一种固定式智能测斜仪系统的制作方法

本实用新型涉及建筑测量技术领域，尤其涉及一种测量土体或桩（墙）体深层水平位移的固定式智能测斜仪系统。

背景技术：

工程测量技术的发展为工程施工和周边环境的安全提供了保障，较大程度地为工程施工安全提供了可靠的数据支撑，也为建筑结构的安全与可靠性分析提供了依据。随着科技的发展，人们的生活水平日益提高，对工程安全问题日益关注，而变形和位移的测量是预测工程安全的重要指标。受测量仪器的限制，通常采用间歇式的测量方式，据调查显示约85%的工程事故出现在测量的间歇期，此外，工程事故的突发性也要求不断间断测量，因而亟待对测量仪器和方式的进行改进，从而满足高精度、智能化、自动化和实时测量。

目前用来测量土体、桩（墙）体深层水平位移常用的是便携式垂直测斜仪配合预埋设测斜管，来进行深层水平位移的测量。便携式测斜仪上下各有一对滑轮，上下轮距500mm，其工作原理是利用重力摆锤始终保持铅直方向的性质，测得仪器中轴线与摆锤垂直线间的倾角，倾角的变化可由电信号转换而得，从而可以知道被测结构的位移变化值。测量时，必须保证测斜仪与测斜管的管内温度基本一致，显示仪读数稳定才开始测量。

由于便携式测斜仪测得的是两滑轮之间(500mm)的相对位移，所以必须选择测斜管中的不动点为基准点，一般以管底端点为基准点，这样各点的实际位移是测点到基准点相对位移的累加。这就给测量工作带来以下问题：1）实际测量时，无法保证测斜仪与管内温度基本一致再开始测量。这就由于人为因素和温度影响造成观测数据的错误。2）由于便携式测斜仪测得的是两滑轮之间(500mm)的相对位移，在实际测量过程中无法精确保证500mm的步长，这也给观测数据造成误差和错误。3）便携式测斜仪测量全程都要有人的参与才能完成测量工作，增加人工成本的同时，还存在施工安全问题，复杂区域监测工作往往不能够进行，这也增加了工程安全隐患的存在。4）便携式测斜仪测量存在时间间隔，并且每次测量需要耗费大量的时间和人力，特别是要测目标深度较深时，观测工作难度极大。5）便携式测斜仪的工作条件受天气、扬尘条件影响较大。6）便携式测斜仪数据处理繁琐，工作量大。同时现有的便携式测斜仪不能实现数据连续性采集，更不能满足智能化和自动化测量要求。尽管相关技术人员对现有的便携式测斜仪进行改进，将其改为固定式测斜仪，但其仍需要人工读取数据，且其安装比较繁琐，价格高昂，不利于大量推广应用。

技术实现要素：

本实用新型为了解决现有技术中的不足之处，提供了一种固定式智能测斜仪系统，能够自动化实时测量，测量精度高，携带安装方便。

本实用新型为了解决上述问题所采取的技术方案是，提供了一种固定式智能测斜仪系统，包括数据采集装置和若干个安装在测斜管内的倾角仪及固定支架，固定支架在测斜管内沿测斜管的轴向间隔设置，各个倾角仪分别对应安装在不同固定支架上，相邻两个固定支架通过可伸缩连接组件连接，测斜管的顶部开口处安装有密封板，位于最顶部的固定支架通过顶部连接杆固定连接在密封板上；固定支架的两侧分别安装有用于引导固定支架下落的导轮，各个倾角仪均通过传输线缆与数据采集装置连接。

优选地，可伸缩连接组件包括第一连接杆、第二连接杆和调节座，第一连接杆和第二连接杆均为螺纹杆且第一连接杆和第二连接杆的螺纹旋向相反，调节座的顶部和底部分别开设有第一螺孔和第二螺孔，调节座内开设有与第一螺孔和第二螺孔连通的调节腔，第一连接杆和第二连接杆分别与第一螺孔和第二螺孔螺纹连接，第一连接杆远离调节座的的一端和第二连接杆远离调节座的的一端分别通过紧固螺栓固定在相邻两个固定支架上。

