【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于地面沉降監測，具體是指一種地鐵施工用地面沉降監測裝置。
技術介紹
1、地面沉降監測是目前在地鐵等工程施工、勘測的過程中，常用的檢測手段，其主要原理是在地上鉆孔，然后將沉降套管和沉降磁環一起伸入孔中，隨后在沉降磁環的固定爪張開插入孔壁土壤中的情況下，緩慢對豎孔進行回填，從而使得沉降磁環和周圍的土層相互結合和固定。
2、在后期測量時，只需要感應磁環的所在位置，即可得知土層的變化和沉降情況。
3、目前用于探測沉降的儀器大多價格昂貴，迫于成本壓力，施工單位持有的沉降探測數量實際十分有限，在地鐵等大型項目施工時，檢測設備數量的不足會成為限制施工進度的重要因素；但是實際上，關于沉降的探測和觀測，并不一定要求很高的精度，對于大多數對技術要求不高的普通施工場景，通過低成本的設備，一樣可以實現測量。事實上，價格昂貴精度高的設備，和精度相對一般的低成本設備均有各自的適用場景，合理分配二者的比例，才能在有限的成本下實現效果和效率的最大化。
技術實現思路
1、針對上述情況，為克服現有技術的缺陷，本專利技術提出了一種成本低、結構簡單、可靠的地鐵施工用地面沉降監測裝置；本方案依然采用傳統的沉降套管和沉降磁環相匹配的預埋方式，這部分實際成本不高，并且能夠保持本技術方案和傳統技術方案的通用性，實際使用時可以根據具體情況進行選擇；為了保證低成本，本方案必須在不設置復雜的傳感器、驅動模塊和控制模塊的前提下，實現各個運動機構之間的速度匹配和聯動控制；
2、不僅如此，為了
3、為了實現上述目標，本專利技術創造性的提出了感應式滑動標記機構和紙卷收卷機構，通過感應磁柱的伸縮能夠感應沉降磁環的所在位置，并且通過帶動升降支架下降的方式實現劃線筆和磁帶式紙卷的接觸，從而在磁帶式紙卷上留下標記，由于磁帶式紙卷的運動與探測機架的下降運動相匹配，因此劃線筆在磁帶式紙卷上留下的標記能夠直觀反映出沉降磁環的所在位置。
4、紙卷可以旋轉永久留存歸檔，也可以設計為可擦除的標記形式，以便在讀取標記之后進行重復使用。
5、本專利技術采取的技術方案如下：本專利技術提出了一種地鐵施工用地面沉降監測裝置，包括位置升降控制機構、感應式滑動標記機構、紙卷收卷機構和自釋放沉降管機構，所述位置升降控制機構設于沉降管本體上，所述感應式滑動標記機構設于位置升降控制機構上，所述紙卷收卷機構設于位置升降控制機構上。
6、進一步地，所述位置升降控制機構包括柔性探測組件和下降釋放組件，所述柔性探測組件設于下降釋放組件上。
7、作為優選地，所述柔性探測組件包括探測機架、探測導向輪、配重環和吊裝環，所述探測導向輪轉動設于探測機架上，所述探測導向輪環形均布設有若干組，所述配重環設于探測機架的底部，所述吊裝環設于探測機架的頂部。
8、通過探測導向輪的導向和限位，能夠使得探測機架的下降更加流暢、穩定，從而在沒有剛性支撐的情況下，能夠實現位置升降控制機構的穩定下降。
9、作為本專利技術的進一步優選，所述下降釋放組件包括中空探測平臺、釋放電機、主軸支架、釋放主軸和卷筒升降吊繩，所述中空探測平臺設于沉降管本體上，所述釋放電機設于中空探測平臺上，所述主軸支架設于升降導向組件上，所述釋放主軸轉動設于主軸支架中，所述釋放電機的輸出軸與釋放主軸連接，所述卷筒升降吊繩設于釋放主軸上，所述卷筒升降吊繩的自由端設于吊裝環上。
10、通過卷筒升降吊繩的持續釋放，能夠使得探測機架在配重環的重力作用下緩慢下降，探測機架在持續下降的過程中，能夠在經過沉降磁環時在磁力的作用下引發感應式滑動標記機構和紙卷收卷機構的聯動，從而實現在磁帶式紙卷上畫標記的技術效果。
