一种深层位移监测装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种深层位移监测装置，属于监测设备技术领域。


背景技术：

2.在边坡治理、路堤填筑、土方开挖、地基处理等工程中，需进行土体深层水平位移监测，以了解工程施工过程中土体不同深度处的位移变形量，确保施工安全。目前土体深层水平位移监测主要是测斜管法，即在测点土体中埋设测斜管，通过人工的方式在监测孔内升降测斜传感器，按照固定的测量深度间隔(一般0 .5米)逐点进行数据采集，这种方法虽然操作简单，但存在使用局限性和诸多缺点：(1)测斜传感器通过导向滑轮实现在测斜管内升降，为了便于升降移动，滑轮与测斜管内壁间隙配合，存在较大的测量误差，严重影响数据的准确性，而如果减小导向滑轮与测斜管内壁的间隙，存在滑轮安装困难，易损坏等问题；(2)进行地下较深层位移的测量时，需要安装多个测斜传感器，导致测量拉线受力较大，产生变形或断裂，缩短其使用寿命；（3）现有的测斜装置功能单一，需要进行地下深层水位等测量时，需要另备其它专用装置。


技术实现要素：

3.鉴于此，本实用新型的目的是提供一种深层位移监测装置，可以克服现有技术的不足。
4.本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：
5.一种深层位移监测装置，包括设置在地下深层监测孔内保持竖直向下设置的测斜管，测斜管的内壁周向均布有多个导向凹槽，导向凹槽沿测斜管的轴向延伸；还包括测斜单元，测斜单元通过电缆线与数据处理装置相连；在测斜单元外圆周向均布有多个弹性导向轮，测斜单元悬吊于测斜管内，且其上的每个弹性导向轮弹性卡入相对应的导向凹槽内并与之相贴合，使测斜单元能在测斜管内移动且保持竖直向下设置。
6.前述的测斜单元为多个设置且通过电缆线顺次串联在一起；在测斜管的顶端设有盖体，盖体通过电缆线与悬挂在测斜管内的一串测斜单元相连，用于测斜单元的悬挂限位及防止杂物、污水进入测斜管内。
7.前述弹性导向轮包括多个与所述导向凹槽匹配的滚轮，每个滚轮均通过弹性结构与测斜单元固连。
8.前述弹性结构为∠型弹片，在测斜单元外表面均布有多个位置与测斜管内导向凹槽相对的十字沉槽，所述∠型弹片的短边通过螺纹板螺接于十字沉槽内，且相对于轴线对称的两个弹片构成开口向上的v形结构，长边顶端与滚轮铰接。
9.前述弹性导向轮为两个对称设置在测斜单元两侧，在测斜单元外表面开设有两个对称的十字沉槽，弹片通过螺钉固连在十字沉槽内，且两弹片弹片构成开口向上的v形结构；
10.在前述一个测斜单元上至少设有两组弹性导向轮，并分别设置在测斜单元上段和
下段，使测斜单元相对于测斜管保持竖直状态。
11.前述盖体包括大于测斜管内孔的限位凸台，限位凸台底面设有与测斜管内孔匹配的密封塞，密封塞外圆周均布有多个与测斜管内的导向凹槽适配的凸起，实现盖体与测斜管密封连接。
12.前述限位凸台、密封塞和凸起为一体式结构；在盖体上开设有一个以上电缆线固定孔及一个以上附加钢丝绳安装孔。
13.在最下端的测斜单元上可拆卸连接有配重件。
14.前述测斜单元为三轴加速度传感器、测斜传感器或测斜仪。
