专利名称：升降式变形观测装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种测量装置，具体说涉及一种升降式变形观测装置。
背景技术：
随着建设事业和国民经济的飞速发展，一些大型、高精度、结构复杂的建筑物不断涌现，工程中的变形观测日显重要，技术要求也越来越高。目前国内外对于变形观测精度达到一级或特级的监测点，须采用强制归心装置，从而使归心误差小于O. Imm,见建设部《建筑变形测量规范》JGJ8-2007。强制归心装置需浇筑砼墩，而且占有一定的平面位置，且存在浇筑砼墩时间长、造价高、不回收等弊端，且有的需观测部位无浇筑砼墩的条件。而通过三角架来安置测量觇标，由于操作人员的技能、视差不同，三脚架的不稳定性、环境气候因素等影响，在仪器的整平、对中过程中均会产生各类误差，难以达到高等级变形观测精度的要求。 中国实用新型专利公开了一种隐蔽式强制归心测量觇标(公告号CN201436556U)，此觇标的标芯由于埋设于地面下，对建筑物的正常运营没有任何影响，可无人值守，提高了操作人员的安全性；另外已强制归心，不需要三脚架，使觇标的中心与监测点处于同一水平、铅垂线上，避免整平、对中等误差。但其缺陷在于由于标杆长度固定，易受检测场地障碍物遮挡，无法调整观测高度；而且虽然能解决位移观测中的精度问题，但用于沉降观测时，以标芯帽作为基点，标尺竖在一个近似平面的基点上，当后视转向前视时，难以保证仍在原来的位置上，从而影响沉降观测精度。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种升降式变形观测装置，觇标高度可根据检测现场的实际情况调整，使得观测精度免受各种不稳定因素的影响。本发明采用以下技术方案一种升降式变形观测装置，包括外杆、内杆，所述外杆相对于内杆作上下运动，所述外杆的下端上固定有夹紧环，该夹紧环露出外杆的一端设外螺纹，且该外螺纹沿圆周方向上开有多条收缩槽，夹紧环外还套有夹紧螺母，且该夹紧螺母与夹紧环螺纹连接，所述内杆的下端上固定有第一接头。外杆上端固定觇标，内杆固定在监测点上，外杆相对于内杆可上下升降移动。将夹紧螺母旋上，螺纹间产生压紧力使夹紧环朝中心收缩，抱紧内杆，由此实现外、内杆的固定。优选地，所述收缩槽关于夹紧环中心轴对称。优选地，所述夹紧螺母的内螺纹孔形状为锥形。该孔自上而下孔径渐小，随着夹紧螺母旋入的深度增加了抱紧力。进一步地，所述外杆、内杆的材质均为铝合金。标杆由空心硬质材料(铝质)制成，材料轻，整个装置安装快速简便，携带方便。而且整个装置能反复循环使用，符合环保理念。进一步地，所述外杆上端在圆周表面上有多个通孔，该通孔连通外杆内部与外界。该通孔为排气孔，当第二接头、外杆、内杆，第一接头连接后形成一体，内部形成真空，外杆或内杆上下升降时，空气从通孔排出，便于快速升降。进一步地，还包括标芯和标芯帽，所述标芯埋设于监测点中，所述第一接头的下端设有外螺纹，所述标芯帽的圆周表面上同样设外螺纹，所述外螺纹均与标芯一端的内螺纹连接。优选地，所述标芯帽的端面为平面，该平面上设有凹槽。进一步地，还包括觇标，所述觇标通过第二接头与外杆上端连接。进一步地，所述觇标设有棱镜。由于标芯预先埋设在监测点上，且埋设过程中已强制归心，标杆上部第二接头与觇标连接，使得觇标上棱镜中心点上引出的中垂线与标芯中轴线重合。非工作状态时，标芯帽旋入标芯，对标芯起到保护作用，并阻止垃圾及杂物侵入。 由于本发明的标杆为升降式，克服了遮挡物对觇标的遮挡，且突破了地理位置的限制，可用于各类建筑物的变形监测。观测高度能根据需求确定，效果好，结构稳定。而且低成本、精度高、重量轻、携带方便，保证了变形监测任务得以进行。另外由于设计了球式标芯帽，球顶圆弧触点小，可用作于沉降观测中的监测点。此技术可在各类监测点上使用，不需要浇筑强制归心的砼墩，从根本上改变了传统的工作模式。
图I为本发明涉及的升降式变形观测装置的剖面示意图。图2为本发明涉及的升降式变形观测装置的结构分解图。图3为本发明涉及的升降式变形观测装置中觇标连接示意图。图4为图I中A圈所示结构的另一种实施方式的示意图。图5为图2中B圈的放大示意图，即第一接头的结构示意图。图6为图2中C圈的放大示意图，即夹紧环、夹紧螺母的结构示意图。图7为图2中D圈的放大示意图，即标芯帽的结构示意图。
