一种公路路基沉陷的监测装置的制作方法

1.本发明涉及道路工程技术领域，具体为一种公路路基沉陷的监测装置。


背景技术：

2.地面路基结构物沉降又称为地面路基结构物下沉或地陷。它是在人类工程经济活动影响下，由于地下松散地层固结压缩，导致地壳表面标高降低的一种局部的下降运动(或工程地质现象)。地面沉降面积大、类型复杂、危害多样。地面沉降对环境、居民生活、工程建设的危害愈演愈烈，严重制约着社会经济可持续发展。地面沉降属于缓变型的地质灾害，一般不易察觉，但形成之后又是不可恢复的，造成区域性的自然灾害极其严重。因此，在某种意义上，控沉也就是防沉，防沉是否有效与监测直接相关，而预防地面沉降必须有完善的监测设施，配套的监测方法。
3.现有的检测装置多是采用多传感器布置检测路基的沉陷，多传感器检测路基的方法在道路施工时需要布置若干的传感器，而且传感器布置的位置精度较高，虽然这种方法得到的数据较为精确，但是传感器的布置会影响路基施工的进度，而且传感器在长期的持续监测工作中极易出现失效，对路基沉陷监测带来误差干扰；因此本发明提出一种公路路基沉陷的监测装置，已解决上述提出的问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种公路路基沉陷的监测装置，本发明的路基沉陷装置布置安装简单，可以快速得出路基的沉陷情况，且工作原理简单，结果准确可靠。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种公路路基沉陷的监测装置，包括对监测装置起到保护作用的保护机构，所述保护机构包括侧面防护板和对监测装置起到支撑作用的底部防护板，所述侧面防护板的上端面设置有第一台阶板和第二台阶板；所述第一台阶板的上端面设置有套筒，所述第二台阶板和侧面防护板之间设置有弹性杆，所述第二台阶板和侧面防护板之间空腔区域为弹性形变区，所述侧面防护板的内部设置有检测机构、滑台机构和升降机构，所述升降机构与第二台阶板连接，升降机构与滑台机构滑动连接，滑台机构与检测机构滑动连接，滑台机构的上端滑动设置有警示机构，保护机构的外侧为路基区域。
6.优选的，所述检测机构包括第一固定杆和第二固定杆，所述第一固定杆与底部防护板的上端面固定连接，所述第一固定杆的侧面与第二固定杆固定连接，所述第二固定杆的侧面固定连接有角度编码器，所述角度编码器的输出端固定连接有传动盘，所述传动盘的侧面固定连接有。
7.优选的，所述滑台机构包括横板和纵向滑动板，所述横板通过内侧滑槽与滑动连接，所述纵向滑动板与横板固定连接，所述纵向滑动板与第一固定杆一端固定的滑轨滑动连接，所述纵向滑动板的一侧固定连接有连接轴，所述连接轴与升降机构滑动连接。
8.优选的，所述升降机构包括底部支撑杆和上部连接杆，所述底部支撑杆的下端面
与底部防护板的上端面固定连接，所述底部支撑杆的侧面转动连接有传动杆，所述传动杆与连接轴滑动连接，所述传动杆的下方设置有第一摆杆和第二摆杆，所述第一摆杆和第二摆杆均与底部支撑杆转动连接，所述第二摆杆的另一端转动连接有第一中间连接杆，所述第一摆杆的另一端转动连接有连接块，所述连接块与第二摆杆和第一中间连接杆均为转动连接，所述传动杆的另一端转动连接有第二中间连接杆，所述第二中间连接杆的另一端与上部连接杆转动连接。
9.优选的，所述警示机构包括伸缩杆和警示灯，所述伸缩杆的外侧为套筒，伸缩杆与套筒为滑动连接，所述警示灯为球体结构，警示灯与伸缩杆固定连接，伸缩杆的下端与纵向滑动板固定连接，所述纵向滑动板沿着滑轨推动伸缩杆上下运动，伸缩杆带动警示灯做上下运动。
10.与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
11.本发明通过将检测机构设置在待检测区域的路基中，当路基发生沉陷后，会推动升降机构、滑台机构和检测机构工作，由此得出路基沉陷的数值；本发明的监测方法简单可靠；
12.本发明装置安装简单，与道路的路基施工同时进行，不影响施工效率；当本发明装置监测到路基发生沉陷后，会通过滑台机构带动警示机构工作，将警示灯突出路面，以提醒道路上行人和车辆减速慢行，也方便公路养护人员及时通过凸起的警示灯发现路基的沉陷，从而及时进行道路养护和维修。
附图说明
13.图1为本发明的结构示意图；
14.图2为本发明设备的内部结构示意图；
15.图3为本发明装置的升降机构；
16.图4为本发明检测机构放大图；
17.图5为本发明的内部机构运动状态示意图；
18.图6为图1在a处的局部放大图；
19.图7为本发明的安装示意图；
20.图中：
21.100、保护机构；101、侧面防护板；102、底部防护板；103、第一台阶板；104、套筒；105、第二台阶板；106、弹性杆；107、弹性形变区；
22.200、检测机构；201、第一固定杆；202、第二固定杆；203、固定支架；204、角度编码器；205、传动盘；
23.300、滑台机构；301、横板；302、纵向滑动板；303、连接轴；
24.400、升降机构；401、底部支撑杆；402、上部连接杆；403、传动杆；404、第一摆杆；405、第二摆杆；406、连接块；407、第一中间连接杆；408、第二中间连接杆；
25.500、警示机构；501、伸缩杆；502、警示灯；
26.600、路基区域；601、底部强化区；
具体实施方式
27.下面将结合本发明的实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
28.请参阅图1至图7，本发明提供一种技术方案：一种公路路基沉陷的监测装置，包括对监测装置起到保护作用的保护机构100，保护机构100包括侧面防护板101和对监测装置起到支撑作用的底部防护板102，侧面防护板101的上端面设置有第一台阶板103和第二台阶板105；第一台阶板103的上端面设置有套筒104，第二台阶板105和侧面防护板101之间设置有弹性杆106，弹性杆106设置若干个，所有弹性杆106的弹力总和能够克服第二台阶板105的重力，第二台阶板105和侧面防护板101之间空腔区域为弹性形变区107，侧面防护板101的内部设置有检测机构200、滑台机构300和升降机构400，升降机构400与第二台阶板105连接，升降机构400与滑台机构300滑动连接，滑台机构300与检测机构200滑动连接，滑台机构300的上端滑动设置有警示机构500，保护机构100的外侧为路基区域600。
29.为了监测路基下降的深度，升降机构400包括底部支撑杆401和上部连接杆402，底部支撑杆401的下端面与底部防护板102的上端面固定连接，底部支撑杆401的侧面转动连接有传动杆403，传动杆403与连接轴303滑动连接，传动杆403的下方设置有第一摆杆404和第二摆杆405，第一摆杆404和第二摆杆405均与底部支撑杆401转动连接，第二摆杆405的另一端转动连接有第一中间连接杆407，第一摆杆404的另一端转动连接有连接块406，连接块406与第二摆杆405和第一中间连接杆407均为转动连接，传动杆403的另一端转动连接有第二中间连接杆408，第二中间连接杆408的另一端与上部连接杆402转动连接，升降机构400为多连杆机构，其中传动杆403的中间转动轴偏向右侧方向，使得上部连接杆402下降的微小距离能够在传动杆403的左侧端头得到放大，从而降低监测的误差。
30.为了使升降机构400监测到的路基沉陷数据能够传递到检测机构200中，设置了中间传递机构滑台机构300，滑台机构300包括横板301和纵向滑动板302，横板301通过内侧滑槽与206滑动连接，纵向滑动板302与横板301固定连接，纵向滑动板302与第一固定杆201一端固定的滑轨滑动连接，纵向滑动板302的一侧固定连接有连接轴303，连接轴303与升降机构400滑动连接。
31.为了监测到路基沉陷的数据，检测机构200包括第一固定杆201和第二固定杆202，第一固定杆201与底部防护板102的上端面固定连接，第一固定杆201的侧面与第二固定杆202固定连接，第二固定杆202的侧面固定连接有角度编码器204，角度编码器204的输出端固定连接有传动盘205，传动盘205的侧面固定连接有206，角度编码器204是属于传感器，能够监测传动盘205转动的角度，传动盘205转动的角度与上部连接杆402下降的距离可以通过实验测出，因此角度编码器204检测到的角度变化值都与上部连接杆402下降的距离对应。
32.当路基发生严重的沉陷时，警示机构500可以对路人和车辆进行提示，警示机构500包括伸缩杆501和警示灯502，伸缩杆501的外侧为套筒104，伸缩杆501与套筒104为滑动
连接，警示灯502为球体结构，警示灯502与伸缩杆501固定连接，伸缩杆501的下端与纵向滑动板302固定连接，纵向滑动板302沿着滑轨推动伸缩杆501上下运动，伸缩杆501带动警示灯502做上下运动。
33.值得注意的，路基区域600的下端为底部强化区601，路基区域600位于保护机构100的四周和上方，保护机构100底部的底部防护板102下端为底部强化区601，底部强化区601的强度大于路基区域600，底部强化区601的截面为梯形，梯形截面的设计使得底部强化区601能够承受保护机构100下压产生的压力。
34.为了对本发明的监测装置进行保护，设置了保护机构100，保护机构100外侧为路基区域600，路基区域600填充在弹性形变区107的外侧，当第二台阶板105上方的路基区域600发生沉陷时，第二台阶板105向下运动推动上部连接杆402，上部连接杆402向下运动，上部连接杆402推动第二中间连接杆408和第一中间连接杆407，在连接块406、第二摆杆405和第一摆杆404的作用下，传动杆403绕着其与第一摆杆404的连接轴转动，传动杆403通过连接轴303带动纵向滑动板302沿着滑轨做上下移动，横板301通过206带动传动盘205转动，角度编码器204检测传动盘205的转动角度处理得出第二台阶板105向下运动的距离即是路基沉陷的深度。
35.且本发明装置安装简单，与道路的路基施工同时进行，不影响施工效率；当本发明装置监测到路基发生沉陷后，会通过滑台机构带动警示机构工作，将警示灯突出路面，以提醒道路上行人和车辆减速慢行，也方便公路养护人员及时通过凸起的警示灯发现路基的沉陷，从而及时进行道路养护和维修。
36.在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”、“另一”、“又一”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个特征。在本发明的实施方式的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
37.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
38.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的远离和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。