座的上方固定有地面监测球，所述地面监测球外设有若干个定位球，所述地面监测球内固定有若干根测距线，所述定位球分别与地面监测球通过测距线固定连接：每一个定位球均单独对应一根测距线；所述定位球与地面监测球均能在测距线的拉动下转动。

目前，在进行地面沉降值监测的时候，一般采用的方法有两种，第一种是水准测量，通过采用水准仪校对的方法，测量出地面高度差的变化，通过计算得到地面沉降值；第二种是基岩标和分层标测量，由于地面沉降监测标主要有基岩标和分层标组成，基岩标是通过钻探的方法而埋设在地下完整基岩上的特殊监测点，即从地下基岩引至地表的标志点，是进行地面沉降的水准测量的起始点或高程控制点，也是分层标监测的基准点，分层标是根据土层的性质，通过钻探方法分别埋设在地下不同深度土层中的特殊监测点，标点直通地表，随土层的压缩、膨胀而升降变化，由此可监测该点到地面的总沉降量或总回弹量。但是这两种方法都存在很明显的缺点，采用水准测量的方式，操作复杂，监测周期长，依赖人工进行测量；采用基岩标和分层标测量的时候需要进行打井，来安装监测设备，通过分析计算基岩标和分层标的数据，所以采用基岩标和分层标测量会破坏地面，并且施工条件复杂，在建筑施工的场地上还会对正常施工造成影响；本实用新型通过固定在待监测地面上的主底座来固定监测位置，通过地面监测球和定位球的共同作用，来确认初始状态下的地面所处的相对高度，由于本实用新型可以通过增加定位球的数量来增加相对高度定位的准确度，所以本实用新型中可以得到相对立体的地面位置，通过综合测量测距线的长短、测距线与所述定位球轴线之间的夹角，测距线在所述地面监测球上所处的位置，可以准确得到初始状态下定位球与所述地面监测球之间的相对位置关系，本实用新型中的定位球并不在待监测地面上，所以当地面沉降发生的时候，地面监测球便会与定位球发生相对运动，这时候测距线的长短会根据相对运动发生变化，并且测距线与定位球轴线间的角度也会改变，同时可能发生变化的还有所述测距线在地面监测球的转动角度，记录这三个数据以后可以很明确的计算出地面沉降的变化值，并且采用这种方式进行地面沉降监测不需要深度破坏地面，并且测量的时候数据获取容易，不需要进行反复校准，即减少了工程量，缩减了监测周期，又增强了数据获取能力，使得数据获取更加方便，在周期缩减的基础上，能够有效地增强监测精度，从而提升监测质量。

进一步的，所述地面监测球包括球壳，在球壳内固定有定位杆，所述定位杆上至少固定有第一线卷和第二线卷，在球壳上开设有连接窗口，所述测距线分别从第一线卷或第二线卷中拉出，并延伸到所述定位球处与所述定位球固定。本实用新型中的第一线卷和第二线卷能够有效的保障定位球与地面监测球之间的距离发生变化后，能够有足够长的测距线来进行距离的测量，并且所述连接窗口的开设能够使得测距线的倾斜角度变化不会受到地面监测球的影响，地面监测球中的定位杆有效的对第一线卷和第二线卷进行位置固定，使得监测数据不受到地面监测球的设备误差影响，从而提高测量精度，并且在第一线卷和第二线卷的位置固定的前提下，能够更加有效的获取测距线的角度变化信息，从而得到更加准确地计算结果。

进一步的，所述第一线卷的轴线在所述第二线卷的轴线的延长线上。第一线卷在第二线卷的轴线的延长线上，会使得测距线与第一线卷以及第二线卷之间的角度变化变得更加方便统计，从而得到更加准确的计算结果。

进一步的，所述第一线卷包括线卷外壳，所述线卷外壳与所述定位杆之间通过轴承固定，所述线卷外壳内套设有转动轴，所述测距线卷绕在所述转动轴外形成盘绕线卷，所述测距线的一端与转动轴固定，其另一端延伸到所述线卷外壳外。在本实用新型中第一线卷和第二线卷的内部结构完全一致；所述线卷外壳与定位杆之间通过轴承固定，使得线卷外壳能够在测距线发生位置变化的时候记录下来其偏转角度，线卷外壳内的转动轴能够拉紧所述盘绕线卷，从而使得整根测距线保持紧绷状态，使得测距线的长度和角度变化能够及时被记录，能够得到准确的测距线变化数据。

