一种水库大坝沉降观测装置

本发明属于沉降观测，具体为一种水库大坝沉降观测装置。

背景技术：

1、大坝，指截河拦水的堤堰，水库、江河等的拦水大堤。一般水库大坝主要由主坝、副坝、正常溢洪道、非常溢洪道、新增非常溢洪道、灵正渠涵管及电站组成，一般来说在水库的周边为了防止水库内部水流的泛滥一般会在水库的周边修建有水库大坝，水库大坝的使用寿命和安全性，经常需要先制定沉降参数，之后通过每个沉降观测桩进行观测，保证水库大坝的安全性能，即利用观测沉降柱对水库大坝之间的地基进行观测。

2、在进行沉降观测过程中，一般会使用沉降观测装置进行地基观测，常规的沉降观测装置主要为沉降观测柱组成，通过沉降观测柱的底端插入地面，通过插入地面的深度判断沉降量，这种观测装置观测数据较为直接，但这种装置在使用时存在一定的问题，例如观测柱仅依靠自身重力作用实现观测柱的插入，这种方式容易受到外力的影响导致观测柱难以垂直插入地面，进而导致沉降柱出现倾斜，此种方式容易导致观测数据受到一定的影响，影响观测数据的精度。

3、在沉降柱的沉降过程中，现有技术中一般会在沉降柱的外侧面刻画有刻度，利用刻度与地面之间的分界线实现沉降数据的读取，这种数据读取方式由于高度较低，导致观测时十分不便，同时受限于泥土影响也会导致沉降柱表面沾染泥土导致难以对数据进行观测，同时为了沉降柱可以顺利的插入地表内，通常沉降柱的质量较大，当需要将其拿出时，由于沉降柱本身为圆柱形缺乏一定的受力点，导致难以将沉降柱拔出，亟需进行改进。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种水库大坝沉降观测装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种水库大坝沉降观测装置，包括机架，所述机架的顶端设有储气罐，所述机架的中部活动安装有沉降柱，所述沉降柱的顶端设有测量组件，所述沉降柱的底端设有第一螺纹杆，所述第一螺纹杆的底端固定安装有沉降圆柱，所述沉降圆柱通过第一螺纹杆与沉降柱的底端螺纹连接，所述沉降柱的外侧面等角度开设有限位槽，所述沉降柱的外侧面活动套接有限位环，所述限位环的外侧面等角度固定安装有固定耳板，所述固定耳板远离限位环的一端均连接有牵引组件，所述牵引组件等角度分布在机架的内侧面，且与机架的内侧面之间相连接，所述限位环的内侧面等角度开设有安装槽。

3、作为本发明进一步的技术方案，所述安装槽的内部均活动连接有滚轮，所述滚轮与限位槽之间活动卡接且滚轮的外侧面与限位槽的内侧面之间相接触。

4、作为本发明进一步的技术方案，所述沉降圆柱的底端贯穿机架底端的中部且与机架之间活动连接，所述储气罐顶端的中部开设有注气口，所述储气罐的底端等角度固定连通有输气管，所述输气管与牵引组件之间相连通。

5、在装置使用时，首先可将机架与地表之间进行固定，同时将沉降柱置于机架的中部，即将沉降柱置于限位环的内部，同时使得滚轮与沉降柱外侧面的限位槽相连接，确保滚轮可进行旋转，同时沉降柱可通过限位槽相对限位环上下位移，完成沉降柱的限位安装后可将第一螺纹杆与沉降柱的底端螺纹连接，并将沉降圆柱穿过机架的底端使其置于地表的上方，同时可将测量组件与沉降柱之间螺纹连接，完成沉降观测前的准备。

6、作为本发明进一步的技术方案，所述测量组件包括固定套，所述固定套的顶端与储气罐底端的中部相连接，所述固定套的外侧面等距离开设有刻度槽，所述固定套的内部活动套接有指示板，所述固定套为透明玻璃制成。

7、作为本发明进一步的技术方案，所述指示板的底端固定连接有活动杆，所述活动杆的底端贯穿固定套的底端且固定连接有第二螺纹杆，所述第二螺纹杆与沉降柱的顶端螺纹连接。

8、当完成沉降柱的准备后且地基发生沉降时，即沉降柱插入地表内部时，此时沉降柱会向下进行位移，此时即可带动第二螺纹杆向下位移，当第二螺纹杆向下位移时会带动活动杆以及指示板向下位移，此时指示板即可相对固定套发生位移，此时指示板的顶端即可与指示对应位置上的刻度槽，此时通过指示板的读数即可实现沉降数据的观测。