11、進一步地，所述感應式滑動標記機構包括升降導向組件、多股繩進給組件和磁環感應組件，所述升降導向組件設于下降釋放組件上，所述多股繩進給組件轉動設于升降導向組件中，所述磁環感應組件設于柔性探測組件上。
12、感應式滑動標記機構能夠在卷筒升降吊繩持續釋放的過程中，以與之相應的速度控制多股拉繩的進給，從而使得探測機架下降的過程中，多股拉繩能夠與卷筒升降吊繩一樣保持張緊狀態，從而在感應到磁環位置后，升降導向組件能夠穩定地作出反應。
13、作為優選地，所述升降導向組件包括導向底座、升降支架和升降復位彈簧，所述導向底座設于中空探測平臺上，所述導向底座上設有導向桿，所述升降支架上對稱設有導向孔，所述升降支架通過導向孔卡合滑動設于導向桿上，所述升降復位彈簧設于導向底座和升降支架之間，所述升降支架的中間位置還設有中心槽。
14、作為本專利技術的進一步優選，所述多股繩進給組件包括進給軸、進給夾緊輪和進給齒輪，所述進給軸轉動設于升降支架中，所述進給夾緊輪和進給齒輪固接于進給軸上，所述進給軸對稱設有兩組，兩個所述進給齒輪之間嚙合傳動。
15、作為本專利技術的進一步優選，所述磁環感應組件包括磁柱滑動座、感應磁柱和多股拉繩，所述磁柱滑動座固接于探測機架上，所述感應磁柱卡合滑動設于磁柱滑動座中，所述多股拉繩的一端設于感應磁柱上，所述多股拉繩設于進給夾緊輪之間。
16、進一步地，所述紙卷收卷機構包括副軸旋轉組件、彈性同步組件和畫線標記組件，所述副軸旋轉組件設于下降釋放組件上，所述彈性同步組件設于副軸旋轉組件和多股繩進給組件之間，所述畫線標記組件設于副軸旋轉組件上。
17、多股拉繩的釋放速度和磁帶式紙卷的運動速度，均與卷筒升降吊繩的釋放速度相匹配，一方面能夠簡化結構，降低成本的同時，提高穩定性；另一方面還能實現位置升降控制機構、感應式滑動標記機構和紙卷收卷機構之間運動動作的相互匹配，在不設置任何傳感器件和控制模塊的情況下，就實現各個動作之間的速度匹配。
18、作為優選地，所述副軸旋轉組件包括副軸支架、副軸本體、主動錐齒輪和從動錐齒輪，所述副軸支架設于中空探測平臺上，所述副軸本體轉動設于副軸支架中，所述主動錐齒輪固接于釋放主軸上，所述從動錐齒輪固接于副軸本體上，所述主動錐齒輪和從動錐齒輪之間嚙合傳動。
19、紙卷收卷機構作為位置升降控制機構和感應式滑動標記機構之間的動力傳遞機構，一方面能夠以釋放主軸的旋轉速度為依據進行副軸本體的旋轉，從而使得磁帶式紙卷的運動速度和探測機架的下降速度相匹配，另一方面還能使得進給夾緊輪的旋轉速度和探測機架的下降速度相匹配。
20、作為本專利技術的進一步優選，所述彈性同步組件包括主動皮帶輪、從動皮帶輪和彈性傳動皮帶，所述主動皮帶輪固接于副軸本體上，所述從動皮帶輪固接于進給軸的其中一個上，所述彈性傳動皮帶設于主動皮帶輪和從動皮帶輪之間，所述彈性傳動皮帶為彈性本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種地鐵施工用地面沉降監測裝置，包括自釋放沉降管機構（4），所述自釋放沉降管機構（4）包括沉降管本體（45）和自釋放磁環組件（46），所述自釋放磁環組件（46）陣列設有多組，所述自釋放磁環組件（46）滑動套設于沉降管本體（45）上，其特征在于：還包括位置升降控制機構（1）、感應式滑動標記機構（2）和紙卷收卷機構（3），所述位置升降控制機構（1）設于沉降管本體（45）上，所述感應式滑動標記機構（2）設于位置升降控制機構（1）上，所述紙卷收卷機構（3）設于位置升降控制機構（1）上；