进一步的，所述转动轴包括固定轴，所述固定轴外套设有转动外壳，所述转动外壳能够绕固定轴自由转动，在转动外壳和固定轴之间设有若干个钢带弹簧，所述钢带弹簧的一端与固定轴固定，其另一端与所述转动外壳固定。在本实用新型中，所述转动外壳的转动能够跟随所述盘绕线卷的拉出和收回来进行，所述钢带弹簧能够使得转动外壳始终具备能够恢复到初始位置的转动状态，从而能够对所述盘绕线卷提供收缩回到线卷外壳内的力。

进一步的，所述定位球包括定位外壳，所述定位外壳内设有相互啮合的内齿齿轮和外齿齿轮，所述内齿齿轮和外齿齿轮均竖直设置，所述内齿齿轮套设于外齿齿轮外，所述测距线与所述内齿齿轮固定。在本实用新型中，所述内齿齿轮能够在所述测距线的牵拉下发生转动，由于测距线始终处于绷紧的状态，所以若内齿齿轮发生转动，并带动外齿齿轮转动，那么一定是所述地面监测球的位置发生了变化，这样能够及时的发现地面沉降现象，并能够有效的记录测距线与地面监测球之间的角度变化，从而能够更加准确地计算出地面沉降值。

综上所述，本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：

(1)当地面沉降发生的时候，地面监测球便会与定位球发生相对运动，这时候测距线的长短会根据相对运动发生变化，并且测距线与定位球轴线间的角度也会改变，同时可能发生变化的还有所述测距线在地面监测球的转动角度，记录这三个数据以后可以很明确的计算出地面沉降的变化值。

(2)地面监测球中的定位杆有效的对第一线卷和第二线卷进行位置固定，使得监测数据不受到地面监测球的设备误差影响，从而提高测量精度，并且在第一线卷和第二线卷的位置固定的前提下，能够更加有效的获取测距线的角度变化信息，从而得到更加准确地计算结果。

(3)在本实用新型中，所述内齿齿轮能够在所述测距线的牵拉下发生转动，由于测距线始终处于绷紧的状态，所以若内齿齿轮发生转动，并带动外齿齿轮转动，那么一定是所述地面监测球的位置发生了变化，这样能够及时的发现地面沉降现象，并能够有效的记录测距线与地面监测球之间的角度变化，从而能够更加准确地计算出地面沉降值。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型地面监测球局部剖视图；

图3为本实用新型第一线卷结构示意图；

图4为本实用新型定位球结构示意图；

附图标记所对应的名称为：1-主底座，2-立桩，3-地面监测球，4-测距线，5-定位球，6-固定座，31-定位杆，32-球壳，33-连接窗口，35-第一线卷，36-第二线卷，351-线卷外壳，352-盘绕线卷，353-转动外壳，354-钢带弹簧，355-固定轴，51-定位外壳，52-内齿齿轮，53-外齿齿轮。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

实施例：

如图1～4所示，用于建设施工的地面沉降值监测装置，包括主底座1，所述主底座1固定于待监测地面，所述主底座1的上方固定有地面监测球3，所述地面监测球3外设有若干个定位球5，所述地面监测球3内固定有若干根测距线4，所述定位球5分别与地面监测球3通过测距线4固定连接：每一个定位球5均单独对应一根测距线4；所述定位球5与地面监测球3均能在测距线4的拉动下转动。

所述地面监测球3包括球壳32，在球壳32内固定有定位杆31，所述定位杆31上至少固定有第一线卷35和第二线卷36，在球壳32上开设有连接窗口33，所述测距线4分别从第一线卷35或第二线卷36中拉出，并延伸到所述定位球5处与所述定位球5固定。

