一种教学用建筑物沉降模拟观测标志钉

1.本新型涉及一种教学用建筑物沉降模拟观测标志钉，属建筑物变形监测技术领域。


背景技术：

2.建筑物变形监测是《工程测量学》实习的重要实习内容之一，需要学生对建筑物、构筑物等变形体进行定期测量以确定其空间位置随时间的变化特征，所以需要在建筑物上埋设沉降标志测钉。目前市面上所采用的沉降标志都是一些光滑的沉降标志测钉，近年来也有采用设置防滑脱的斜面倒扣的方法如专利cn201520401918.7，其有效防止测钉的松动和滑出，提高了测钉的稳定性。但由于教学实习时间短，短时间内变形体的变形现象不明显，难以满足建筑物沉降模拟观测的需求，而针对这一问题，当前尚无有效的专业教学设备，从而对教学活动开展及实训效果均造成了较大困扰。
3.同时，传统的观测钉设备完成安装后，则无法对其结构进行灵活调整，无法满足不同教学活动的需要，同时由于教学活动频繁，因此也导致观测钉易受到磨损或外力冲击损坏，因此传统的观测钉也无法有效满足局部零部件更换及维护作业的需要，从而也给实际教学工作造成了较大的不便。
4.因此针对这一问题，迫切需要开发一种针对教学环境使用的沉降观测钉设备，以满足实际使用的需要。