2.根據權利要求1所述的一種地鐵施工用地面沉降監測裝置，其特征在于：所述柔性探測組件（5）包括探測機架（7）、探測導向輪（8）、配重環（9）和吊裝環（10），所述探測導向輪（8）轉動設于探測機架（7）上，所述探測導向輪（8）環形均布設有若干組，所述配重環（9）設于探測機架（7）的底部，所述吊裝環（10）設于探測機架（7）的頂部。
3.根據權利要求2所述的一種地鐵施工用地面沉降監測裝置，其特征在于：所述下降釋放組件（6）包括中空探測平臺（11）、釋放電機（12）、主軸支架（13）
4.根據權利要求3所述的一種地鐵施工用地面沉降監測裝置，其特征在于：所述升降導向組件（16）包括導向底座（19）、升降支架（20）和升降復位彈簧（21），所述導向底座（19）設于中空探測平臺（11）上，所述導向底座（19）上設有導向桿（28），所述升降支架（20）上對稱設有導向孔（29），所述升降支架（20）通過導向孔（29）卡合滑動設于導向桿（28）上，所述升降復位彈簧（21）設于導向底座（19）和升降支架（20）之間，所述升降支架（20）的中間位置還設有中心槽（30）。
5.根據權利要求4所述的一種地鐵施工用地面沉降監測裝置，其特征在于：所述多股繩進給組件（17）包括進給軸（22）、進給夾緊輪（23）和進給齒輪（24），所述進給軸（22）轉動設于升降支架（20）中，所述進給夾緊輪（23）和進給齒輪（24）固接于進給軸（22）上，所述進給軸（22）對稱設有兩組，兩個所述進給齒輪（24）之間嚙合傳動。
6.根據權利要求5所述的一種地鐵施工用地面沉降監測裝置，其特征在于：所述磁環感應組件（18）包括磁柱滑動座（25）、感應磁柱（26）和多股拉繩（27），所述磁柱滑動座（25）固接于探測機架（7）上，所述感應磁柱（26）卡合滑動設于磁柱滑動座（25）中，所述多股拉繩（27）的一端設于感應磁柱（26）上，所述多股拉繩（27）設于進給夾緊輪（23）之間。
7.根據權利要求6所述的一種地鐵施工用地面沉降監測裝置，其特征在于：所述副軸旋轉組件（31）包括副軸支架（34）、副軸本體（35）、主動錐齒輪（36）和從動錐齒輪（37），所述副軸支架（34）設于中空探測平臺（11）上，所述副軸本體（35）轉動設于副軸支架（34）中，所述主動錐齒輪（36）固接于釋放主軸（14）上，所述從動錐齒輪（37）固接于副軸本體（35）上，所述主動錐齒輪（36）和從動錐齒輪（37）之間嚙合傳動。
8.根據權利要求7所述的一種地鐵施工用地面沉降監測裝置，其特征在于：所述彈性同步組件（32）包括主動皮帶輪（38）、從動皮帶輪（39）和彈性傳動皮帶（40），所述主動皮帶輪（38）固接于副軸本體（35）上，所述從動皮帶輪（39）固接于進給軸（22）的其中一個上，所述彈性傳動皮帶（40）設于主動皮帶輪（38）和從動皮帶輪（39）之間，所述彈性傳動皮帶（40）為彈性材質，所述彈性傳動皮帶（40）同時與主動皮帶輪（38）和從動皮帶輪（39）滾動接觸。
9.根據權利要求8所述的一種地鐵施工用地面沉降監測裝置，其特征在于：所述畫線標記組件（33）包括固定支架（41）、磁帶式紙卷（42）、畫線支架（43）和畫線墊板（52），所述固定支架（41）設于中空探測平臺（11）上，所述磁帶式紙卷（42）的一端固定并卷繞于副軸本體（35）上，所述磁帶式紙卷（42）的另一端卷繞于固定支架（41）上，所述磁帶式紙卷（42）的內滾筒和固定支架（41）之間存在旋轉阻力，所述畫線墊板（52）固接于導向底座（19）上，所述畫線墊板（52）位于磁帶式紙卷（42）的下方，所...