在本实施例中第一线卷和第二线卷的内部结构完全一致；所述第一线卷35的轴线在所述第二线卷36的轴线的延长线上。所述第一线卷35包括线卷外壳351，所述线卷外壳351与所述定位杆31之间通过轴承固定，所述线卷外壳351内套设有转动轴，所述测距线4卷绕在所述转动轴外形成盘绕线卷352，所述测距线4的一端与转动轴固定，其另一端延伸到所述线卷外壳351外。所述转动轴包括固定轴355，所述固定轴355外套设有转动外壳353，所述转动外壳353能够绕固定轴355自由转动，在转动外壳353和固定轴355之间设有若干个钢带弹簧354，所述钢带弹簧354的一端与固定轴355固定，其另一端与所述转动外壳353固定。

在本实施例的实际应用中，地面监测球所处的位置是待监测的地面，定位球所处的位置是除了待检测地面外的位置，先固定好地面监测球和定位球，将测距线拉紧，观察并记录测距线、地面监测球中的线卷外壳和定位球的具体位置以及测距线的长度；在相同时间间隔后，观察测距线长度变化以及测距线、地面监测球中的线卷外壳和定位球的具体位置并记录变化值，通过测距线的长度以及其与线卷外壳、定位球之间角度的变化，能够有效的计算出地面沉降的沉降值，并且若地面沉降是具备角度倾斜的，本实用新型还能通过增加定位球的数量和分布方位来进行确定。

在本实施例中的所述定位球5包括定位外壳51，所述定位外壳51内设有相互啮合的内齿齿轮52和外齿齿轮53，所述内齿齿轮52和外齿齿轮53均竖直设置，所述内齿齿轮52套设于外齿齿轮53外，所述测距线4与所述内齿齿轮52固定。

通过内齿齿轮52的转动，能够及时明显确定地面沉降的发生，从而使得施工方能够及时进行应对。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.用于建设施工的地面沉降值监测装置，包括主底座(1)，其特征在于，所述主底座(1)的上方固定有地面监测球(3)，所述地面监测球(3)外设有若干个定位球(5)，所述地面监测球(3)内固定有若干根测距线(4)，所述定位球(5)分别与地面监测球(3)通过测距线(4)固定连接：每一个定位球(5)均单独对应一根测距线(4)；所述定位球(5)与地面监测球(3)均能在测距线(4)的拉动下转动。

2.根据权利要求1所述的用于建设施工的地面沉降值监测装置，其特征在于，所述地面监测球(3)包括球壳(32)，在球壳(32)内固定有定位杆(31)，所述定位杆(31)上至少固定有第一线卷(35)和第二线卷(36)，在球壳(32)上开设有连接窗口(33)，所述测距线(4)分别从第一线卷(35)或第二线卷(36)中拉出，并延伸到所述定位球(5)处与所述定位球(5)固定。

3.根据权利要求2所述的用于建设施工的地面沉降值监测装置，其特征在于，所述第一线卷(35)的轴线在所述第二线卷(36)的轴线的延长线上。

4.根据权利要求2所述的用于建设施工的地面沉降值监测装置，其特征在于，所述第一线卷(35)包括线卷外壳(351)，所述线卷外壳(351)与所述定位杆(31)之间通过轴承固定，所述线卷外壳(351)内套设有转动轴，所述测距线(4)卷绕在所述转动轴外形成盘绕线卷(352)，所述测距线(4)的一端与转动轴固定，其另一端延伸到所述线卷外壳(351)外。

5.根据权利要求4所述的用于建设施工的地面沉降值监测装置，其特征在于，所述转动轴包括固定轴(355)，所述固定轴(355)外套设有转动外壳(353)，所述转动外壳(353)能够绕固定轴(355)自由转动，在转动外壳(353)和固定轴(355)之间设有若干个钢带弹簧(354)，所述钢带弹簧(354)的一端与固定轴(355)固定，其另一端与所述转动外壳(353)固定。

6.根据权利要求1所述的用于建设施工的地面沉降值监测装置，其特征在于，所述定位球(5)包括定位外壳(51)，所述定位外壳(51)内设有相互啮合的内齿齿轮(52)和外齿齿轮(53)，所述内齿齿轮(52)和外齿齿轮(53)均竖直设置，所述内齿齿轮(52)套设于外齿齿轮(53)外，所述测距线(4)与所述内齿齿轮(52)固定。

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