一种土建工程基础发生微变的地下感应装置的制作方法

1.本发明涉及属于工程基础质量的检测技术领域，尤其涉及一种土建工程基础发生微变的地下感应装置。


背景技术：

2.在土木建设过程中，可能存在工程内部质量或外在偶然因素等原因，使建好的工程基础发生不易察觉降沉或变形，成为安全隐患，严重威胁着工程质量，还可能酿成重大的安全事故。由于许多土木建设过程具有连续性，存在时间紧和任务重，容易造成工程质量的监测和监管客观上相对滞后，可能会发生监管无法察觉情况。一般情况下，以上工程质量问题在早期往往不易察觉，等到发现后修正比较困难，而且费时费力，浪费资金和污染环境。如在工程基础发生沉降或变形的初期能发现，找出原因即时制定修正方案，不但可减少损失还可避免灾害发生。目前，科学设计、监理制和建设施工标准化对土木工程基础质量提供了可靠保证，但在质量管控中的科学仪器使用和保障方面比较薄弱，精细化管理程度有待进一步提高，不能对事故发生进行有效地预判和即时止损，增加了相应潜在风险。


技术实现要素：

3.针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的是提供一种土建工程基础发生微变的地下感应装置，通过对土木建设基础地基发生微变的感知，提供报警，起到即时修正和止损，达到保证工程基础质量和对工程基础质量进行监测的目的。
4.本发明的技术方案如下：
5.一种土建工程基础发生微变的地下感应装置，所述地下感应装置包括：
6.地下感受器，所述地下感受器包括六面体的外壳，所述外壳内设置有软壳球，所述软壳球用于盛装液态介质；所述软壳球的外表面与所述外壳的内表面通过触臂相连，
7.地上传感器，所述地上传感器包括液体传感器，所述液体传感器包括刻度管，所述软壳球与所述刻度管连通。
8.可选地，所述地下感受器还包括感受弹簧，所述感受弹簧垂直安装于所述外壳的底面上，所述地上传感器还包括信号传感器，所述感受弹簧与所述地上传感器电连接。
9.可选地，所述感受弹簧有四个，分别设置在所述外壳底面的四个角上，所述感受弹簧与所述外壳的侧面不接触，四个所述感受弹簧通过导线串联。
10.可选地，所述触臂包括相对设置的第一触盘和第二触盘，所述第一触盘与所述外壳的内壁连接，所述第二触盘与所述软壳球的外壁连接，所述第一触盘和第二触盘之间通过硬质的调节臂连接。
11.可选地，所述外壳的每个面上至少有一个所述触臂。
12.可选地，所述软壳球设置有导管和加液管，所述导管用于与刻度管连通，所述导管上设置有导管阀门，所述加液管上设置有加液管阀门。
13.可选地，所述刻度管包括多个按圆周等距离摆放的等长透明小管，相邻所述透明
小管之间通过短软管串联。
14.可选地，所述液态介质为有色荧光液体。
15.可选地，所述液体传感器还包括消泡装置，所述消泡装置包括倒圆锥桶和瘪气囊，所述刻度管的末端接入所述倒圆锥桶的底端，所述倒圆锥桶的顶部有气小管，所述气小管连接瘪气囊。
16.本发明的有益效果如下：
17.本发明的一种土建工程基础发生微变的地下感应装置，包括地下感受器和地上传感器。所述地下感受器包括六面体的外壳，所述外壳内设置有软壳球，所述软壳球用于盛装液态介质；所述软壳球的外表面与所述外壳的内表面通过触臂相连。所述地上传感器包括液体传感器，所述液体传感器包括刻度管，所述软壳球与所述刻度管连通。
18.使用时，将外壳埋入地下，外壳可以感受工程基础地下的变形或沉降等变化造成的震动和挤压。触臂将震动和挤压传递到软壳球上，软壳球在力的作用下发生变形，从而将软壳球内的液体介质挤入液体传感器的刻度管里。通过观察地上传感器中刻度管的液体介质变化情况，即可对工程基础地下的变形或沉降等变化进行感知。
附图说明
19.图1为本发明的地下感应装置的结构示意图；
20.图2为本发明的触臂的结构示意图；
21.图3为本发明的软壳球的结构示意图；
22.图4为本发明的液体传感器的结构示意图；
23.图5为本发明的消泡装置的结构示意图；
24.图6为本发明的放大电路控制系统的结构示意图。
25.附图标记：
26.地下感受器100、外壳110、软壳球130、硬圆垫131、触臂120、第一触盘121、第二触盘122、调节臂123、导管140、加液管132、加液管阀门133、感受弹簧150、传导线管200、导管210、导线220、地上传感器300、液体传感器310、刻度管311、延伸管312、倒圆锥桶313、气小管314、瘪气囊315、放大电路320。
具体实施方式
27.下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。
28.本发明的一种土建工程基础发生微变的地下感应装置，包括地下感受器100和地上传感器300。所述地下感受器100包括六面体的外壳110，所述外壳110内设置有软壳球130，所述软壳球130用于盛装液态介质；所述软壳球130的外表面与所述外壳110的内表面通过触臂120相连。所述地上传感器300包括液体传感器310，所述液体传感器310包括刻度管311，所述软壳球130与所述刻度管311连通。
29.使用时，将外壳110埋入地下，外壳110可以感受工程基础地下的变形或沉降等变化造成的震动和挤压。触臂120将震动和挤压传递到软壳球130上，软壳球130在力的作用下发生变形，从而将软壳球130内的液体介质挤入液体传感器310的刻度管311里。通过观察地上传感器300中刻度管311的液体介质变化情况，即可对工程基础地下的变形或沉降等变化
进行感知。
30.具体地，外壳110可以为正六面体，包括前后、左右、上下六个面，上表面为活动面，上面有孔用于导管210穿过。外壳110的壳体材料为不透水材料。
