预紧力矩可调张紧机构、测斜装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及建筑施工控制领域，特别涉及一种带有预紧力矩可调张紧机构的测斜装置及其使用方法。
【背景技术】
[0002]随着城市飞跃式的发展，基坑的数量和规模都呈逐年增加趋势，特别是大深基坑近年来成几何级数增长，因此，深基坑的安全和稳定就成为工程施工过程中首先要考虑的重要因素之一。因为基坑施工工艺是挖掉某一局部区域的岩土，破坏了原岩土结构的平衡，基坑周围的岩体就会对基坑围护墙的结构墙体(简称基坑围护墙，例如地下连续墙)等挤压，造成基坑围护墙的变形，随着基坑的进一步深挖，这种变形就会越来越大，如果不对这种变形加以控制，当变形超过一定极限后，就会产生基坑坍塌等恶性安全事故，所以在基坑施工过程中要对基坑围护墙的变形进行监测，当基坑围护墙变形过大时，通过改变支撑轴力等措施来减少基坑围护体的位移变形，保证基坑施工的安全。
[0003]目前基坑变形监测手段主要是采用测斜仪进行检测。现有的测斜仪主要由探头、测读仪、电缆和测斜管四部分组成；所述测读仪可读取探头的测量数据，保存和处理测量数据并对探头供电，测斜管预埋于基坑围护墙内，探头位于测斜管内，探头通过电缆与测读仪连接；使用时，通过人工上提或者下放电缆，将探头分别放置于所述测斜管的不同位置，来分别测量所述测斜管的不同位置的变形情况。一方面，探头包括两组导轮导向机构与安装有测斜仪线路板的主体结构，每组导轮导向机构包括导轮连接杆、两个导轮以及一个扭簧，扭簧安装在导轮连接杆的中心，安装初始状态，使扭簧一定的扭转角度Θ 1，此时，扭簧就会给导轮连接杆施加一个确定的预紧力矩Ml。在实际工程中，因为工程性质和要求千差万别，对测斜管的要求也不同，目前最常用的有四种规格，分别是Φ53、Φ65、Φ70和Φ90，它们之间的内径和导槽间距都不一样。测斜工作时，通过外力将探头插入测斜管，在测斜管的限制下，使导轮导向机构中的扭簧进一步产生扭转，此时扭簧增加预紧力矩A Μ，不同内径的测斜管，对应不同预紧力矩增量八1，因此扭簧最终产生的预紧力矩1 = 11+八1也会不同；当同一种测斜仪用于对不同内径的测斜管进行监测时，必然会发生有些预紧力矩大，有些预紧力矩小的情况；预紧力矩过大会增大导轮与测斜管导槽的摩擦力，影响测斜仪下放的效率和质量，增大提拉测斜仪时电缆所受的拉力，从而导致测斜仪过早损坏，减低了测斜仪使用寿命，预紧力过小则会导致导轮不能跟测斜管导槽有效的接触，影响测斜仪定位精度，从而影响测斜仪的测量精度。另一方面，现有的人工提拉检测方法，由于过度依赖人工，测量效率低、测量精度难以控制，已越来越不适应现代施工测量的高效、高质量、高精度的要求。
[0004]综上所述，为适应不同内径的测斜管，研发一种预紧力矩可调的测斜装置及其使用方法已经成为本领域技术人员迫切需要解决的技术难题。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的在于提供一种预紧力矩可调、适合各种不同内径测斜管的测斜装置，以解决现有测斜仪不能适用不同内径测斜管的问题；同时，本实用新型还提供一种测斜装置的使用方法，以解决现有人工提拉探测法测量效率低、测量精度难以控制等问题，满足施工控制的高效率，高质量和低成本的要求。
[0006]为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案:
[0007]—种预紧力矩可调张紧机构，其特征在于，包括活塞、内套筒、外套筒、弹簧以及调整帽，所述活塞包括圆柱台和圆柱销，所述圆柱销分布在所述圆柱台外侧面，所述外套筒套设在所述内套筒的外侧，所述内套筒上设有线性导槽，所述外套筒上设有螺旋导槽，所述圆柱销先后穿过所述线性导槽和所述螺旋导槽，所述圆柱台位于所述内套筒内腔内，所述弹簧设置在所述内套筒内，并处于所述圆柱台和所述调整帽之间。
