一种单孔可串联式孔内测斜仪的制作方法

1.本实用新型涉及地质监测、勘探装置技术领域，尤其涉及一种单孔可串联式孔内测斜仪。


背景技术：

2.随着我国的经济技术的发展，对潜在自然危害的预警和建筑建设的安全问题也逐渐重视起来，相较于之前的人工监督检查，现在更倾向于发展连续的、无人坚守的智慧监测工程。现有的固定测斜仪利用重力加速度计，根据计算可以得出测量点的倾斜角度的原理，可以快速准时的观测深基坑的隔墙以及筑堤和挡土墙等变形，或是建筑物的地面位移以及大坝、公路和铁路上方滑坡地区的倾斜等危害，是自动化监测中一种必要的精密测量仪器。
3.测斜仪使用时首先需要预埋测斜管，测斜管通常安装在穿过不稳定土层至下部稳定地层的垂直转孔内。当测斜管受力产生形变时，测斜仪便能逐段显示变形后测斜管的轴线与垂直线的弧度偏移夹角，按照测点的分段长度，分别求出不同高度的水平位移增量，由测斜管底部测点开始逐段累加，可以得到任一高度的实际水平位移。目前的测量方法是单孔单点测量，首先在测斜管顶部将带导线的测斜仪沿测斜管内导槽放到管底，再通过人工拖拽的方式，每隔0.5 米采集一个数据直到测斜管顶部，由于测量精度要求很高，为了消除测斜仪的系统及人工误差，需要将测斜仪重复上过程测试多次，求得测量结果的平均值。这样的测量方法效率低下，测量人员劳动强度高，以一般工地20—50个测斜孔计算，每天需要重复上述工作数百次。在实际情况当中，还会遇到以下几点问题：(1)由于雨水天气或者是地下渗水导致测斜管会有积水，所以测斜仪经常需要在水中进行工作，长期在水中工作会使内部渗水会损害内部组件，导致无法正常工作；(2)测斜仪安装到测斜管内时，由于管内有积水并且测斜仪重量轻、浮力大，导致测斜仪难以下管。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种单孔可串联式孔内测斜仪，解决测斜管内积水渗入到测斜仪内部会损害内部组件，导致无法正常工作；测斜仪重量轻、浮力大导致难以下管的问题。
5.为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
6.本实用新型一种单孔可串联式孔内测斜仪，包括测试主机和预埋于地下的测斜管，所述测斜管内串联设置有若干带有防水系统的孔内测斜仪，相邻两个所述孔内测斜仪之间通过连接弹片连接，所述连接弹片的外侧设置有导轮，所示测斜管的内壁上设置有与所述导轮相匹配的导槽，若干所述孔内测斜仪通过信号线与所述测试主机电连接。
7.进一步的，最下端的所述孔内测斜仪的下方通过连接弹片连接有配重头。
8.再进一步的，所述孔内测斜仪包括外管，所述外管的内部设置有测斜传感器仓，所述测斜传感器仓的内部设置有测斜传感器，所述测斜传感器通过所述信号线与所述测试主机电连接。
9.再进一步的，所述测斜传感器仓包括测斜传感器仓体和测斜传感器仓盖，所述外管的内部设置有外管凸条，所述测斜传感器仓体的外壁上设置有与所述外管凸条相匹配的凹槽，所述测斜传感器仓体的上下两端设置有可供所述信号线通过的通孔，所述测斜传感器仓体的侧面设置有与所述测斜传感器仓盖相匹配的开口，所述测斜传感器仓体内安装所述测斜传感器后进行灌胶密封处理，灌胶密封处理后的所述测斜传感器仓体和所述测斜传感器仓盖构成一级防水系统。
10.再进一步的，所述外管的两端均设置有密封组件，所述外管及其两端的所述密封组件构成二级防水系统。
11.再进一步的，所述密封组件包括外密封堵头和内密封堵头，所述外密封堵头与所述外管的内壁螺纹连接，所述内密封堵头螺纹连接在所述外密封堵头的内部，所述外密封堵头和所述内密封堵头的中心设置有可供所述信号线通过的通孔，所述外密封堵头与所述信号线之间设置有内密封圈，所述外密封堵头与所述外管的内壁之间设置有外密封圈。
12.再进一步的，所述连接弹片包括上弹片和下弹片，所述上弹片和所述下弹片通过螺栓连接在一起，所述导轮设置在所述上弹片上，所述上弹片和所述下弹片均通过螺栓与相邻的两个所述外管连接。
13.与现有技术相比，本实用新型的有益技术效果：