优选地，导轮通过弹性支座安装在固定支架上，弹性支座包括支撑纵梁、支撑横梁和至少两个弹簧，支撑纵梁平行于测斜管的轴线设置，支撑纵梁的两端与固定支架之间分别连接所述弹簧，支撑横梁的一端与支撑纵梁固定连接，支撑横梁的另一端通过转轴连接所述导轮。

优选地，弹簧的外侧设置有导向管，导向管的两端分别与支撑纵梁和固定支架固定连接。

优选地，固定支架的两侧的导轮相互对称设置。

优选地，固定支架为具有内腔的框架，倾角仪安装在固定支架的内部，固定支架的两侧还开设有便于导轮伸缩的导通孔。

优选地，相邻两个固定支架之间对称设置有两组可伸缩连接组件。

优选地，顶部连接杆为螺纹杆，顶部连接杆螺纹连接在密封板上。

优选地，固定支架的表面涂覆有防水涂层。

采用上述技术方案，本实用新型具有以下优点：

本实用新型用于测量水平位移的传感器采用倾角仪，而非现有测斜仪中常用的重力加速度仪，从测量原理上避免了采用重力加速度仪时对测量结果的多重运算，也避免了人为因素和温度影响造成观测数据的错误，测量精度高，测量效果好。

本实用新型的倾角仪连接有数据采集装置，可实现数据的连续性采集，能够不间断测量，避免测量间歇期发生工程事故。

本实用新型通过采用可变长度的可伸缩连接组件，能够调节两个固定支架之间的间距，从而调节两个倾角仪之间的间距，可以满足不同工况和精度的需要，提高了工程适用性。

本实用新型利用可伸缩连接组件的连接方式，提高了仪器的整体抗拉强度，避免了由于导轮卡槽引起设备元件的损坏，降低了仪器设备的整体重量，便于携带和安装，提高了其实用性。

综上，本实用新型能够利用倾角仪的测量精度高、智能化程度好以及可以实现实时测量的优点，通过对不同深度位置的土体或桩（墙）体倾角变化的测量实现对其深层水平位移的测量，近而实现土体或桩（墙）体深层水平位移智能化、自动化和实时测量，测量精度高，使用方便及经济效益好，具有较为广阔的工程应用前景。

附图说明

图1是本实用新型的安装示意图；

图2是本实用新型中单个固定支架的结构示意图；

图3是图2的左视图；

图4是本实用新型中可伸缩连接组件的结构示意图。

具体实施方式

如图1至图4所示，本实用新型的一种固定式智能测斜仪系统，包括数据采集装置1和若干个安装在测斜管19内的倾角仪2及固定支架3。

各个倾角仪2均通过传输线缆4与数据采集装置1连接。数据采集装置1具有数据读取、存储和传输功能，可用于采集倾角仪2的角度变化信息，并能够将采集到的信息进行存储和传输给远程控制端。

固定支架3在测斜管19内沿测斜管19的轴向间隔设置，固定支架3为具有内腔的框架，各个倾角仪2分别对应安装在不同固定支架3的内部，相邻两个固定支架3通过可伸缩连接组件连接，测斜管19底部封闭，测斜管19的顶部开口处安装有密封板5，位于最顶部的固定支架3通过顶部连接杆6固定连接在密封板5上。顶部连接杆6为螺纹杆，顶部连接杆6螺纹连接在密封板5上，便于拆换、组装。

可伸缩连接组件包括第一连接杆7、第二连接杆8和调节座9，第一连接杆7和第二连接杆8均为螺纹杆且第一连接杆7和第二连接杆8的螺纹旋向相反，调节座9的顶部和底部分别开设有第一螺孔10和第二螺孔11，调节座9内开设有与第一螺孔10和第二螺孔11连通的调节腔12，第一连接杆7和第二连接杆8分别与第一螺孔10和第二螺孔11螺纹连接，第一连接杆7远离调节座9的的一端和第二连接杆8远离调节座9的的一端分别通过紧固螺栓13固定在相邻两个固定支架3上。

