CN220542024U - 一种高寒区预制桩冻拔位移监测装置 - Google Patents
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Abstract
一种高寒区预制桩冻拔位移监测装置，属于桩位移监测技术领域。所述固定杆竖直插设在土壤内，固定杆与位移记录箱的一端固定连接，所述位移记录箱的另一端与位移传动杆滑动连接，所述位移传动杆竖直设置在预制桩桩顶，位移记录箱与报警器数据传输连接。本实用新型能够稳固地布设于土壤内，避免外界作用引起的设备倾倒；配备有太阳能电板，保证设备的续航能力；控制器能够人为设定报警阈值，在监测到位移超过该阈值时通过报警器进行及时报警，预警器既能够通过闪光信号灯向现场人员传递警报信号，又能通过无线发射器向手机等无线设备远程发送报警信号，及时记录监测高寒区预制桩因土壤冻胀而产生的上拔位移。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种高寒区预制桩冻拔位移监测装置，属于桩位移监测技术领域。
背景技术
桩基础具有承载力高、沉降量小、抵抗水平荷载有利等优势；用于寒区的桩基础大部分为预制桩，通过机械压入或打入，施工工艺简单，而且桩基础无需大量土方开挖，对冻土温度场扰动较小。
桩冻拔破坏是寒区工程中一种常见工程病害，代指作用于桩底部的，法向冻胀力或作用在桩侧面的切向冻胀力引起的桩整体的累积竖向位移。
在多次冻融循环作用下，若冻拔力大于下部的锚固力，桩的上拔位移可能随时间的推移不断积累，影响桩的工程使用寿命。
传统的桩位移监测设备不能对冻胀引起的预制桩上拔破坏进行实时地位移监测与有效地预警。
实用新型内容
为解决背景技术中存在的问题，本实用新型提供一种高寒区预制桩冻拔位移监测装置。
实现上述目的，本实用新型采取下述技术方案：一种高寒区预制桩冻拔位移监测装置，包括固定杆、位移记录箱、报警器以及位移传动杆；所述固定杆竖直插设在土壤内，固定杆与位移记录箱的一端固定连接，所述位移记录箱的另一端与位移传动杆滑动连接，所述位移传动杆竖直设置在预制桩桩顶，位移记录箱与报警器数据传输连接。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
本实用新型能够稳固地布设于土壤内，避免外界作用引起的设备倾倒；配备有太阳能电板，保证设备的续航能力；控制器能够人为设定报警阈值，在监测到位移超过该阈值时通过报警器进行及时报警，预警器既能够通过闪光信号灯向现场人员传递警报信号，又能通过无线发射器向手机等无线设备远程发送报警信号，及时记录监测高寒区预制桩因土壤冻胀而产生的上拔位移。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是位移记录箱的结构示意图；
图3是外壳体、第一转动轴以及转轮的连接关系示意图；
图4是位移记录箱与位移传动杆的连接关系示意图；
图5是连接片的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
一种高寒区预制桩冻拔位移监测装置，包括固定杆1、位移记录箱2、报警器3以及位移传动杆5；所述固定杆1竖直设置，并下端设有固定杆支座6，所述固定杆支座6插设在土壤内，固定杆支座6包括最底部圆锥形构件以及上部两个分布于固定杆1两侧的斜向下的圆锥形构件。固定杆1与位移记录箱2的一端通过连接片9固定连接，具体为：位移记录箱2的外端面固定有多个固定螺柱28，连接片9包括U型主体以及设置在U型主体两端的耳板，每个耳板均贯穿各自的厚度方向设有多个连接片螺孔29，连接时，U型主体套设在固定杆1的外侧，连接片螺孔29分别与对应的固定螺柱28插接后通过对应的螺母旋紧固定。所述位移记录箱2的另一端与位移传动杆5滑动连接，具体为：位移传动杆5的两侧外壁均沿高度方向设有凹槽12，位移记录箱2上通过第一转动轴14转动设有转轮13，所述转轮13滑动设置在对应的凹槽12内。且位移传动杆5的顶端设有位移传动杆帽头10，避免位移记录箱2位移过量。所述位移传动杆5竖直设置在位移传动杆底座7上，所述位移传动杆底座7放置在预制桩桩顶，位移记录箱2与报警器3数据传输连接，所述报警器3设置在固定杆1上。
报警器3内部配置报警指示灯30、电源不足指示灯31以及无线信号发射器，报警指示灯30和电源不足指示灯31可以分别为红色与黄色闪光信号灯，无线信号发射器用于发射无线信号至手机等设备。
在控制器23上人为设定位移报警阈值，控制器在电源不足或监测到位移超过报警阈值时向报警器分别输出电源不足的信号和报警信号。