[0008]可选的，所述调整帽包括一圆柱裙座和一外螺纹圆管，所述外螺纹圆管与所述内套筒的一端螺纹连接。
[0009]可选的，所述内套筒上对称设置两条所述直通导槽，所述外套筒上对称设置两条所述螺旋导槽，所述螺旋导槽的螺旋升角为20° -45°。
[0010]可选的，所述圆柱台是阶梯结构，包括大圆柱体和小圆柱体，所述大圆柱体与所述内套筒内径配合，所述小圆柱体与所述弹簧内径配合。
[0011]可选的，所述内套筒和所述外套筒材料均为工程塑料或者不锈钢或对钢材防腐、防锈处理。
[0012]本实用新型还发明了一种测斜装置，包括至少一个探头、钢丝电缆以及测读仪，所述探头通过所述钢丝电缆与所述测读仪相连，所述探头包括上仪表腔体，下空腔体，中间连杆以及两组导轮张紧机构，所述钢丝电缆包括电源线，数据线以及钢丝绳，所述上仪表腔体和所述下空腔体分别位于所述中间连杆的两端，所述两组导轮张紧机构分别设置于所述中间连杆的不同位置上，所述导轮张紧机构包括所述的预紧力矩可调张紧机构、导轮连杆以及导轮，所述导轮通过销轴分别连接于所述导轮连杆的两端，所述导轮连杆与所述预紧力矩可调张紧机构中的所述外套筒固定连接，所述外套筒设置于所述导轮连杆中心。
[0013]可选的，所述探头的数量为多个，且多个所述探头通过所述钢丝电缆连接，每个所述探头还包括倾斜仪线路板、两个防水接头、两个接头连接密封装置以及两个钢丝锁紧装置；所述倾斜仪线路板设置在所述上仪表腔体内，两个所述防水接头与对应的所述接头连接密封装置螺纹连接，所述两个防水接头分别位于对应的所述上仪表腔体的上端和所述下空腔体的下端，两个所述接头连接密封装置的一端分别深入到对应所述上仪表腔体和所述下空腔体内，两个所述钢丝锁紧装置分别固定于对应的所述接头连接密封装置的一端，所述钢丝电缆分别穿过对应的所述防水接头伸入到对应的所述上仪表腔体和所述下空腔体的内腔内，所述钢丝绳由对应的所述防水接头锁紧，所述数据线和所述电源线与所述倾斜仪线路板连通。
[0014]可选的，所述探头还包括电缆导管，所述电缆导管与所述中间连杆平行设置，两端分别与所述上仪表腔体和所述下空腔体连接，伸入所述下空腔体的所述电源线及所述数据线沿着所述电缆导管与所述上仪表腔体中的所述倾斜仪线路板相连通。
[0015]可选的，所述钢丝锁紧装置包括固定块、活动块以及连接螺钉，所述固定块和所述活动块相结合的面上开有半圆弧形槽，所述固定块和所述活动块上有螺纹孔，所述连接螺钉穿过所述螺纹孔将所述活动块固定在所述固定块上，所述钢丝绳穿过所述固定块和所述活动块的圆弧形槽。
[0016]本实用新型还提供一种上述测斜装置的使用方法，包括如下步骤:
[0017]第一步:旋转每个所述探头中的所述调整帽，调整所述弹簧的预压缩量，通过所述活塞给所述外套筒施加一个预紧力矩；
[0018]第二步:将位于最下方所述探头的下部伸入一测斜管内部一对相对设置的导槽中，向位于所述连接杆下部的所述导轮张紧机构施加一外力矩，使所述导轮的水平间距小于等于所述导槽间距，并将位于所述连接杆下部的所述导轮张紧机构的所述导轮卡入所述导槽内；
[0019]第三步:将所述第二步中的探头继续伸入所述测斜管，向位于所述连接杆上部的所述导轮张紧机构施加一外力矩，使所述导轮的水平间距小于等于所述导槽间距，并将位于所述连接杆上部的所述导轮张紧机构的所述导轮卡入所述导槽内，使整个所述探头插入所述测斜管内；
[0020]第四步:若所述探头有多个，重复上述步骤二至步骤三，直至所有的所述探头装入测斜管中。
[0021]相对于现有技术而言，本实用新型提供的具有预紧力矩可调张紧机构测斜装置及其使用方法，至少具有以下有益的技术效果:
[0022]大大提高了测斜装置的使用通用性，延长了使用寿命，降低了工程施工监测成本:所述测斜装置可以根据实际工程中所用的测斜管内径值，预先调整弹簧的预压缩量，使探头的导轮与测斜管的导槽之间产生的摩擦力始终处在一个合理的范围内，扩大了测斜装置应用范围，也进一步保护了电缆线和测斜装置，延长了实际使用寿命，从而大大地降低工程施工监测成本。
[0023]有效提