本发明涉及地面沉降监测,尤其涉及一种地面沉降变形监测装置及其使用方法。
背景技术:
1、地面沉降又称为地面下沉或地陷,是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,而对地面沉降变形的监测已成为必要的工程设施建设中的重要的一环,在建筑施工中,遇到软质地层并需要在软质地层上进行施工作业时,需要监测地面沉降情况,方便依据实际的地质情况改变施工方式。
2、如公告号为cn217580059u的专利所公开的一种地面沉降变形监测装置,虽然可对地面沉降进行监测,但是在监测前需要开挖基坑放置设备,造成在使用前期工程量较大使用不够便捷,另外在监测时不具有对地面沉降速率进行监测的功能,沉降速率的检测可以帮助工程师评估建筑物或基础设施的结构安全性,降低了监测的全面性,所以,亟需设计一种地面沉降变形监测装置。
技术实现思路
1、本发明的目的是为了解决现有技术中存在的问题,而提出的一种地面沉降变形监测装置及其使用方法。
2、为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:
3、一种地面沉降变形监测装置,包括支撑板,还包括:
4、插柱,支撑板固定套接于插柱表面,插柱内部为中空;
5、检测组件,检测组件设置于插柱内部,检测组件用于对沉降的地面进行监测,检测组件由检测机构和驱动机构组成,检测机构有两个,两个检测机构对称设置于插柱内部,驱动机构用于驱动检测机构;
6、沉降显示组件,沉降显示组件有两个,两个沉降显示组件对称安装于插柱两侧。
7、作为本发明的进一步技术方案,检测机构包括:衔接板,衔接板竖直设置于插柱内部,插柱内部还水平固定安装有固定板,衔接板的末端滑动设置于固定板顶部,衔接板侧面水平固定安装有延伸板,延伸板底部开设有缺口槽,衔接板远离延伸板的侧面竖直开设有滑槽,滑槽内部滑动安装有滑块。
8、作为本发明的进一步技术方案,插柱内壁滑动有竖直设置的挡板,插柱侧面开设有贯穿的竖槽,挡板侧面开设有贯穿的矩形槽,延伸板端部穿过矩形槽,挡板顶部竖直固定安装有立板,立板顶端穿过插柱,立板顶端侧面竖直固定安装有齿条,齿条位于插柱上方。
9、作为本发明的进一步技术方案,插柱内顶部水平开设有横槽,横槽内部滑动安装有活动块,活动块底部竖直固定安装有弹簧杆,弹簧杆的输出轴固定安装于衔接板顶部,弹簧杆的固定端和伸缩端通过花键连接。
10、作为本发明的进一步技术方案,驱动机构包括:丝杠,丝杠竖直转动安装于插柱内部,丝杠表面通过螺纹套接有移动块,移动块底部两端均铰接有铰接杆,两个铰接杆另外两端分别铰接于两个滑块侧面,插柱顶部转动安装有旋钮,旋钮和丝杠之间固定连接有连接轴。
11、作为本发明的进一步技术方案,沉降显示组件包括:转杆,转杆有两个,两个转杆均转动安装于插柱侧面,每个转杆表面均通过花键滑动套接有圆辊,两个圆辊上绕接有同一条纸带,每个转杆表面还均固定套接有限位盘,限位盘用于对圆辊进行限位。
12、作为本发明的进一步技术方案,插柱侧面固定有两个支撑杆,两个支撑杆用于对纸带进行支撑,插柱侧面还水平固定安装有限位板,限位板上固定套接有三爪卡盘,三爪卡盘上竖直固定安装有画笔,每个转杆远离插柱的端部均转动安装有转盘,转盘和圆辊对立的侧面均开设有环形槽,两个对立的环形槽之间转动安装有第一弹簧,第一弹簧套接于转杆表面。
13、作为本发明的进一步技术方案,圆辊靠近转盘的端面转动安装有多个呈环形均匀分布的第一活动杆,转盘靠近圆辊的侧面转动安装有多个呈环形均匀分布的第二活动杆,对应的第一活动杆和第二活动杆对应两端转动安装有连接块。
14、作为本发明的进一步技术方案,插柱上设置有齿轮,齿轮和齿条啮合,插柱顶部竖直固定安装有支撑条,齿轮转动安装于支撑条侧面,齿轮侧面固定安装有大带轮,对应的转杆表面固定套接有小带轮,大带轮和小带轮表面套接有皮带。
15、一种地面沉降变形监测装置的使用方法,包括以下步骤:
16、s1:首先把插柱插入地面内,直至支撑板和地面接触,然后转动旋钮带动丝杠转,丝杠转动带动移动块移动,移动块移动带动铰接杆移动,铰接杆移动带动滑块移动,滑块移动带动衔接板移动,衔接板移动带动弹簧杆、活动块和延伸板水平移动,则延伸板端部会穿过竖槽,并且缺口槽位于竖槽内部,便于地面沉降时缺口槽对竖槽处的土壤进行推挤,以实现不阻碍延伸板的下降,直至衔接板移动至和固定板不接触时,即设置完成;
17、s2:当地面发生沉降时,弹簧杆产生的弹力会使衔接板、延伸板和挡板往下移动,挡板往下移动带动齿条往下移动,齿条往下移动会带动齿轮转动,齿轮转动带动大带轮转动,大带轮转动带动皮带转动,皮带转动带动小带轮加速转动,小带轮转动带动转杆转动,转杆转动带动圆辊转动,圆辊转动带动纸带移动,从而可使画笔在纸带上画线,供工作人员观察地面沉降的多少纸带上设有刻度,当地面沉降速率过快时,则延伸板下降的速率也越快,进一步的转杆转动的速率越快,由于离心力的作用,使得连接块会移动,连接块移动带动第一活动杆和第二活动杆移动,第一活动杆移动带动圆辊移动,圆辊移动带动纸带移动,从而可使画笔在纸带上画出斜线,并且斜线倾角越大表明地面沉降速率越快。