具体实施例方式为了更进一步了解本发明的特征，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而所附图式仅提供参考与说明之用，并非用来对本发明的保护范围加以限制。参见图I、图2，为本发明涉及的升降式变形观测装置。由上至下包括觇标101、第二接头102、外杆104、和内杆105。觇标101为测量标志，架设在监测点上，作为观测、瞄准的目标。觇标101通过第二接头102与外杆104的上端连接。第二接头102 —端设为外六角形，与觇标101下部的内六角孔连接。而第二接头102另一端如图3所示与外杆104上端接合固定。外杆104内设内杆105，外杆104相对于内杆105作上下运动，由于该相对运动同时也是摩擦运动，一旦外杆104上装上觇标101,导致外杆104无法相对内杆105定位。因此，在所述外杆104的下端上固定有夹紧环108，所述夹紧环108与外杆104下端的固定方式有多种，包括焊接、胶合、紧固等。夹紧环108露出外杆104的一端设外螺纹，且该外螺纹沿圆周方向上开有多条收缩槽114，这些收缩槽114沿夹紧环108轴线方向，见图4、图6，所谓“收缩槽”，是因为这些收缩槽114能将外螺纹分成不连续的多个部分。优选地，如图6所示，收缩槽114关于夹紧环108中心轴对称。在本实施例中，收缩槽114有6个。夹紧环108外还套有夹紧螺母109，所述夹紧螺母109与夹紧环108螺纹连接。当夹紧螺母109内螺纹与夹紧环108外螺纹咬合时，可以使夹紧环108的外螺纹向内收紧，夹紧环108外螺纹端所处的位置对应于内杆105，外螺纹向内收缩，即会抱紧内杆105，使外杆104与内杆105连成一体，外杆104相对于内杆105固定。当内外螺纹咬合的部分越大(即夹紧螺母109向上旋紧地越多)，外螺纹收缩地越多，抱紧力也越大，外杆104就越能被固定住。在本实施例中，所述夹紧螺母109的内螺纹孔112的形状为锥形，见图4。该孔孔径自上而下逐渐减小，通过旋入深度逐渐使夹紧环108外螺纹抱紧内杆105。第二接头102、外杆104、内杆105、夹紧环、夹紧螺母108、109可连接在一起并做成一体式组件，而外、内杆104、105之间的配合非常紧密，就造成了内杆105上端与外杆104上端之间会出现真空，导致内外杆105、104无法拉开的现象，因此在所述外杆104上端的圆周表面上有多个通孔103，该通孔103连通外杆104内部与外界。该通孔103为排气孔，优选地，在本实施例中为对称四孔。所述外杆104、内杆105的材质均为轻质铝合金。内杆105的下端设有第一接头106，所述第一接头106外螺纹与标芯107内螺纹固定连接。第一接头106与内杆105连接的一端为套筒形式，套于内杆105下端并固定的方式有多种，包括焊接、胶合、紧固等，参见图5。
本发明涉及的升降式变形观测装置还包括标芯107和标芯帽110，所述标芯107埋设于监测点中，所述第一接头106的下端设有外螺纹，所述标芯帽110的圆周表面上同样设外螺纹，所述外螺纹均与标芯107 —端的内螺纹连接。所述标芯帽110的端面为平面，该平面上设有凹槽113，凹槽113可以设为特殊规格，通过专用工具旋入。所述标芯帽也可以是球式标芯帽111，其端面为球面，见图7，球顶圆弧触点小，可用作于沉降观测中的监测基点。根据变形观测的技术要求，在需要观测的位置预先埋入强制归心标芯107，具体实施步骤为I)选择与强制归心标芯107直径略小的钻头，在观测点垂直钻孔，孔深约20mm ；2)使用锤子轻锤锤杆(锤杆为一种保护垫，避免锤子直接击打在标芯107上)把标芯107嵌入到钻孔内，直至标芯107上表面与地面平齐；3)对标芯107做强制归心处理，之后旋上标芯帽110 ；4)沉降观测时，旋开标芯帽110，旋上球式标芯帽111，球顶圆弧触点小，可用于沉降观测中的监测点，将测量标尺直接立在球式标芯帽111，记录读数，供内业处理，通过比较观测点与监测点(预设)可知建筑物的相对沉降情况和沉降量；5)位移观测时,旋开标芯帽110,把一体式的外、内杆104、105-第一接头106旋入标芯107，调整高度后旋紧夹紧螺母109，把觇标101插在第二接头102上，测绘人员可在变形区域外(设工作基点)定期观测觇标101棱镜靶心的读数，进行分析处理，通过比较观测点与监测点(预设)同样可知建筑物的相对变形情况和变形量；6)观测完毕后，卸下觇标101，旋出一体式的外、内杆104、105-第一接头106，再旋入标芯帽110，使标芯107处于隐式状态。