一种地面沉降监测装置的制作方法

本技术的实施例属于沉降监测，更具体地，涉及一种地面沉降监测装置。

背景技术：

1、地面沉降是一种由自然或人为因素引起的，导致区域性地面高程缓慢降低的地质灾害。这种沉降威胁着城市建筑、交通基础设施以及地下管网的安全。因此，对地面沉降进行精确、长期的自动化监测，是进行风险评估、灾害预警和工程安全保障的重要技术前提。地面沉降监测装置便是为此目的而设计的专业仪器，用以获取地表及地下不同深度土层的垂直位移数据。

2、在现有的监测技术中，分层沉降计是一种被广泛用于测量地下不同深度土体压缩和沉降量的关键设备。其典型的工作方式是，在钻孔中安装一根沉降管作为导轨和保护结构，管的底端通常锚固在被认为是稳定基准的基岩或深层土体上。随后，在管内不同深度布设传感器或测量锚点，通过测量这些点相对于基准点的垂直位置变化，来实现对各土层沉降的精确区分和测量。

3、然而，现有的分层沉降计在现场安装施工过程中存在明显的问题。首先，该装置的安装具有较高的技术复杂性，需要随同沉降管一起精确布设到地下指定深度，这通常要求有专业技术人员进行现场指导，对施工人员的技能要求高。其次，在目前的工艺中，传感器和相关测量元件往往需要提前安装固定在沉降管内部，导致整体安装难度较大。此外，设备的线缆在沉降管外，随沉降管一同埋入土壤中，导致线缆存在破损的风险。

技术实现思路

1、针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提供一种地面沉降监测装置，通过在土体的多层中设置检测板，转动拉紧回复转盘之后对初始位置进行标定，当土体发生沉降时，检测板向下移动，拉绳松弛对回复转盘解除限位，回复转盘在回复力的作用下转动，从而带动指针转动，通过指针在显示盘上的指示即可实现对沉降量数据的读取。仅需直接观测即可得到准确的沉降量，并且装置全部使用机械结构拼接而成，未使用电子器件，避免电子器件长期在土体潮湿环境中失效，保证了沉降监测的精准度。

2、为了实现上述目的，提供一种地面沉降监测装置，包括设于土体中最底层的预埋板、于土层中分层设置的多个检测板、设于所述检测板和预埋板之间的拉绳以及设于地表的观测柜；

3、所述预埋板中设有滑轮，所述检测板为空心板，拉绳的一端连接于检测板上，绕过滑轮后另一端延伸至观测柜中；

4、所述观测柜中设有回复转盘，所述回复转盘和显示盘，所述回复转盘的轴线上连接有指针，所述指针设于显示盘的面上，所述显示盘上设有周向的刻度；

5、所述回复转盘设有预拉力，拉绳的另一端固定并缠绕于回复转盘上，且所述拉绳拉紧。

6、进一步的，所述观测柜设于地表平台上，由地表平台对其提供支撑；

7、所述观测柜还包括柜体，所述柜体中设有多个立板，多个立板之间预留有间隙，所述固定轴固定于立板上。

8、进一步的，所述固定轴包括实心轴、第一空心轴以及第二空心轴，分别固定于一个立板上；

9、所述回复转盘包括第一转盘、第二转盘以及第三转盘，所述第一转盘套于实心轴上，所述第二转盘套于第一空心轴上，所述第三转盘套于第二空心轴上。

10、进一步的，所述第一转盘的后端还固定有第一转轴，所述第一转轴为空心轴，其套于实心轴上与第一转盘同步转动；

11、所述第二转盘的后端还固定有第二转轴，所述第二转轴为空心轴，其套于第一空心轴上与第二转盘同步转动；

12、所述第三转盘的后端还固定有第三转轴，所述第三转轴为空心轴，其套于第二空心轴上与第三转盘同步转动。

13、进一步的，所述第一转轴、第二转轴以及第三转轴均穿过显示盘的中心，且第一转轴从第二转轴的端部露出，第二转轴从第三转轴的端部露出，所述第一转轴、第二转轴以及第三转轴的端部均设有一个指针。

14、进一步的，所述第一转轴还贯穿第一空心轴设置，在该第一空心轴中转动；

15、所述第二转轴也贯穿第二空心轴设置，在该第二空心轴中转动。

16、进一步的，所述第一转盘和实心轴之间设有卷簧，通过卷簧为第一转盘提供回复力；

17、所述第二转盘和第一空心轴之间设有卷簧，通过卷簧为第二转盘提供回复力；

18、所述第三转盘和第二空心轴之间设有卷簧，通过卷簧为第三转盘提供回复力。

19、进一步的，所述预埋板的顶面中心位置开有槽，滑轮通过滑轮轴转动连接于槽内，且滑轮设有多个。

20、进一步的，所述检测板均设于同一竖直方向上，其通过波纹管连接，最底层检测板与预埋板之间、最顶层检测板与地表平台之间也均通过波纹管连接，所述波纹管的端口包裹检测板上的空心孔，所述拉绳设于波纹管中，上方检测板上的拉绳穿过下方检测板的空心孔和波纹管绕至滑轮上，再向上穿过所有检测板的空心孔和波纹管至回复转盘上。