所述位移记录箱2包括传动齿条11、齿轮16、第二转动轴17、第一锥齿轮18、第二锥齿轮19、第三转动轴20、转动滑块21、位移传感器22、控制器23以及外壳体26；所述齿轮16、第二转动轴17、第一锥齿轮18、第二锥齿轮19、第三转动轴20、转动滑块21、位移传感器22、控制器23均设置在外壳体26内；所述传动齿条11竖直固定在位移传动杆5上，并传动齿条11的齿牙端与齿轮16啮合连接，所述齿轮16以及第一锥齿轮18均与第二转动轴17同轴固定连接，所述第一锥齿轮18与第二锥齿轮19啮合连接，所述第二锥齿轮19与第三转动轴20同轴固定连接，所述第三转动轴20的外侧与转动滑块21螺纹旋接，并第三转动轴20的两端以及第二转动轴17的两端均与外壳体26转动连接；所述转动滑块21与外壳体26通过滑槽滑动连接，并且转动滑块21与位移传感器22连接，所述位移传感器22与控制器23数据传输连接；所述控制器23与报警器3数据传输连接。
位移传感器22为拉绳式位移传感器，位移传感器22的拉绳连接在转动滑块21上。
所述固定杆1上通过太阳能电板支架8设有太阳能电板4，所述太阳能电板4与控制器23的电源电连接。
使用时，将固定杆1插入需要监测的预制桩附近的土壤中，利用控制器23设定位移报警阈值并放置于位移记录箱2之内，将位移传感器22的信号线与电线连接在控制器23上，将未安装位移传动杆帽头10的位移传动杆5由下至上插入位移记录箱2，使转轮13卡入位移传动杆5的凹槽12内，待位移传动杆5上端伸出位移记录箱2之后将位移传动杆帽头10拧紧固定于位移传动杆5顶部，将连接片9的U型主体内侧与固定杆1贴合，连接片9的耳板与位移记录箱2贴合，并且令位移记录箱2的固定螺柱28穿过连接片9的连接片螺孔29，将螺母放置于固定螺柱28之上并拧紧，从而将位移记录箱2固定于固定杆1之上，将太阳能电板4的电线、报警器3的信号线兼电线连接在控制器23上，位移传动杆5底部位移传动杆底座7位于预制桩桩顶。
当预制桩产生冻胀上拔位移时，位移传动杆5上移带动传动齿条11上移，继而通过齿轮16带动第一锥齿轮18转动，继而通过第二锥齿轮19带动第三转动轴20转动，继而带动转动滑块21产生位移拉动位移传感器22，位移传感器22将产生的位移输出为信号传递给控制器23；当控制器23检测到桩上拔位移超过阈值时向报警器输出破坏报警信号，报警器通过内置闪光信号灯发出红色闪光，同时利用信号发射器发射无线警报信号。
对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同条件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (3)
1.一种高寒区预制桩冻拔位移监测装置，其特征在于：包括固定杆(1)、位移记录箱(2)、报警器(3)以及位移传动杆(5)；所述固定杆(1)竖直插设在土壤内，固定杆(1)与位移记录箱(2)的一端固定连接，所述位移记录箱(2)的另一端与位移传动杆(5)滑动连接，所述位移传动杆(5)竖直设置在预制桩桩顶，位移记录箱(2)与报警器(3)数据传输连接。
2.根据权利要求1所述的一种高寒区预制桩冻拔位移监测装置，其特征在于：所述位移记录箱(2)包括传动齿条(11)、齿轮(16)、第二转动轴(17)、第一锥齿轮(18)、第二锥齿轮(19)、第三转动轴(20)、转动滑块(21)、位移传感器(22)、控制器(23)以及外壳体(26)；所述齿轮(16)、第二转动轴(17)、第一锥齿轮(18)、第二锥齿轮(19)、第三转动轴(20)、转动滑块(21)、位移传感器(22)、控制器(23)均设置在外壳体(26)内；所述传动齿条(11)竖直固定在位移传动杆(5)上，并传动齿条(11)的齿牙端与齿轮(16)啮合连接，所述齿轮(16)以及第一锥齿轮(18)均与第二转动轴(17)同轴固定连接，所述第一锥齿轮(18)与第二锥齿轮(19)啮合连接，所述第二锥齿轮(19)与第三转动轴(20)同轴固定连接，所述第三转动轴(20)的外侧与转动滑块(21)螺纹旋接，并第三转动轴(20)的两端以及第二转动轴(17)的两端均与外壳体(26)转动连接；所述转动滑块(21)与外壳体(26)通过滑槽滑动连接，并且转动滑块(21)与位移传感器(22)连接，所述位移传感器(22)与控制器(23)数据传输连接；所述控制器(23)与报警器(3)数据传输连接。
3.根据权利要求2所述的一种高寒区预制桩冻拔位移监测装置，其特征在于：所述固定杆(1)上设有太阳能电板(4)，所述太阳能电板(4)与控制器(23)的电源电连接。
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