15.与现有技术比较，本实用新型公开的一种深层位移监测装置，包括设置在地下深层监测孔内保持竖直向下设置的测斜管，测斜管的内壁周向均布有多个导向凹槽，导向凹槽沿测斜管的轴向延伸；还包括测斜单元，测斜单元通过电缆线与数据处理装置相连；在测斜单元外圆周同一直径方向均布有多个弹性导向轮，测斜单元悬于测斜管内，且其上的每个弹性导向轮弹性卡入相对应的导向凹槽内并与之相贴合，使测斜单元能在测斜管内移动且保持竖直向下设置。首先，采用弹性导向轮可以实现滚轮与导向凹槽的零间隙配合的同时，保证测斜单元能在测斜管内移动且始终保持竖直向下，测斜单元的安装精度高，监测准确性好，并且使得测斜单元具有弹性减震功能，受外界干扰小，监测稳定性好；其次，多个测斜单元通过电缆线柔性相接，使得山体变形时，多个测斜单元能够与山体变形一致，从而保证监测的准确性；另外，所述测斜单元为多个设置且通过电缆线顺次串联在一起，串联数量可以根据监测孔的深度进行增减，适用范围广，还可以实现低下不同深度分段采集数据，监测准确性高，不需要人工在不同深度的监测点停顿采集数据，避免了人工误差。
16.在测斜管的顶端设有盖体，盖体通过电缆线与悬挂在测斜管内的一串测斜单元相连，用于测斜单元的悬挂限位及防止杂物、污水进入测斜管内。具体地，多个柔性相连的测斜单元可以通过盖体调整多个测斜单元的高度位置，安装时，可以使整个测斜单元悬吊在测斜管内且最下端的测斜单元不能接触测斜管底，当山体变形时，保证了多个测斜单元能够自适应变化，从而确保多个测斜单元不至于受到山体的变形而破坏。
17.所述的弹性导向轮采用∠型弹片结构实现弹性连接，体积小，有利于测斜单元的小型化，减少了成本；优于对称布置，保证了受力对称均匀。
18.本实用新型的有益效果是：
19.（1）本实用新型结构简单，成本低廉，拆装方便快捷，可回收多次使用，并且测斜单元的安装精度高，监测精确性、稳定性和变形自适应性好；
20.（2）通过增加的盖体可以进行悬挂限位、防尘、防水，进行监测装置的有效保护，降低设备故障率，提高其使用寿命；
21.（3）本实用新型兼具地下位移、倾角、水位、降雨量等监测功能，实用性强。
22.本实用新型的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本实用新型的实践中得到教导。本实用新型的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
23.为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细描述，其中：
24.图1为本实用新型安装状态的结构示意图。
25.图2为为本实用新型的立体结构示意图。
26.图3为测斜单元2和弹性导向轮3连接结构示意图一。
27.图4为测斜单元2和弹性导向轮3连接结构示意图二。
28.图5为弹性导向轮3的结构示意图。
29.图6为测斜管1的结构示意图。
具体实施方式
30.以下将参照附图，对本实用新型的优选实施例进行详细的描述。应当理解，优选实施例仅为了说明本实用新型，而不是为了限制本实用新型的保护范围。
31.如图1-图6所示，一种深层位移监测装置，它放置于被监测对象周边的监测孔内，用于监测其地下深层位移情况，包括测斜管1、测斜单元2、弹性导向轮3和数据处理装置4；所述测斜管1设置在监测孔内，且测斜管1外壁与监测孔内壁之间的间隙注入水泥砂浆，使测斜管1保持竖直向下设置；所述测斜管1的内壁周向均布有多个导向凹槽 101，所述导向凹槽101沿测斜管1的轴向延伸；所述弹性导向轮3为至少两个周向均布在测斜单元2上，弹性导向轮3包括多个与所述导向凹槽 101匹配的滚轮301，每个滚轮301均通过弹性结构302与测斜单元2固连；所述的测斜单元2通过电缆线5与数据处理装置4相连，数据处理装置4用于采集与处理测斜单元2的监测数据；测斜单元2悬于测斜管1内，测斜单元2上的每个弹性导向轮3对应卡入与之相对的凹槽101内，在弹性结构的作用下使弹性导向轮3与凹槽101相贴合，保证每个弹性导向轮3在对应的凹槽101内移动的同时，测斜单元2不会存在偏斜误差。