18、本发明的有益效果为:
19、其一,本发明,通过沉降显示组件的设置,能够实现在地面沉降时,使用画笔在纸带上画线,并且还能够根据地面沉降的速率在纸带上画斜线,以实现纸带上的线条越斜表明沉降速率越大,方便后续工作人员根据显示的结果合理的处理,检测沉降速率可以及早发现和预警可能的地质灾害风险,进而提高了该设备的使用效果;
20、其二,本发明,通过检测机构和驱动机构的设置,能够在插柱插入地面内后再使延伸板移出插柱内部,无需在地面上挖出孔洞把插柱放入,进一步的提高了该设备的使用便捷性,并且通过两个延伸板的设置,能够同时进行多点沉降检测,进而提高了该设备的使用效果。
1.一种地面沉降变形监测装置,包括支撑板(1),其特征在于,还包括:
2.根据权利要求1所述的一种地面沉降变形监测装置,其特征在于,所述检测机构包括:衔接板(16),所述衔接板(16)竖直设置于插柱(2)内部,所述插柱(2)内部还水平固定安装有固定板(14),所述衔接板(16)的末端滑动设置于固定板(14)顶部,所述衔接板(16)侧面水平固定安装有延伸板(12),所述延伸板(12)底部开设有缺口槽(13),所述衔接板(16)远离延伸板(12)的侧面竖直开设有滑槽(30),所述滑槽(30)内部滑动安装有滑块(31)。
3.根据权利要求2所述的一种地面沉降变形监测装置,其特征在于,所述插柱(2)内壁滑动有竖直设置的挡板(15),所述插柱(2)侧面开设有贯穿的竖槽(3),所述挡板(15)侧面开设有贯穿的矩形槽(28),所述延伸板(12)端部穿过矩形槽(28),所述挡板(15)顶部竖直固定安装有立板(5),所述立板(5)顶端穿过插柱(2),所述立板(5)顶端侧面竖直固定安装有齿条,所述齿条位于插柱(2)上方。
4.根据权利要求3所述的一种地面沉降变形监测装置,其特征在于,所述插柱(2)内顶部水平开设有横槽(17),所述横槽(17)内部滑动安装有活动块,所述活动块底部竖直固定安装有弹簧杆(18),所述弹簧杆(18)的输出轴固定安装于衔接板(16)顶部,所述弹簧杆(18)的固定端和伸缩端通过花键连接。
5.根据权利要求4所述的一种地面沉降变形监测装置,其特征在于,所述驱动机构包括:丝杠(29),所述丝杠(29)竖直转动安装于插柱(2)内部,所述丝杠(29)表面通过螺纹套接有移动块(32),所述移动块(32)底部两端均铰接有铰接杆(33),两个所述铰接杆(33)另外两端分别铰接于两个滑块(31)侧面,所述插柱(2)顶部转动安装有旋钮(4),所述旋钮(4)和丝杠(29)之间固定连接有连接轴。
6.根据权利要求5所述的一种地面沉降变形监测装置,其特征在于,所述沉降显示组件包括:转杆(22),所述转杆(22)有两个,两个所述转杆(22)均转动安装于插柱(2)侧面,每个所述转杆(22)表面均通过花键滑动套接有圆辊(10),两个所述圆辊(10)上绕接有同一条纸带,每个所述转杆(22)表面还均固定套接有限位盘,所述限位盘用于对圆辊(10)进行限位。
7.根据权利要求6所述的一种地面沉降变形监测装置,其特征在于,所述插柱(2)侧面固定有两个支撑杆,两个所述支撑杆用于对纸带进行支撑,所述插柱(2)侧面还水平固定安装有限位板(21),所述限位板(21)上固定套接有三爪卡盘(19),所述三爪卡盘(19)上竖直固定安装有画笔(20),每个所述转杆(22)远离插柱(2)的端部均转动安装有转盘(11),所述转盘(11)和圆辊(10)对立的侧面均开设有环形槽(24),两个对立的所述环形槽(24)之间转动安装有第一弹簧(23),所述第一弹簧(23)套接于转杆(22)表面。
8.根据权利要求7所述的一种地面沉降变形监测装置,其特征在于,所述圆辊(10)靠近转盘(11)的端面转动安装有多个呈环形均匀分布的第一活动杆(25),所述转盘(11)靠近圆辊(10)的侧面转动安装有多个呈环形均匀分布的第二活动杆(26),对应的所述第一活动杆(25)和第二活动杆(26)对应两端转动安装有连接块(27)。
9.根据权利要求8所述的一种地面沉降变形监测装置,其特征在于,所述插柱(2)上设置有齿轮(6),所述齿轮(6)和齿条啮合,所述插柱(2)顶部竖直固定安装有支撑条,所述齿轮(6)转动安装于支撑条侧面,所述齿轮(6)侧面固定安装有大带轮(8),对应的所述转杆(22)表面固定套接有小带轮(9),所述大带轮(8)和小带轮(9)表面套接有皮带(7)。
10.根据权利要求9所述的一种地面沉降变形监测装置的使用方法,其特征在于,包括以下步骤: