一种矿坑复垦用泥土沉降状态监测装置的制作方法

本发明涉及泥土沉降监测装置技术领域，具体涉及一种矿坑复垦用泥土沉降状态监测装置。

背景技术：

在矿坑进行复垦时，会将矿坑进行填埋，使采矿位置的海拔与周围土地的海拔相平，方便进行复垦作业。由于矿坑位置的泥土为后期填埋，该位置的泥土在长时间的重力作用下会发生沉降，为了保证矿坑回填后方便进行复垦，需要对矿坑回填后的泥土进行沉降监测，以获得最佳回填量。

本申请人发现现有技术中至少存在以下技术问题：目前对矿坑回填的泥土进行沉降状态监测时，通常采用埋设地表沉降板、通过水准仪测量沉降板上测杆的高程变化来获取路基沉降量的方式，在监测过程中，沉降板同样会随着泥土的沉降而下降，使监测结果不准确，使施工人员无法获得最佳泥土回填量。

技术实现要素：

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种矿坑复垦用泥土沉降状态监测装置，便于获得监测结果，避免水平板随着泥土的沉降而下降时产生的误差，保证测量结果的准确性。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供的一种矿坑复垦用泥土沉降状态监测装置，包括外部管，所述外部管外侧对称贯穿设置有滑动槽，所述外部管内部滑动安装有内部管，所述内部管外侧对称安装有导向杆，所述导向杆从所述滑动槽内部穿出，且安装有水平板，所述外部管下端安装有导向环，所述导向环内部滑动安装有下沉杆，所述下沉杆的上端伸入所述内部管内部，所述下沉杆下端穿出所述导向环且安装有重力柱；

所述外部管上端外侧滑动安装有顶盖，所述顶盖外侧贯穿设置有连通孔，所述顶盖外侧安装有用于对所述顶盖和所述外部管进行锁紧的锁紧组件，所述顶盖上表面安装有升降杆，所述升降杆下部通过传动轴安装有线柱，所述线柱靠近所述连通孔，所述升降杆外侧安装有用于对所述线柱进行固定的固定组件，所述线柱外侧缠绕有强力绳，所述强力绳的活动端与所述下沉杆的上端相连接。

采用上述一种矿坑复垦用泥土沉降状态监测装置，使用装置时，使所述线柱上缠绕的强力绳穿过所述连通孔与所述下沉杆的顶端相连接，并通过所述锁紧组件将所述顶盖安装在所述外部管上端，所述重力柱朝下设置，将所述外部管竖直埋在泥土里，此时所述重力柱靠近所述导向环，所述水平板位于土层表面，且所述导向杆位于所述滑动槽的最底端；

装置工作时，解除所述固定组件对所述线柱的固定，所述重力柱在重力的作用下带动所述下沉杆在所述导向环内部滑动，并通过所述强力绳拉动所述线柱转动，实现对所述升降杆的驱动，使所述升降杆实现伸缩，通过所述升降杆的伸长量的数据分析计算后，得到泥土的沉降量和装置重力沉降之和，与此同时，所述外部管在重力的作用下下沉，所述导向杆在所述滑动槽内部滑动，使所述内部管在所述外部管内部发生相对滑动，通过对相对滑动长度的数值进行分析计算后，得到装置在重力作用下发生沉降的量，综合两组数据，得出泥土沉降量。

作为优选，所述升降杆包括固定管，所述固定管安装在所述顶盖上表面，所述固定管与所述固定组件相连接，所述固定管内部通过轴承安装有所述丝杠，所述丝杠底部安装有所述传动锥齿轮，所述固定管底部外壁通过轴承安装有所述传动轴，所述传动轴外端安装有所述线柱，所述传动轴内端安装有所述主动锥齿轮，所述主动锥齿轮与所述传动锥齿轮相啮合，所述丝杠外侧通过螺母安装有所述升降管，所述升降管位于所述固定管的内部，所述升降管底部外侧安装有所述导向滑块，所述导向滑块位于所述导向槽内部。

作为优选，所述丝杠上端安装有限位板。

作为优选，所述线柱靠近所述固定管的一端外侧设置有若干固定孔，所述固定孔以所述线柱的轴线为中心圆周阵列布置，所述固定组件包括固定环，所述固定环与所述固定管相连接，所述固定环与所述固定孔相对应，所述固定环底面安装有螺纹套，所述螺纹套与所述固定环同轴，所述螺纹套内部孔壁上设置有内螺纹，所述固定环内部滑动安装有固定杆，所述固定杆上端穿过所述固定环且安装有固定拉板，所述固定杆外侧安装有螺纹圈和挡圈，所述螺纹圈位于所述螺纹套和所述挡圈之间，所述螺纹圈外圆面设置有外螺纹，所述螺纹圈与所述螺纹套螺纹配合，所述固定杆外侧套装有固定弹簧，所述固定弹簧安装在所述螺纹套和所述挡圈之间。