32.所述的测斜单元2为多个设置且通过电缆线5顺次串联在一起，测斜单元2的设置数量通过待监测的地下深层尺寸确定，每个测斜单元2用于监测测斜管1的一段，以实时获取该段测斜管1的轴向与铅垂向的夹角。
33.在测斜管1的顶端设有盖体6，盖体6与串联在一起的测斜单元2相连，用于测斜单元2的悬挂限位及防止杂物、雨水进入测斜管1内。
34.所述盖体6包括大于测斜管1内孔的限位凸台601，限位凸台601底面设有与测斜管1内孔匹配的密封塞602，密封塞602外圆周均布有多个与测斜管1内的导向凹槽 101适配的凸起603，实现盖体6与测斜管1密封连接。
35.所述盖体6为橡胶材质或不锈钢材质，盖体包含的限位凸台601、密封塞602和凸起603为一体式结构。
36.在盖体6上开设有一个以上电缆线固定孔604，电缆线5一端串联有测斜单元2，另一端通过电缆线固定孔604固定并穿出盖体6与设置在监测孔外的数据处理装置4相连。设置一个以上电缆线固定孔604，可以安装多根不同功能的电缆线，使得采用不同功能的电缆线分别对应连接测斜单元2、雨量计、水位计、渗压计等实现多参数同时采集。
37.在盖体6上还开设有一个以上附加钢丝绳安装孔605，当进行监测的地下较深，为
了减少电缆线5的承载力，在串联的各个测斜单元2之间依次附加钢丝绳，通过钢丝绳承载来减轻电缆线5受力。
38.在最下端的测斜单元2上可拆卸连接有配重件7，所述配重件7用于为串联有测斜单元2提供向下的拉力，保证测斜单元2垂直放入测斜管1内并顺畅移动。
39.进行深层位移监测时，首先进行测斜管1、测斜单元2、数据处理装置4的安装，当监测孔处的地下深层发生位移时，与地下深层固连成一体的测斜管1会随之发生偏移，悬于测斜管1内的测斜单元2将监测到测斜管1的轴向与铅垂向的偏移角位移量，同时通过数据处理装置4采集与处理所述测斜单元2的监测数据，便于监测人员可以通过监测孔的实时监测信息，获知监测点位的地下深层发生位移的情况。
40.所述弹性结构302为∠型弹片，在测斜单元2外表面均布有多个位置与测斜管内导向凹槽 101相对的十字沉槽201，所述∠型弹片的短边通过螺纹板303螺接于十字沉槽201内，且相对于轴线对称的两个弹片构成开口向上的v形结构，而∠型弹片的长边顶端设置成叉形结构，所述滚轮301铰接于叉形结构中间。
41.所述弹性导向轮3为两个对称设置在测斜单元2两侧，在测斜单元2外表面开设有两个对称的十字沉槽201，弹片通过螺钉固连在十字沉槽内，且两弹片弹片构成开口向上的v形结构。
42.在一个测斜单元2上至少设有两组弹性导向轮3，并分别设置在测斜单元2上段和下段，使测斜单元2相对于测斜管1更好保持竖直状态，可进一步提升测斜单元2的测量精度。
43.所述的测斜管1为多段管段拼接构成，其拼接长度可以依据监测孔的深度进行增减。
44.所述测斜单元2包括柱形外壳，柱形外壳内设有三轴加速度传感器、测斜传感器或测斜仪。
45.所述数据处理装置4包括固连在监测孔旁边的固定支架401，在固定支架401的上设有与测斜单元2相连的采集仪402，采集仪402与设置在固定支架401顶端的太阳能供电装置403电连接。
46.以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式保密的限制，任何未脱离本实用新型技术方案内容、依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。