一种高速铁路线下结构物差异沉降全天候监测装置的制作方法

本实用新型涉及铁道工程与工程量测领域，具体涉及一种高速铁路线下结构物差异沉降全天候监测装置。

背景技术：

高速铁路与客运专线的高速平稳行驶不仅要求线下结构物的强度满足需求，同时应具备高平顺性和稳定性的特点。一般而言，线下结构物在强度达到破坏之前就已经产生了较大的变形，直接反映到轨面上造成轨道的不平顺，这就无法满足高速运营的要求。因此严格控制线下结构物的工后沉降将是高速铁路与客运专线修建的关键。

我国的高速铁路快速发展，在西南地区，高速铁路经过山区地段多，山区地形地质复杂，人工定期检查差异沉降耗资大且安全隐患多，所以如何实现艰险山区高速铁路线下结构物的差异沉降监测是目前急需解决的工程问题。

传统的监测手段在艰险山区不适用，新型的激光监测由于山区空气湿润易产生偏析，导致测量结果的不准确，且激光监测费用高，无法实现全天全气候实时监测。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种高速铁路线下结构物差异沉降全天候监测装置，以预防艰险山区高速铁路线下结构物差异沉降引起的线路变形带给高速列车行驶的安全隐患问题。

本实用新型所采用的技术方案为：

一种高速铁路线下结构物差异沉降全天候监测装置，其特征在于：

所述装置包括铝合金连接杠杆和打入土体的三个竖直的锚杆；

第一个锚杆顶部设置有滚珠滑道游标卡尺，滚珠滑道游标卡尺的游标上设置有滚动轴承；第二、三个锚杆顶部均设置有滚动轴承；铝合金连接杠杆两端装入第一、三个滚动轴承，中部装入第二个滚动轴承。

滚珠滑道游标卡尺的主尺有游标之间为滚珠滑道。

滚珠滑道游标卡尺刻度正对面设置有高清摄像机，高清摄像机位于打入土体的锚杆顶端。

锚杆底端设置切土刃口，切土刃口上方安装有螺旋叶片。

第一个锚杆与第二个锚杆之间的距离大于第二个锚杆之间的距离。

锚杆顶部焊接梯形的连接装置，连接装置为u形夹板，滚动轴承置于连接装置夹板之间，通过连接螺栓将滚动轴承固定于锚杆之上。

铝合金连接杠杆侧面打孔，滚动轴承嵌入其中。

滚珠滑道游标卡尺的游标上打孔，滚动轴承嵌入其中。

本实用新型具有以下优点：

本实用新型的螺旋打入式锚杆可实现快速打入，且方便回收再利用；监测精度高，依靠长度10：1的铝合金杠杆，将差异沉降放大十倍；游标卡尺中滚珠滑道配合润滑剂可有效减小两卡尺之间的摩擦力，使测量数据更准确合理；利用高清摄像机实时传输并保存观测数据，可实现差异沉降的全天候观测；安装方法简单，所需施工场地与机械设备少，便于应用在艰险山区；环境影响小，铝合金杠杆质量轻、强度高、刚度大、耐腐蚀；三个连接处轴承与铝合金杠杆加工成一个整体，便于装卸且减小连接处摩擦力对监测精度的影响；相较于激光监测的易偏析，依靠铝合金杠杆保证不受空气影响。

附图说明

图1为本监测装置的主视图；

图2为本监测装置的侧视图；

图3为游标卡尺放大图；

图4为滚动轴承与铝合金连接杠杆连接示意图。

图5为滚动轴承与锚杆连接示意图（主视）。

图6为滚动轴承与锚杆连接示意图（侧视）。

附图中：

1、滚珠滑道游标卡尺；2、铝合金连接杠杆；3、滚动轴承；4、锚杆；5、螺旋叶片；6、高清摄像机；7、滚珠滑道；8、连接螺栓。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本实用新型进行详细的说明。

本实用新型涉及一种高速铁路线下结构物差异沉降全天候监测装置，所述装置包括铝合金连接杠杆2和打入土体的三个竖直的锚杆4。第一个锚杆4顶部设置有滚珠滑道游标卡尺1，滚珠滑道游标卡尺1的游标上设置有滚动轴承3；第二、三个锚杆4顶部均设置有滚动轴承3；铝合金连接杠杆2两端装入第一、三个滚动轴承3，中部装入第二个滚动轴承3。

第一个锚杆4与第二个锚杆4之间的距离大于第二个锚杆4之间的距离，若二者比例为10:1，那么发生差异沉降时，铝合金连接杠杆2倾斜带动游标卡尺移动，差异沉降经由铝合金连接杠杆2被放大了10倍，实现了较高的观测精度。