技术实现要素：

5.为了解决现有技术上的不足，本新型提供一种教学用建筑物沉降模拟观测标志钉，该新型与现有传统的观测钉技术相比,一方面使用方法与传统的观测钉施工及使用方法相同，无需设置专用连接结构及安装工艺，通用性好，同时安装定位便捷且结构稳定性好，并可根据使用需要进行灵活调节及维护作业；另一方面可根据教学活动需要，灵活对不同沉降相变量进行模拟仿真，从而有效实现在短时间内对建筑沉降仿真作业的需要，从而有效满足教学活动中需要根据教学内容灵活调整、仿真建筑沉降量作业的需要，同时还可根据使用需要，设备磨损情况，有效的实现零部件更换调整，在提高使用灵活性的同时，有效满足日常维护作业的需要。
6.为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现：
7.一种教学用建筑物沉降模拟观测标志钉，包括钉帽、定位杆、导向调节杆、锁紧机构，其中定位杆前端面及后端面分别设与其同轴分布的调节槽，调节槽为圆柱结构，其深度不小于定位杆长度的1/4，导向调节杆均为圆柱体结构，其后半部分嵌于调节槽内，与调节槽同轴分布并与调节槽侧表面滑动连接，导向调节杆外表面设连接螺纹，并通过连接螺纹与锁紧机构连接，锁紧机构包覆在定位杆、导向调节杆外并与其同轴分布，定位杆前端面所连接的导向调节杆前端面与钉帽连接并同轴分布，且钉帽最大直径为导向调节杆直径的至少2倍。
8.进一步的，所述定位杆为“一”字形柱状结构及“l”型柱状结构中的任意一种。
9.进一步的，所述定位杆后半部外径比前半部外径大至少2毫米，且变径部分及其后端面均采用30
°
—60
°
倾斜过渡面，且其后端面直径与前端面直径相同，所述定位杆后半部外侧另设膨胀套，所述膨胀套包覆在定位杆后半部外，与定位杆同轴分布并与定位杆外表面连接。
10.进一步的，所述定位杆前半部外表面及调节槽槽壁均设连接螺纹，且所述调节槽通过连接螺纹与导向调节杆间啮合连接，所述定位杆前半部通过连接螺纹与锁紧机构连接。
11.进一步的，所述锁紧机构为卡箍、管箍、锁紧螺母、螺套中的任意一种。
12.进一步的，所述的调节槽内设与其同轴分布的承载弹簧，所述承载弹簧分别于调节槽底部及导向调节杆后端面相抵，所述调节槽槽壁设至少一条与其同轴分布的密封环，所述密封环嵌于槽壁内并与导向调节杆外表面滑动连接。
13.进一步的，所述的导向调节杆外表面设与其轴线平行分布的刻度尺。
14.进一步的，所述的钉帽外表面设与其同轴分布的水平仪。
15.进一步的，所述的钉帽包括底座、面板，所述底座为横断面呈矩形的板状结构，所述面板为与底座同轴分布的槽状结构，包覆在底座上端面外并与底座构成闭合腔体结构，且水平仪嵌于面板上端面并与面板同轴分布。
16.本新型与现有传统的观测钉技术相比,一方面使用方法与传统的观测钉施工及使用方法相同，无需设置专用连接结构及安装工艺，通用性好，同时安装定位便捷且结构稳定性好，并可根据使用需要进行灵活调节及维护作业；另一方面可根据教学活动需要，灵活对不同沉降相变量进行模拟仿真，从而有效实现在短时间内对建筑沉降仿真作业的需要，从而有效满足教学活动中需要根据教学内容灵活调整、仿真建筑沉降量作业的需要，同时还可根据使用需要，设备磨损情况，有效的实现零部件更换调整，在提高使用灵活性的同时，有效满足日常维护作业的需要。
附图说明
17.下面结合附图和具体实施方式来详细说明本新型；
18.图1为本新型“一”字形状态结构示意图；
19.图2为新型“l”字形状态结构示意图；
具体实施方式
20.为使本新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于施工，下面结合具体实施方式，进一步阐述本新型。
21.如图1和2所示，一种教学用建筑物沉降模拟观测标志钉，包括钉帽1、定位杆2、导向调节杆3、锁紧机构4，其中定位杆1前端面及后端面分别设与其同轴分布的调节槽5，调节槽5为圆柱结构，其深度不小于定位杆2长度的1/4，导向调节杆3为圆柱体结构，其后半部分嵌于调节槽5内，与调节槽5同轴分布并与调节槽5侧表面滑动连接，导向调节杆3外表面设连接螺纹6，并通过连接螺纹6与锁紧机构4连接，锁紧机构4包覆在定位杆2、导向调节杆5外并与其同轴分布，定位杆2前端面所连接的导向调节杆3前端面与钉帽1连接并同轴分布，且
钉帽1最大直径为导向调节杆3直径的至少2倍。
22.本实施例中，所述定位杆2为“一”字形柱状结构及“l”型柱状结构中的任意一种。
23.特别说明的，所述定位杆2后半部外径比前半部外径大至少2毫米，且变径部分及其后端面均采用30
°
—60
°
倾斜过渡面8，且其后端面直径与前端面直径相同，所述定位杆2后半部外侧另设膨胀套7，所述膨胀套7包覆在定位杆2后半部外，与定位杆2同轴分布并与定位杆2外表面连接。
24.同时的，所述定位杆2前半部外表面及调节槽5槽壁均设连接螺纹6，且所述调节槽5通过连接螺纹6与导向调节杆3间啮合连接，所述定位杆2前半部通过连接螺纹6与锁紧机构4连接。
25.进一步优化的，所述锁紧机构4为卡箍、管箍、锁紧螺母、螺套中的任意一种。
26.此外，所述的调节槽5内设与其同轴分布的承载弹簧9，所述承载弹簧9分别于调节槽5底部及导向调节杆3后端面相抵，所述调节槽5槽壁设至少一条与其同轴分布的密封环10，所述密封环10嵌于槽壁内并与导向调节杆3外表面滑动连接。
27.本实施例中，所述的导向调节杆3外表面设与其轴线平行分布的刻度尺11。
28.优选的，所述的钉帽1外表面设与其同轴分布的水平仪12。
29.进一步优化的，所述的钉帽1包括底座101、面板102，所述底座101为横断面呈矩形的板状结构，所述面板102为与底座101同轴分布的槽状结构，包覆在底座101上端面外并与底座101构成闭合腔体结构，且水平仪12嵌于面板102上端面并与面板102同轴分布。
30.进一步优化的，所述面板为轴向截面呈矩形、等腰梯形及圆弧结构中任意一种的槽状结构。
31.本新型在具体实施中，首先对构成本新型的钉帽、定位杆、导向调节杆、锁紧机构等基本结构进行装配，完成本新型组装，然后根据工程实施规范将本新型后半部分嵌入到建筑内，使其前半分布位于建筑外，并使钉帽位于建筑物沉降观测点位置，即可完成本新型装配。
32.本新型在装配时，为了提高本新型安装定位结构的稳定性，同时也为了提高本新型在日常使用中维护及更换的灵活性和便捷性，可在对本新型安装时，预先在安装位置内设置膨胀套，然后再安装本新型过程中，利用本新型定位杆后半部直径变大的结构，对膨胀套施加压力，从而增加膨胀套与建筑物及定位杆之间的连接结构强度，达到提高本新型定位稳定性的目的，同时在进行本新型更换等作业时，另可通过将本新型后半部从膨胀套退出后，由于定位杆前半部直径变小的缘故提高定位杆拆除的便捷性。
33.同时，在本新型安装定位时，另可通过调整定位杆后端面连接的的伸出量，有效的调节本新型安装定位结构，满足不同建筑安装运行的需要，进一步提高本新型使用的灵活性；
34.在实际观测作业时，使用者可按照传统的观测钉使用方法直接进行沉降观测作业，同时在观测作业中，另可通过调整定位杆前端面导向调节杆伸出量来调整用于沉降观测定位钉帽的位置，并通过钉帽位置调节来达到对建筑物沉降量进行仿真的目的，并以此来满足教学仿真观测的需要。
35.同时在实际观测及设备运行维护中，一方面可通过对定位杆前端面所连接的导向调节杆及顶帽进行调整和更换，可实现快速设备更换及维护作业的目的；另一方面可通过
设置在钉帽上的水平仪及导向调节杆外表面的刻度尺对当前钉帽位置进行识别，进一步提高本新型使用灵活性和精度的同时，另可及时发现本新型因外力碰撞等因素造成位移等偏差情况，提高教学观测获取结果的准确性和精度。
36.此外，钉帽通过采用底座、面板这类分体式结构，可快速对顶帽表面进行更换，从而消除因频繁使用等因素造成的损耗。
37.本新型与现有传统的观测钉技术相比,一方面使用方法与传统的观测钉施工及使用方法相同，无需设置专用连接结构及安装工艺，通用性好，同时安装定位便捷且结构稳定性好，并可根据使用需要进行灵活调节及维护作业；另一方面可根据教学活动需要，灵活对不同沉降相变量进行模拟仿真，从而有效实现在短时间内对建筑沉降仿真作业的需要，从而有效满足教学活动中需要根据教学内容灵活调整、仿真建筑沉降量作业的需要，同时还可根据使用需要，设备磨损情况，有效的实现零部件更换调整，在提高使用灵活性的同时，有效满足日常维护作业的需要。
38.以上显示和描述了本新型的基本原理和主要特征和本新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本新型的原理，在不脱离本新型精神和范围的前提下，本新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本新型范围内。本新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。