作为优选，所述固定拉板上表面安装有拉环。

作为优选，所述锁紧组件设置有两个，且对称设置在所述顶盖外圆面。

作为优选，所述外部管外侧对称设置有锁紧孔，所述顶盖外圆面贯穿设置有插接孔，所述插接孔设置有两个，所述插接孔与所述锁紧孔相对应，所述锁紧组件包括锁紧杆，所述锁紧杆滑动安装在所述插接孔内部，所述锁紧杆外端穿出所述插接孔且安装有锁紧拉板，所述锁紧杆外侧套装有拉力弹簧，所述拉力弹簧固定安装在所述顶盖和所述锁紧拉板之间。

作为优选，所述锁紧杆与所述锁紧孔间隙配合。

作为优选，所述水平板上表面均设置有水平仪。

作为优选，所述下沉杆顶端安装有拉拽环。

有益效果在于：装置通过重力柱在下沉的过程中带动线柱转动，使升降杆实现升降，便于获得监测结果，配合测量到的水平板和外部管之间相对滑动距离的长度，避免水平板随着泥土的沉降而下降时产生的误差，保证测量结果的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的主视图；

图2是本发明的左视图；

图3是本发明的电磁吸附块左视内部结构简图；

图4是本发明的驱动辊筒俯视图；

图5是本发明的局部放大图。

附图标记说明如下：

1、升降杆；101、传动锥齿轮；102、固定管；103、导向滑块；104、螺母；105、导向槽；106、升降管；107、限位板；108、丝杠；109、主动锥齿轮；2、固定组件；201、固定杆；202、挡圈；203、固定环；204、拉环；205、固定拉板；206、螺纹套；207、固定弹簧；208、螺纹圈；3、顶盖；301、连通孔；302、插接孔；4、强力绳；5、水平仪；6、内部管；7、下沉杆；701、拉拽环；8、重力柱；9、导向环；10、外部管；1001、滑动槽；1002、锁紧孔；11、水平板；1101、导向杆；12、锁紧组件；1201、拉力弹簧；1202、锁紧拉板；1203、锁紧杆；13、线柱；1301、传动轴；1302、固定孔。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

参见图1-图5所示，本发明提供了一种矿坑复垦用泥土沉降状态监测装置，包括外部管10，所述外部管10外侧对称贯穿设置有滑动槽1001，所述外部管10内部滑动安装有内部管6，所述内部管6外侧对称安装有导向杆1101，所述导向杆1101从所述滑动槽1001内部穿出，且安装有水平板11，所述外部管10下端安装有导向环9，所述导向环9内部滑动安装有下沉杆7，所述下沉杆7的上端伸入所述内部管6内部，所述下沉杆7下端穿出所述导向环9且安装有重力柱8；

所述外部管10上端外侧滑动安装有顶盖3，所述顶盖3外侧贯穿设置有连通孔301，所述顶盖3外侧安装有用于对所述顶盖3和所述外部管10进行锁紧的锁紧组件12，所述顶盖3上表面安装有升降杆1，所述升降杆1下部通过传动轴1301安装有线柱13，所述线柱13靠近所述连通孔301，所述升降杆1外侧安装有用于对所述线柱13进行固定的固定组件2，所述线柱13外侧缠绕有强力绳4，所述强力绳4的活动端与所述下沉杆7的上端相连接。

作为可选的实施方式，所述升降杆1包括固定管102，所述固定管102安装在所述顶盖3上表面，所述固定管102与所述固定组件2相连接，所述固定管102内部通过轴承安装有所述丝杠108，所述丝杠108底部安装有所述传动锥齿轮101，所述固定管102底部外壁通过轴承安装有所述传动轴1301，所述传动轴1301外端安装有所述线柱13，所述传动轴1301内端安装有所述主动锥齿轮109，所述主动锥齿轮109与所述传动锥齿轮101相啮合，所述丝杠108外侧通过螺母104安装有所述升降管106，所述升降管106位于所述固定管102的内部，所述升降管106底部外侧安装有所述导向滑块103，所述导向滑块103位于所述导向槽105内部，当使用所述升降杆1进行监测时，解除所述固定组件2对所述线柱13的固定，所述下沉杆7通过所述强力绳4带动所述线柱13转动，使所述传动轴1301带动所述主动锥齿轮109转动，通过所述主动锥齿轮109和所述传动锥齿轮101的啮合传动，实现所述丝杠108的转动，通过所述螺母104与所述丝杠108的螺纹传动，配合所述导向滑块103和所述导向槽105的导向作用，使所述升降管106在所述固定管102内向上移动，得到所述升降管106的伸出量。

所述丝杠108上端安装有限位板107，这样设置能够防止所述丝杠108和所述升降管106分离，保证所述升降杆1的安装稳定性。

所述线柱13靠近所述固定管102的一端外侧设置有若干固定孔1302，所述固定孔1302以所述线柱13的轴线为中心圆周阵列布置，所述固定组件2包括固定环203，所述固定环203与所述固定管102相连接，所述固定环203与所述固定孔1302相对应，所述固定环203底面安装有螺纹套206，所述螺纹套206与所述固定环203同轴，所述螺纹套206内部孔壁上设置有内螺纹，所述固定环203内部滑动安装有固定杆201，所述固定杆201上端穿过所述固定环203且安装有固定拉板205，所述固定杆201外侧安装有螺纹圈208和挡圈202，所述螺纹圈208位于所述螺纹套206和所述挡圈202之间，所述螺纹圈208外圆面设置有外螺纹，所述螺纹圈208与所述螺纹套206螺纹配合，所述固定杆201外侧套装有固定弹簧207，所述固定弹簧207安装在所述螺纹套206和所述挡圈202之间，当使用所述升降杆1进行监测时，克服所述固定弹簧207的弹力，拉动所述螺纹套206，使所述固定拉板205拉动所述固定杆201向上移动，直至所述螺纹圈208与所述螺纹套206相接触，转动所述固定拉板205，使所述固定拉板205带动所述固定杆201转动，使所述螺纹圈208与所述螺纹套206螺纹连接，对所述固定杆201的位置进行锁定，此时所述固定杆201完全脱离所述固定孔1302，实现对所述线柱13锁紧的解除，所述线柱13在所述强力绳4的作用下转动，使其驱动所述升降杆1上升，获得测量结果；当不需要使用所述升降杆1进行测量时，反转所述固定拉板205，使所述固定拉板205带动所述固定杆201转动，使所述螺纹套206和所述螺纹圈208分离，解除对所述固定杆201的锁定，松开所述固定拉板205，利用所述固定弹簧207的弹力，使所述挡圈202带动所述固定杆201下移，直至所述固定杆201插入所述固定孔1302内，完成对所述线柱13的固定。

所述固定拉板205上表面安装有拉环204，这样设置便于通过所述拉环204拉动所述固定拉板205，或通过所述拉环204旋拧所述固定拉板205。

所述锁紧组件12设置有两个，且对称设置在所述顶盖3外圆面，这样设置便于通过所述锁紧组件12对所述顶盖3和所述外部管10进行锁紧，保证所述顶盖3的安装稳定性。

所述外部管10外侧对称设置有锁紧孔1002，所述顶盖3外圆面贯穿设置有插接孔302，所述插接孔302设置有两个，所述插接孔302与所述锁紧孔1002相对应，所述锁紧组件12包括锁紧杆1203，所述锁紧杆1203滑动安装在所述插接孔302内部，所述锁紧杆1203外端穿出所述插接孔302且安装有锁紧拉板1202，所述锁紧杆1203外侧套装有拉力弹簧1201，所述拉力弹簧1201固定安装在所述顶盖3和所述锁紧拉板1202之间，当对所述顶盖3进行拆除时，克服所述拉力弹簧1201的拉力，拉动所述锁紧拉板1202，使所述锁紧拉板1202拉动所述锁紧杆1203移动，直至所述锁紧杆1203完全脱离所述锁紧孔1002，将所述顶盖3从所述外部管10外侧滑出，实现所述顶盖3的拆卸，当需要对所述顶盖3进行安装时，克服所述拉力弹簧1201的拉力，拉动所述锁紧拉板1202，使所述锁紧拉板1202拉动所述锁紧杆1203移动，直至所述锁紧杆1203的内端伸入所述插接孔302内部，将所述外部管10的上端滑入所述顶盖3内部，使所述锁紧孔1002与所述插接孔302相对应，松开所述锁紧拉板1202，利用所述拉力弹簧1201的拉力，使所述锁紧拉板1202带动所述锁紧杆1203移动，直至所述锁紧杆1203插入所述锁紧孔1002内部，实现对所述顶盖3和所述外部管10的锁紧。

所述锁紧杆1203与所述锁紧孔1002间隙配合，这样设置能够使所述锁紧孔1002与所述锁紧杆1203充分接触，保证对所述顶盖3和所述外部管10的锁紧稳固性。

所述水平板11上表面均设置有水平仪5，这样设置能够通过所述水平仪5对所述水平板11的水平度进行监测，方便确定泥土沉降时的沉降方向。

所述下沉杆7顶端安装有拉拽环701，这样设置便于通过所述拉拽环701余所述强力绳4相连接。

采用上述一种矿坑复垦用泥土沉降状态监测装置，使用装置时，使所述线柱13上缠绕的强力绳4穿过所述连通孔301与所述下沉杆7的顶端相连接，并通过所述锁紧组件12将所述顶盖3安装在所述外部管10上端，所述重力柱8朝下设置，将所述外部管10竖直埋在泥土里，此时所述重力柱8靠近所述导向环9，所述水平板11位于土层表面，且所述导向杆1101位于所述滑动槽1001的最底端；

装置工作时，解除所述固定组件2对所述线柱13的固定，所述重力柱8在重力的作用下带动所述下沉杆7在所述导向环9内部滑动，并通过所述强力绳4拉动所述线柱13转动，实现对所述升降杆1的驱动，使所述升降杆1实现伸缩，通过所述升降杆1的伸长量的数据分析计算后，得到泥土的沉降量和装置重力沉降之和，与此同时，所述外部管10在重力的作用下下沉，所述导向杆1101在所述滑动槽1001内部滑动，使所述内部管6在所述外部管10内部发生相对滑动，通过对相对滑动长度的数值进行分析计算后，得到装置在重力作用下发生沉降的量，综合两组数据，得出泥土沉降量。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。