可伸缩连接组件的长度可通过转动调节座9调节，从而调整相邻两个固定支架3之间的间距，转动调节座9使得第一连接杆7、第二连接杆8相互远离，则相邻两个固定支架3之间的间距变大，转动调节座9使得第一连接杆7、第二连接杆8相互靠近，则相邻两个固定支架3之间的间距变小。

可伸缩连接组件采用不锈钢或者在其表面喷涂防水防腐材料。相邻两个固定支架3之间可设置一组可伸缩连接组件，也可对称设置两组可伸缩连接组件。

具体应用中，可伸缩连接组件也可使用不锈钢钢丝绳或钢绞线，在固定支架3上安装挂钩等束缚零件，将束缚零件安装在不锈钢钢丝绳的不同位置，即可调整相邻两个固定支架3之间的距离。不锈钢钢丝绳可布置于固定支架3的两侧。

固定支架3的两侧还开设有导通孔。固定支架3的两侧分别安装有用于引导固定支架3下落的导轮14，固定支架3的两侧的导轮14相互对称设置。导轮14能够引导固定支架3下落，还能够确定固定支架3的位置。

固定支架3的表面涂覆有防水涂层，固定支架3的内部设置有密封圈，具有较好的密封和防水性能。

导轮14通过弹性支座可伸缩地安装在固定支架3上，弹性支座包括支撑纵梁15、支撑横梁16和至少两个弹簧17，支撑纵梁15平行于测斜管19的轴线设置，支撑纵梁15的两端与固定支架3的内壁之间分别连接所述弹簧17，支撑横梁16的一端与支撑纵梁15固定连接，支撑横梁16的另一端通过转轴连接所述导轮14。导轮14的材质为不锈钢，可采用现有技术中的滚轮。导轮14可伸缩，在测斜管19内移动时有调整余量，可避免导轮14损坏。

弹簧17的外侧设置有导向管18，导向管18的两端分别与支撑纵梁15和固定支架3固定连接。防止弹簧17在伸缩的过程中歪斜。

本实用新型中的倾角仪2可采用现有技术中常规的倾角仪2，倾角仪2数据读取的方式采用有限传输和无线传输，倾角仪2的形状不限于方形和圆柱形等，倾角仪2的大小也不限于微型。

本实用新型中的数据采集装置1可采用VW-103A型读数仪，倾角仪2可采用ELT-15型倾角仪2。

本实用新型中的固定支架3的形状为方形或圆形，倾角仪2安装于固定支架3的内部，但不限于在固定支架3内部，固定支架3的材质为不锈钢或PVC。

使用前，将倾角仪2安装在固定支架3内，将固定支架3通过可伸缩连接组件以一定间距连接，并将各倾角仪2通过传输线缆4与数据采集装置1连接，固定式智能测斜仪系统即可安装完成。

工作时，将测斜管19通过钻孔或预埋的方式安置于土体或桩（墙）体20内，并将固定式智能测斜仪系统按照上述方式进行连接，然后放置于测斜管19内，测斜管19内设置有与导轮14相匹配的导槽，将连接好的固定式智能测斜仪系统通过导轮14放入测斜管19内，从而将倾角仪2放到预定的深度位置，固定好顶部的密封板5，即可通过数据采集装置1进行倾角仪2的数据采集，数据采集装置1可存储采集的数据，并能够将采集到的信息进行传输给远程控制端，从而可以较好地实现土体或桩（墙）体20深层水平位移的智能化、自动化和实时测量。

所述数据采集装置1、倾角仪2、导轮14均为现有常规装置，具体结构不再赘述。

上述实施例并非对本实用新型的形状、材料、结构等作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的保护范围。