31.如图2所示，所述触臂120包括相对设置的第一触盘121和第二触盘122，所述第一触盘121与所述外壳110的内壁连接，所述第二触盘122与所述软壳球130的外壁连接，所述第一触盘121和第二触盘122之间通过硬质的调节臂123连接。
32.具体地，调节臂123分别垂直连接第一触盘121和第二触盘122的圆心，第一触盘121的直径可以大于第二触盘122的直径，第一触盘121较大便于传递外壳110的震动和挤压，第二触盘122较小可以节省软壳球130的空间。可以理解地，第一触盘121的直径也可以和第二触盘122的直径一样。调节臂123可以包含螺旋式相连的多节调节段，通过旋转可以调节调节臂的长度，从而调节第一触盘121和第二触盘122之间的距离。
33.参见图1，所述外壳110的每个面上至少有一个所述触臂120，以便把建设基础内的各个方向的变形都转递给软壳球130。
34.在一些实施例中，软壳球130的材质为质地软且无弹性的材料，例如薄膜。为方便与触臂120连接，软壳球130在下前后左右六个方向有硬圆垫131。
35.具体地，如图3所示，软壳球130设置有导管210和加液管132，所述导管210较长，用于与地上传感器300的刻度管311连通，所述导管210上设置有导管阀门，所述加液管132上设置有加液管阀门133。向软壳球130加液时，关闭导管阀门，打开加液管阀门133，当软壳球130加入足够液体介质变硬时，关闭加液管阀门133，打开导管阀门，以便软壳球130受挤压变形时，软壳球130里的液体介质可以通过导管210进入刻度管311内。
36.如图4所示，所述刻度管311包括多个按圆周等距离摆放的等长透明小管，相邻所述透明小管之间通过短软管串联。为了方便读数，透明小管可以垂直布置。刻度管311里的液体介质可以为有色荧光液体。
37.当地基础发生变形，会对外壳110产生压力，外壳110通过触臂120对软壳球130产生挤压作用，软壳球130体积变小，液体介质通过导管210直接进入刻度管311内，刻度管311是按圆周垂直等距离摆放的等长透明小管，再用短软管把所有的小管串联起来，长透明小管即为刻度，根据液体在刻度管311内的行程长短读出建设基础发生变化大小的数值。
38.所述液体传感器310还包括消泡装置，所述消泡装置包括倒圆锥桶313和瘪气囊315，所述刻度管311的末端通过延伸管312接入所述倒圆锥桶313的底端，过多的液体从下至上进入倒圆锥桶313内，所述倒圆锥桶313的顶部有气小管314，所述气小管314连接瘪气囊315，对倒圆锥桶313的内压力起到反冲作用。气囊有较小弹性，保证有一定的正压，使刻度管311内的液体在从上向下流动时不会有气泡产生。
39.在一些实施例中，所述地下感受器100还包括感受弹簧140，所述感受弹簧140垂直安装于所述外壳110的底面上，所述地上传感器300还包括信号传感器，所述感受弹簧140与所述信号传感器电连接。具体地，所述感受弹簧140可以有四个，分别设置在所述外壳110底面的四个角上，所述感受弹簧140与所述外壳110的侧面不接触，四个所述感受弹簧140通过导线220串联。图6为本发明的放大电路320控制系统的结构示意图，如图6所示，导线220与传感器内的放大电路320相连，放大电路320将放大后的电信号传递给信号传感器，信号传感器可以是光电传感器和/或声电传感器，例如蜂鸣器、led灯或报警器。导线220和导管210
组成传导线220管200。
40.地上传感器300包括液体传感器310和信号传感器，即可把传感信号变为可视信号和电信号。在使用时，放大电路320连接蜂鸣器，相邻蜂鸣器接一声控电路，声控电路接有led灯和报警器。当只有振动无变形发生时，如果振动单次，声控电路导通led灯和报警器常亮常鸣；如果振动反复发生，声控电路导通led灯和报警器间歇亮鸣。当有变形发生时，刻度管311有显示，led灯和报警器常亮常鸣，从而能够区分基础地基下面不同的情况发生。
41.在使用时，该土建工程基础发生微变的地下感应装置安装调试步骤如下。
42.1、在检测地地下开挖外壳110大小的空间，便于放置外壳110。
43.2、向软壳球130加液时，关闭导管阀门，打开加液管阀门133，当软壳球130加入足够液体介质变硬时，关闭加液管阀门133。
44.3、把带有触臂120的软壳球130放入外壳110内，调节调节臂123的长度，使触臂120与软壳球130和壳内壁充分接触，但不加压力。把导线220和导管210一起组成传导管线200引出壳外，盖好外壳110的上面板，对外壳110进行缝隙处涂抹防水胶，胶干之后，把整个地下传感器放入挖好的空间内，引出传导管线200，填埋好土。
45.4、传导管线200的导管210与刻度管311始端相连。连接前打开导管阀门，调节液体刻度归零，然后连接好。传导管线200的导线220与放大器的内三极管基极相连，从而完成了整个感应装置的安装调试，可进行检测。
46.使用该装置进行测试，测试时间为3个月，监测a、b、c三个位置。第15天，a位置由于周边有打桩机工作，振动反复发生，声控电路导通led灯和报警器间歇亮鸣，刻度管311无显示，说明地基基础无变形发生。第18天，abc三个位置声控电路均导通led灯和报警器常亮常鸣，为轻微地震发生一次，刻度管311无显示，说明地基基础无变形发生。第90天时，b位置刻度管311有显示，led灯和报警器常亮常鸣，经调查该位置附近由于下雨塌方引起地基基础有变形发生，然后对该处按照规范进行加固处理。
47.显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若对本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其同等技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。