本发明可用于变形观测、滑坡检测、精密控制网建立等监测点的位移、沉降观测。平时不需要进行观测时，旋上标芯帽110，防止了杂物掉入强制归心标芯107中。位移观测时，旋开标芯帽110，把一体式的外、内杆104、105-第一接头106旋入标芯107中，即可进行观测。为了保证观测准确，要求所有圆柱形结构，包括觇标101、第二接头102、外、内杆104、105、第一接头106，以及夹紧环、夹紧螺母108、109同轴，可通过零件精加工而实现。具体说如下外杆104与第二接头102分别加工后焊接为一体，然后车、磨床精加工外杆104的内外圆、通孔和第二接头102。内杆105与第一接头106分别加工后焊接为一体，然后车、磨床精加工第一接头106外圆和外螺纹。外杆104还要与夹紧环108先焊接为一体，然后加工车、磨床精加工夹紧环108外螺纹和开收缩槽114。从而保证升降式变形观测装置同心。由于本发明能代替常规的三角架架设，人工整平、对中等操作的工作模式，从而进一步提高了工程质量和精度。本发明用于对各类重要建筑物、码头、桥梁、公路等进行沉降、倾斜、变形观测，获得监测对象随时间变化与变形大小的数据，及时分析变化原因和趋势，做出科学客观的评价。应当理解的是，上述对实施例的详细说明仅为了理解本发明，对本领域普通技术人员而言，可以根据上述说明加以改进或变换，只要是达到此目的的所有改进和变换都应 属于本发明所附权利要求的保护范围。
权利要求
1.ー种升降式变形观测装置，其特征是包括外杆(104)、内杆(105)，所述外杆(104)相对于内杆(105)作上下运动，所述外杆(104)的下端上固定有夹紧环(108)，该夹紧环(108)露出外杆(104)的一端设外螺纹，且该外螺纹沿圆周方向上开有多条收缩槽(114)，夹紧环(108)外还套有夹紧螺母(109)，且该夹紧螺母(109)与夹紧环(108)螺纹连接，所述内杆(105)的下端上固定有第一接头(106)。
2.根据权利要求I所述的升降式变形观测装置，其特征是所述收缩槽(114)关于夹紧环(108)中心轴对称。
3.根据权利要求I所述的升降式变形观测装置，其特征是所述夹紧螺母(109)的内螺纹孔(112)的形状为锥形。
4.根据权利要求I所述的升降式变形观测装置，其特征是所述外杆(104)、内杆(105)的材质均为招合金。
5.根据权利要求I所述的升降式变形观测装置，其特征是所述外杆(104)上端在圆周表面上有多个通孔(103)，该通孔(103)连通外杆(104)内部与外界。
6.根据权利要求I所述的升降式变形观测装置，其特征是还包括标芯(107)和标芯帽(110)，所述标芯(107)埋设于监测点中，所述第一接头(106)的下端设有外螺纹，所述标芯帽(110)的圆周表面上同样设外螺纹，所述外螺纹均与标芯(107) —端的内螺纹连接。
7.根据权利要求6所述的升降式变形观测装置，其特征是所述标芯帽的端面为平面，该平面上设有凹槽(113)。
8.根据权利要求6所述的升降式变形观测装置，其特征是所述标芯帽的端面为球面。
9.根据权利要求I所述的升降式变形观测装置，其特征是还包括觇标(101)，所述觇标(101)通过第二接头(102)与外杆(104)上端连接。
10.根据权利要求9所述的升降式变形观测装置，其特征是所述觇标(101)设有棱镜。
全文摘要
本发明公开了一种升降式变形观测装置，包括外杆、内杆，所述外杆相对于内杆作上下运动，所述外杆的下端上固定有夹紧环，该夹紧环露出外杆的一端设外螺纹，且该外螺纹沿圆周方向上开有多条收缩槽，夹紧环外还套有夹紧螺母，且该夹紧螺母与夹紧环螺纹连接，所述内杆的下端上固定有第一接头。由于本发明的标杆为升降式，克服了遮挡物对觇标的遮挡，且突破了地理位置的限制，可用于各类建筑物的变形观测。观测高度能根据需求确定，效果好，重量轻、携带方便。
文档编号G01C15/00GK102778225SQ20111012016
公开日2012年11月14日 申请日期2011年5月10日 优先权日2011年5月10日
发明者成利民, 李江, 王照明, 胡建平, 虞祖培, 钮建定, 钱忠信, 陈智勇 申请人:中交第三航务工程勘察设计院有限公司