一种地面沉降监测装置以及监测方法与流程

技术特征：
1.一种地面沉降监测装置，其特征在于：包括竖直贯穿硬化路面层(1)和地表层(2)的监测孔(101)，所述硬化路面层(1)上监测孔(101)的内壁固定连接有支撑管(3)，所述地表层(2)上的监测孔(101)内填充有沙粒(102)，所述支撑管(3)的内壁设有密封圆盘(4)，所述密封圆盘(4)的表面贯穿有受牵拉并且可轴向滑动的竖直插杆(5)，所述竖直插杆(5)的底部与沙粒(102)的上表面活动连接，所述竖直插杆(5)的顶部通过销轴转动连接有转动臂(6)，所述支撑管(3)的顶部固定连接有对监测孔(101)进行密封的密封盖(7)，所述密封盖(7)的下表面固定连接有矩形管(8)，所述矩形管(8)内壁的底部定轴转动连接有指示管(9)，所述指示管(9)上靠近底部的弧形轮廓上固定套有传动齿轮(10)，所述传动齿轮(10)上的齿牙传动啮合有在矩形管(8)内限位滑动的齿条(11)，所述齿条(11)的端部固定连接有在矩形管(8)内水平限位滑动的连接板(12)，所述连接板(12)的侧面固定连接有连接座(13)，所述连接座(13)的内壁与转动臂(6)的顶部通过销轴转动连接，所述指示管(9)上靠近顶部的弧形轮廓贯穿矩形管(8)以及密封盖(7)的上表面并固定连接有用于显示转动幅度的指示杆(14)。2.根据权利要求1所述的地面沉降监测装置，其特征在于：所述竖直插杆(5)上设有对沙粒(102)进行按压的压平装置，所述压平装置包括设置在竖直插杆(5)底部轮廓上的传动杆(15)，所述传动杆(15)上远离竖直插杆(5)的一端固定连接有n形架(16)，所述n形架(16)内设有限位转动的压滚轮(17)，所述压滚轮(17)的底部与沙粒(102)的顶部活动连接，所述矩形管(8)的上表面固定连接有与传动齿轮(10)同轴设置且由动力机构带动转动的驱动管(18)，所述驱动管(18)的顶部贯穿密封盖(7)并与密封盖(7)活动连接，所述驱动管(18)的内壁与传动齿轮(10)的表面活动连接。3.根据权利要求2所述的地面沉降监测装置，其特征在于：所述n形架(16)上还设有使压滚轮(17)在竖直方向上进行运动的复压装置，所述复压装置包括在n形架(16)侧面上所开设的矩形通槽(19)，所述矩形通槽(19)的内壁上下限位滑动连接有升降滑块(20)，所述升降滑块(20)的顶部和底部均固定连接有复位弹簧(21)，所述复位弹簧(21)上远离升降滑块(20)的一端与矩形通槽(19)的内壁固定连接，所述n形架(16)上的升降滑块(20)被贯穿有可转动的转动轴(22)，所述转动轴(22)贯穿压滚轮(17)的圆心并与压滚轮(17)固定连接，所述转动轴(22)上靠近端部的弧形轮廓上活动卡接有半圆环形压块(23)，所述半圆环形压块(23)的弧形轮廓上固定卡接有叉板(24)，所述叉板(24)的顶部固定连接有被竖直插杆(5)贯穿的传动横板(25)，所述地表层(2)内贯穿插接有定位管(26)，所述叉板(24)上靠近定位管(26)的一侧固定连接有引导叉块(27)，所述定位管(26)的弧形轮廓上开设有与引导叉块(27)的端部相适配的波浪形引导槽(28)，所述定位管(26)的表面贯穿沙粒(102)。4.根据权利要求3所述的地面沉降监测装置，其特征在于：所述定位管(26)内设有对沙粒(102)内湿气进行转移的除湿装置，所述除湿装置包括固定在定位管(26)内壁的固定塞(29)，所述固定塞(29)的表面贯通设置有单向向下导气的单向阀一(30)，所述固定塞(29)的正上方设有在定位管(26)内壁中上下限位滑动的活动塞(31)，所述活动塞(31)的表面贯通设有两个单向向下导气的单向阀二(32)，所述活动塞(31)上表面的圆心处固定连接有活塞杆(33)，所述活塞杆(33)的顶部与传动横板(25)的下表面固定连接，所述定位管(26)的弧形轮廓上开设有排气口(34)，所述传动齿轮(10)的底部贯穿矩形管(8)的下表面延伸至支撑管(3)内。
5.根据权利要求1所述的地面沉降监测装置，其特征在于：所述齿条(11)的数量为两个，且两个齿条(11)以指示管(9)的竖直中心线呈中心对称设置。6.根据权利要求2所述的地面沉降监测装置，其特征在于：所述压滚轮(17)的棱边处经过圆弧过渡，且压滚轮(17)的弧形轮廓上开设有细纹。7.根据权利要求3所述的地面沉降监测装置，其特征在于：所述引导叉块(27)上远离叉板(24)的一端为弧形面，且引导叉块(27)通过其上的弧形面与波浪形引导槽(28)的内壁滑动连接。8.根据权利要求1所述的地面沉降监测装置，其特征在于：所述密封盖(7)的上表面固定连接有支撑杆(35)，所述支撑杆(35)的顶部固定连接有与蓄电池电性连接的太阳能板(36)。9.一种根据权利要求4所述的地面沉降监测装置，其特征在于：该地面沉降监测装置的监测方法包括以下步骤：s1：准备工作首先在硬化路面层(1)上向下开凿监测孔(101)至地表层(2)内，监测孔(101)的深度为一点五米，然后将定位管(26)竖直插至地表层(2)内，最后将沙粒(102)填充至监测孔(101)内，并使沙粒(102)的上表面与硬化路面层(1)和地表层(2)的相交面平齐，再将支撑管(3)固定在硬化路面层(1)上监测孔(101)的内壁中，最后将密封盖(7)焊接在支撑管(3)的顶部并对监测孔(101)的顶部进行密封；s2：驱动阶段通过动力机构带动驱动管(18)、矩形管(8)整体在密封盖(7)上的转动，使与竖直插杆(5)相连接的n形架(16)、压滚轮(17)在沙粒(102)的顶部进行转动，一旦地表层(2)内出现沉降，沙粒(102)在地表层(2)内的高度随即下降，竖直插杆(5)随之下降，最后引发传动齿轮(10)的转动；s3：分析阶段通过传动齿轮(10)带着指示杆(14)相对驱动管(18)初始位置处偏离的转动幅度，可直接判断沉降的程度。