14.本实用新型一种单孔可串联式孔内测斜仪，将多个孔内测斜仪通过连接弹片相互连接固定，在最下端孔内测斜仪通过连接弹片连接有配重头，配重头用于增加孔内测斜仪整体重量，降低重心，使孔内测斜仪能够顺利安装到测斜管内，防止安装孔内测斜仪过程中最下端孔内测斜仪的外管管体由于碰撞测斜管内壁导致损坏，增加配重能够使孔内测斜仪在测斜管中不会因为积水导致孔内测斜仪晃动影响采集数据准确性；外管、外密封堵头和内密封堵头采用铝合金材质，硬度高、抗腐蚀性效果好，能够长时间工作在测斜管中，减少人工成本；孔内测斜仪有两级防水系统，测斜传感器仓构成一级防水系统，内密封堵头、外密封堵头、内外密封圈、外密封圈和外管组成二级防水系统，能够有效的保护测斜传感器，提高重复使用率；根据现场情况，可以当场酌情增加或减少孔内测斜仪，提高便利性。
附图说明
15.下面结合附图说明对本实用新型作进一步说明。
16.图1为本实用新型单孔可串联式孔内测斜仪结构示意图；
17.图2为本实用新型孔内测斜仪结构示意图图；
18.图3为本实用新型孔内测斜仪横截面示意图；
19.图4为本实用新型孔内测斜仪、连接弹片和导轮的结构示意图；
20.图5为图4中a处放大图；
21.图6为图4中b处放大图；
22.附图标记说明：1、测试主机；2、测斜管；3、孔内测斜仪；4、连接弹片； 5、导轮；6、信号线；7、配重头；301、外管；301-1、外管凸条；301-2、第一通孔；302、测斜传感器仓；302-1、测斜传感器仓体；302-2、测斜传感器仓盖；303、测斜传感器；304、外密封堵头；305、内密封圈；306、内密封堵头； 307、外密封圈；401、上弹片；401-1、第二通孔；401-2、第三通孔；401-3、第一螺纹孔；402、下弹片；402-1、第四通孔；402-2、第五通孔；402-3、第二螺纹孔。
具体实施方式
23.如图1-6所示，一种单孔可串联式孔内测斜仪，包括测试主机1和预埋于地下的测斜管2，所述测斜管2内串联设置有若干带有防水系统的孔内测斜仪3，相邻两个所述孔内测斜仪3之间通过对称布置的两个连接弹片4连接，所述连接弹片4的外侧通过支架安装有导轮5，所示测斜管2的内壁上设置有与所述导轮5相匹配的导槽，若干所述孔内测斜仪3通过信号线6与所述测试主机1电连接；测试主机用于控制采集孔内测斜仪工作状态。
24.具体来说，最下端的所述孔内测斜仪3的下方通过对称布置的两个连接弹片4连接有配重头7；通过增加配重头，可以增加测斜仪的整体重量，降低重心，避免浮力的影响，方便顺利下管，同时防止安装孔内测斜仪过程中最下端孔内测斜仪的外管管体由于碰撞测斜管内壁导致损坏。
25.如图2、3所示，所述孔内测斜仪3包括外管301，所述外管301的内部设置有测斜传感器仓302，所述测斜传感器仓302的内部设置有测斜传感器303，所述测斜传感器303通过所述信号线6与所述测试主机1电连接；测斜传感器 303用于检测测试孔内测斜仪3的偏转角度；外管301、外密封堵头304和内密封堵头306采用铝合金材质，硬度高、抗腐蚀性效果好，能够长时间工作在测斜管2中，减少人工成本。
26.所述测斜传感器仓302包括测斜传感器仓体302-1和测斜传感器仓盖 302-2，所述外管301的内部连接有外管凸条301-1，所述测斜传感器仓体302-1 的外壁上设置有与所述外管凸条301-1相匹配的凹槽，所述测斜传感器仓体 302-1的上下两端设置有可供所述信号线6通过的通孔，所述通孔的直径略大于所述信号线6的外径，信号线6贯穿通孔后与测斜传感器303连接，所述测斜传感器仓体302-1的侧面设置有与所述测斜传感器仓盖302-2相匹配的开口，测斜传感器仓体302-1在安装测斜传感器303后进行灌胶密封处理，灌胶密封处理后的所述测斜传感器仓体302-1和所述测斜传感器仓盖302-2构成一级防水系统；测斜传感器仓盖302-2是起一个限制作用，以防灌胶太多，将测斜传感器仓盖302-2扣住向下挤压将多余的胶挤出。
27.具体的，外管凸条301-1的长度小于外管301的长度，外管301两端的外密封堵头304的高度加上内密封堵头306的高度再加上外管凸条301-1的长度约为外管长度；测斜传感器仓体302-1的凹槽卡接在外管凸条301-1上，测斜传感器仓体302-1安装进外管301内时，是要统一方向，例如，为了确定安装方向，将测斜传感器仓盖302-2的方向朝外管301上的其中一个第一通孔301-2，而后其他测斜传感器仓302皆朝同一方向安装，外管301间的连接弹片4保持同向。将测斜传感器仓体302-1的位置固定，防止测斜传感器仓体302-1旋转，由于测斜传感器303在测斜传感器仓体302-1内的安装方向是固定，所以将测斜传感器仓体302-1位置固定后，测斜传感器303的方向也随之固定，多个测斜传感器303的方向都相同，可以提高测量的准确性。