【技術特征摘要】
1.一種地鐵施工用地面沉降監測裝置，包括自釋放沉降管機構（4），所述自釋放沉降管機構（4）包括沉降管本體（45）和自釋放磁環組件（46），所述自釋放磁環組件（46）陣列設有多組，所述自釋放磁環組件（46）滑動套設于沉降管本體（45）上，其特征在于：還包括位置升降控制機構（1）、感應式滑動標記機構（2）和紙卷收卷機構（3），所述位置升降控制機構（1）設于沉降管本體（45）上，所述感應式滑動標記機構（2）設于位置升降控制機構（1）上，所述紙卷收卷機構（3）設于位置升降控制機構（1）上；
2.根據權利要求1所述的一種地鐵施工用地面沉降監測裝置，其特征在于：所述柔性探測組件（5）包括探測機架（7）、探測導向輪（8）、配重環（9）和吊裝環（10），所述探測導向輪（8）轉動設于探測機架（7）上，所述探測導向輪（8）環形均布設有若干組，所述配重環（9）設于探測機架（7）的底部，所述吊裝環（10）設于探測機架（7）的頂部。
3.根據權利要求2所述的一種地鐵施工用地面沉降監測裝置，其特征在于：所述下降釋放組件（6）包括中空探測平臺（11）、釋放電機（12）、主軸支架（13）、釋放主軸（14）和卷筒升降吊繩（15），所述中空探測平臺（11）設于沉降管本體（45）上，所述釋放電機（12）設于中空探測平臺（11）上，所述主軸支架（13）設于升降導向組件（16）上，所述釋放主軸（14）轉動設于主軸支架（13）中，所述釋放電機（12）的輸出軸與釋放主軸（14）連接，所述卷筒升降吊繩（15）設于釋放主軸（14）上，所述卷筒升降吊繩（15）的自由端設于吊裝環（10）上。
4.根據權利要求3所述的一種地鐵施工用地面沉降監測裝置，其特征在于：所述升降導向組件（16）包括導向底座（19）、升降支架（20）和升降復位彈簧（21），所述導向底座（19）設于中空探測平臺（11）上，所述導向底座（19）上設有導向桿（28），所述升降支架（20）上對稱設有導向孔（29），所述升降支架（20）通過導向孔（29）卡合滑動設于導向桿（28）上，所述升降復位彈簧（21）設于導向底座（19）和升降支架（20）之間，所述升降支架（20）的中間位置還設有中心槽（30）。
5.根據權利要求4所述的一種地鐵施工用地面沉降監測裝置，其特征在于：所述多股繩進給組件（17）包括進給軸（22）、進給夾緊輪（23）和進給齒輪（24），所述進給軸（22）轉動設于升降支架（20）中，所述進給夾緊輪（23）和進給齒輪（24）固接于進給軸（22）上，所述進給軸（22）對稱設有兩組，兩個所述進給齒輪（24）之間嚙合傳動。
6.根據權利要求5所述的一...
【專利技術屬性】
技術研發人員：吳招鋒，李垂忝，胡輝榮，李亮，詹濤，蔡軍，楊林，熊振東，于興國，劉奇，鄒波，聶莉萍，
申請(專利權)人：中鐵西北科學研究院有限公司，
類型：發明
國別省市：
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