滚珠滑道游标卡尺1的主尺有游标之间为滚珠滑道7，配合润滑剂共同作用极大地减轻摩擦力带来的测量误差。

滚珠滑道游标卡尺1刻度正对面设置有高清摄像机6，高清摄像机6位于打入土体的锚杆4顶端。高清摄像机6可为日、夜视一体高清摄像机，由电脑操控，可全天监测游标卡尺读数并把数据传输到电脑数据库。

锚杆4底端设置切土刃口，切土刃口上方安装有螺旋叶片5，可快速施工且便于拆卸回收，锚杆4保证与下部土体不发生相对位移，保证观测精度。

铝合金连接杠杆2中部打孔，将滚动轴承3嵌入其中，实现滚动轴承3和铝合金连接杠杆2的一体化。滚珠滑道游标卡尺1的游标上打孔，滚动轴承3嵌入其中。锚杆4上端焊接梯形的连接装置，连接装置为u形夹板，滚动轴承3置于连接装置夹板之间，通过连接螺栓8将滚动轴承3固定于锚杆4之上。

安装时，首先将锚杆4打入土体，锚杆4上安装连接部件；然后将游标卡尺1、高清摄像机6安装在锚杆4上，高清摄像机6外接网络；调整高清摄像机6角度，直至可清晰观测游标卡尺1刻度盘的读数；最后将铝合金杠杆连接在锚杆4和游标卡尺1上，滚珠滑道7与滚动轴承3上涂润滑剂，即可完成艰险山区高速铁路线下结构物差异沉降的全天候高精度监测。

本实用新型的内容不限于实施例所列举，本领域普通技术人员通过阅读本实用新型说明书而对本实用新型技术方案采取的任何等效的变换，均为本实用新型的权利要求所涵盖。

技术特征：

1.一种高速铁路线下结构物差异沉降全天候监测装置，其特征在于：

所述装置包括铝合金连接杠杆（2）和打入土体的三个竖直的锚杆（4）；

第一个锚杆（4）顶部设置有滚珠滑道游标卡尺（1），滚珠滑道游标卡尺（1）的游标上设置有滚动轴承（3）；第二、三个锚杆（4）顶部均设置有滚动轴承（3）；铝合金连接杠杆（2）两端装入第一、三个滚动轴承（3），中部装入第二个滚动轴承（3）。

2.根据权利要求1所述的一种高速铁路线下结构物差异沉降全天候监测装置，其特征在于：

滚珠滑道游标卡尺（1）的主尺有游标之间为滚珠滑道（7）。

3.根据权利要求2所述的一种高速铁路线下结构物差异沉降全天候监测装置，其特征在于：

滚珠滑道游标卡尺（1）刻度正对面设置有高清摄像机（6），高清摄像机（6）位于打入土体的锚杆（4）顶端。

4.根据权利要求3所述的一种高速铁路线下结构物差异沉降全天候监测装置，其特征在于：

锚杆（4）底端设置切土刃口，切土刃口上方安装有螺旋叶片（5）。

5.根据权利要求4所述的一种高速铁路线下结构物差异沉降全天候监测装置，其特征在于：

第一个锚杆（4）与第二个锚杆（4）之间的距离大于第二个锚杆（4）之间的距离。

6.根据权利要求5所述的一种高速铁路线下结构物差异沉降全天候监测装置，其特征在于：

锚杆（4）顶部焊接梯形的连接装置，连接装置为u形夹板，滚动轴承（3）置于连接装置夹板之间，通过连接螺栓（8）将滚动轴承（3）固定于锚杆（4）之上。

7.根据权利要求6所述的一种高速铁路线下结构物差异沉降全天候监测装置，其特征在于：

铝合金连接杠杆（2）侧面打孔，滚动轴承（3）嵌入其中。

8.根据权利要求7所述的一种高速铁路线下结构物差异沉降全天候监测装置，其特征在于：

滚珠滑道游标卡尺（1）的游标上打孔，滚动轴承（3）嵌入其中。

技术总结
本实用新型涉及一种高速铁路线下结构物差异沉降全天候监测装置，包括铝合金连接杠杆和打入土体的三个竖直的锚杆；第一个锚杆顶部设置有滚珠滑道游标卡尺，滚珠滑道游标卡尺的游标上设置有滚动轴承；第二、三个锚杆顶部均设置有滚动轴承；铝合金连接杠杆两端装入第一、三个滚动轴承，中部装入第二个滚动轴承。本实用新型的监测精度高，依靠铝合金杠杆将差异沉降放大，安装方法简单，所需施工场地与机械设备少，便于应用在艰险山区。

技术研发人员：任晓春;叶安君;王玮;谢斯;陈德
受保护的技术使用者：中铁第一勘察设计院集团有限公司
技术研发日：2019.07.15
技术公布日：2020.05.22