技术总结
本发明公开了一种地面沉降监测装置，包括竖直贯穿硬化路面层和地表层的监测孔，所述硬化路面层上监测孔的内壁固定连接有支撑管，所述地表层上的监测孔内填充有沙粒，所述支撑管的内壁设有密封圆盘，所述密封圆盘的表面贯穿有受牵拉并且可轴向滑动的竖直插杆，所述竖直插杆的底部与沙粒的上表面活动连接，所述竖直插杆的顶部通过销轴转动连接有转动臂，所述支撑管的顶部固定连接有对监测孔进行密封的密封盖，所述密封盖的下表面固定连接有矩形管。本发明，通过上述结构之间的配合使用，解决了在实际使用过程中，由于传统地面沉降结构受到其自身结构所限制，并不适于对采空区深部地层进行沉降监测，给使用带来不便的问题。给使用带来不便的问题。给使用带来不便的问题。


技术研发人员：王明珠 邢丽花 战静华 沙福建 赵季初 聂德久 杨亚宾 冯克印 韩建江 魏茂杰 段晓飞 乔云 闫星宇 沈芳 王晓锋
受保护的技术使用者：山东省地质矿产勘查开发局第二水文地质工程地质大队（山东省鲁北地质工程勘察院）
技术研发日：2022.06.23
技术公布日：2022/9/2