28.所述外管301的两端均设置有密封组件，所述外管301及其两端的所述密封组件构成二级防水系统；如图5所示，所述密封组件包括外密封堵头304和内密封堵头306，所述外密封堵头304与所述外管301的内壁螺纹连接，所述内密封堵头306螺纹连接在所述外密封堵头304的内部，所述外密封堵头304的内部螺纹连接有内密封堵头306，所述外密封堵头304和所述内密封堵头306的中心设置有可供所述信号线6通过的通孔，所述外密封堵头304与所述信号线6 之间设置有内密封圈305，所述外密封堵头304与所述外管301的内壁之间
设置有外密封圈307；外管301两端内侧与外密封堵头304外壁上有相互吻合的螺纹，拧紧后外密封圈307与外管301内壁紧密贴合，防止水从1外密封堵头304外侧渗进外管301内部，外密封堵头304内侧与内密封堵头306外侧有相互吻合的螺纹，拧紧后内密封圈305与信号线6紧密贴合，防止水从内密封堵头306 内测与信号线6缝隙处渗入外管301内部；具体的，第二级防水系统中的零部件根据实际使用情况进行增添或减少，当测斜管2内无积水，可以去掉二级防水系统中的内密封圈305、外密封圈307，同时因为没有浮力作用，也可以将配重头7去掉。
29.如图4、5、6所示，所述连接弹片4包括上弹片401和下弹片402，所述上弹片401和所述下弹片402通过螺栓连接在一起，所述导轮5安装在所述上弹片401上，所述上弹片401和所述下弹片402均通过螺栓与相邻的两个所述外管301连接；具体的，所述上弹片401的上部设置有第二通孔401-1，所述外管 301上设置有第一通孔301-2，所述第二通孔401-1和所述第一通孔301-2对齐后通过螺栓连接在一起，所述上弹片401的下部设置有第三通孔401-2和第一螺纹孔401-3，所述下弹片402的上部设置有第四通孔402-1和第二螺纹孔 402-3，安装时，螺栓贯穿所述第三通孔401-2和所述第四通孔402-1后通过螺母固定，由于第三通孔401-2和第四通孔402-1为通孔，上弹片401和下弹片 402可以围绕螺栓转动，从而将多个孔内测斜仪3折叠起来；使用时，将第一螺纹孔401-3与第二螺纹孔402-3对齐，然后将螺螺栓旋入第一螺纹孔401-3与第二螺纹孔402-3内，从而将上弹片401和下弹片402的位置固定，操作方便，为孔内测斜仪安装到测斜管中减少安装时间、减少人工成本；在不使用时，可以将第一螺纹孔401-3与第二螺纹孔402-3上的螺栓拆下来，然后转动上弹片 401和下弹片402，从而将多个孔内测斜仪3折叠起来，减少空间占用，方便运输；所述下弹片402的下部设置有第五通孔402-2，所述第五通孔402-2和相邻的所述外管301上的第一通孔301-2对齐后通过螺栓连接在一起；上弹片401 和下弹片402通过螺栓连接成连接弹片4，连接弹片4具有弹性，使导轮5与测斜管2内壁上的导槽更充分接触，导轮5能沿测斜管2内壁上的导槽滑动，通过导轮、导槽配合进行定位；连接弹片用于孔内测斜仪间连接，以防对孔内测斜仪间的信号线造成损害。
30.本实用新型的工作过程如下：
31.首先，根据需求，先将各个孔内测斜仪3利用连接弹片4依次连接在一起，确认各个孔内测斜仪3间连接良好；安装完成后，静置一段时间。
32.确认信号线6与测试主机1通信连接良好，打开测试主机1，利用测试主机1控制孔内测斜仪3返回数据，记录并标定此时各个轴的偏转角，通过软件计算出初始水平位移量；等待一段时间后，记录并标定此时各个轴的偏转角，通过软件计算出此时的水平位移量以及水平位移变化量；按以上操作多次测量，记录水平位移变化量，通过软件将水平位移变化量用曲线图显示水平位移变化量，通过此方式能够看到实时的位移变化曲线图。
33.本实用新型中涉及的测斜管、导轮、配重头、外密封堵头、内密封圈、内密封堵头、外密封圈、信号线、测试主机、测斜传感器等及其电路连接均属于现有技术，在此不再赘述。
34.以上所述的实施例仅是对本实用新型的优选方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。