21、总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

22、1.本实用新型的地面沉降监测装置，通过在土体的多层中设置检测板，转动拉紧回复转盘之后对初始位置进行标定，当土体发生沉降时，检测板向下移动，拉绳松弛对回复转盘解除限位，回复转盘在回复力的作用下转动，从而带动指针转动，通过指针在显示盘上的指示即可实现对沉降量数据的读取。仅需直接观测即可得到准确的沉降量，并且装置全部使用机械结构拼接而成，未使用电子器件，避免电子器件长期在土体潮湿环境中失效，保证了沉降监测的精准度。

23、2.本实用新型的地面沉降监测装置，每个检测板上的拉绳分别绕设于不同的滑轮上，滑轮为拉绳改变受力方向，当对应的检测板处土层下沉时，拉绳松弛，在回复转盘的作用下自动拉紧，并且回复转盘自身转动，多个滑轮独立转动，从而使其相互之间不会产生影响，保证监测的准确性。

24、3.本实用新型的地面沉降监测装置，第一转盘、第二转盘以及第三转盘均同轴设置，以使其端部连接的转轴均在同一轴向上，实现在同一个显示盘上使用对应的指针即可完成对不同土层沉降量进行监测，简化沉降数据获取的步骤，使其数据显示更直观。

25、4.本实用新型的地面沉降监测装置，由于在土体深层中，土体结构稳定，其沉降量可以忽略不计，以深层的预埋板作为监测的基准，可以避免以地面为基准产生的误差。此外，由于中层土体沉降时，会导致地面也发生相对应的沉降，从而影响表层沉降数据的监测，此时仅需使用底层沉降数据进行修正即可获得准确的表层监测数据。

26、5.本实用新型的地面沉降监测装置，拉绳设于波纹管中与土体隔离，避免土层沉降时对拉绳造成损伤，避免其长时间暴露在土体中与酸性物质接触发生锈蚀腐烂的情况发生，提高装置的使用寿命，保证装置能够持续监测。

1.一种地面沉降监测装置，其特征在于，包括设于土体中最底层的预埋板（1）、于土层中分层设置的多个检测板（2）、设于所述检测板（2）和预埋板（1）之间的拉绳（5）以及设于地表的观测柜（7）；

2.根据权利要求1所述的一种地面沉降监测装置，其特征在于，所述观测柜（7）设于地表平台（6）上，由地表平台（6）对其提供支撑；

3.根据权利要求2所述的一种地面沉降监测装置，其特征在于，所述固定轴（74）包括实心轴（741）、第一空心轴（742）以及第二空心轴（743），分别固定于一个立板（72）上；

4.根据权利要求3所述的一种地面沉降监测装置，其特征在于，所述第一转盘（731）的后端还固定有第一转轴（734），所述第一转轴（734）为空心轴，其套于实心轴（741）上与第一转盘（731）同步转动；

5.根据权利要求4所述的一种地面沉降监测装置，其特征在于，所述第一转轴（734）、第二转轴（735）以及第三转轴（736）均穿过显示盘（75）的中心，且第一转轴（734）从第二转轴（735）的端部露出，第二转轴（735）从第三转轴（736）的端部露出，所述第一转轴（734）、第二转轴（735）以及第三转轴（736）的端部均设有一个指针（76）。

6.根据权利要求5所述的一种地面沉降监测装置，其特征在于，所述第一转轴（734）还贯穿第一空心轴（742）设置，在该第一空心轴（742）中转动；

7.根据权利要求6所述的一种地面沉降监测装置，其特征在于，所述第一转盘（731）和实心轴（741）之间设有卷簧，通过卷簧为第一转盘（731）提供回复力；

8.根据权利要求1-7中任一项所述的一种地面沉降监测装置，其特征在于，所述预埋板（1）的顶面中心位置开有槽，滑轮（4）通过滑轮轴转动连接于槽内，且滑轮（4）设有多个。

9.根据权利要求1-7中任一项所述的一种地面沉降监测装置，其特征在于，所述检测板（2）均设于同一竖直方向上，其通过波纹管（3）连接，最底层检测板（2）与预埋板（1）之间、最顶层检测板（2）与地表平台（6）之间也均通过波纹管（3）连接，所述波纹管（3）的端口包裹检测板（2）上的空心孔，所述拉绳（5）设于波纹管（3）中，上方检测板（2）上的拉绳（5）穿过下方检测板（2）的空心孔和波纹管（3）绕至滑轮（4）上，再向上穿过所有检测板（2）的空心孔和波纹管（3）至回复转盘（73）上。