9、作为本发明进一步的技术方案，所述牵引组件包括第一固定块，所述第一固定块与固定耳板的内侧面之间通过转轴相连接，所述第一固定块远离固定耳板的一端均固定连接有活塞杆，所述，所述活塞杆远离固定耳板的一端均固定连接有活塞板。

10、作为本发明进一步的技术方案，所述活塞板的外侧面活动套接有暂存管，所述活塞板相对暂存管位移，所述活塞板远离活塞杆的一端均固定连接有位于暂存管内部的限位弹簧，所述限位弹簧与暂存管内腔的另一端之间固定连接。

11、作为本发明进一步的技术方案，所述暂存管远离固定耳板的一端均固定连接有第二固定块，所述第二固定块远离暂存管的一端通过转轴活动连接有固定座，所述固定座的外侧面与机架的内侧面之间相连接。

12、作为本发明进一步的技术方案，所述暂存管靠近第二固定块一端的上方固定连通有进气阀，所述暂存管靠近第二固定块一端的下方固定连通有排气阀。

13、作为本发明进一步的技术方案，所述进气阀的一端与输气管之间固定连通，所述进气阀和排气阀的内部均安装有单向阀且阀门的方向分别为向内导通和向外截止以及向外导通和向内截止。

14、当完成沉降柱的安装后可通过开启进气阀的阀门即可将储气罐内部的空气通过输气管以及进气阀注入至暂存管的内部，此时排气阀阀门关闭，随着空气的注入，活塞板随之朝固定耳板方向进行位移，同时限位弹簧被拉伸，此时活塞板以及活塞杆随之向固定耳板方向进行位移，暂存管和活塞杆叠加的长度增加，由于限位环活动套接在沉降柱的外侧面，限位环与机架之间的间距固定，导致活塞杆以及暂存管随之向下发生偏转，并带动限位环向下位移，直至活塞杆与暂存管叠加长度处于最大值时，此时限位环继续下移且始终保持与沉降柱之间的卡接，同时依靠牵引组件可反向提供支撑，确保沉降柱与限位环之间的间距不会发生变化，保持沉降柱的竖直位移。

15、通过在沉降柱的外侧面设置有限位环，并在限位环的外侧面等角度设置有牵引组件，通过保持暂存管和活塞杆的叠加长度处于最大值，确保限位环始终处于沉降柱的外侧面且保持沉降柱与限位环之间的间距不会发生变化，即滚轮可始终相对限位槽发生旋转，确保沉降柱下移时不会发生偏转，避免传统装置在进行沉降时易发生偏转的问题，保持沉降柱在沉降过程中始终可垂直插入地面，确保观测数据的准确性。

16、当完成沉降数据的测量后需要将沉降柱从地表中拔出时，可通过关闭进气阀的阀门并开启排气阀的阀门，此时暂存管内部的空气随之可通过排气阀进行释放，位于暂存管内部的空气随之减少，此时限位弹簧随之发生复位，此时活塞板随之朝第二固定块方向进行位移，活塞杆和暂存管叠加的长度随之减小，此时由于限位环与机架的间距保持不变，当牵引组件整体长度缩短时，限位环随之具备向上运动的趋势，由于限位环始终与沉降柱之间保持活动套接关系，当限位环具备向上运动的趋势时可直接带动沉降柱向上位移，此时沉降柱随之具备向上运动的趋势即可辅助沉降柱的拔出。

17、通过再次利用沉降柱沉降时的牵引过程，通过减少活塞杆和暂存管叠加的长度，使得限位环具备向上运动的趋势，而活塞杆和暂存管叠加的长度受到空气注入量的影响，只需控制空气的注入量即可使得限位环向上或向下位移，而当限位环向上位移时则可辅助沉降柱拔出，避免传统装置缺乏受力点且质量较重难以拔出的问题，进而提高观测效率。

18、本发明的有益效果如下：

19、1、本发明通过在沉降柱的外侧面设置有限位环，并在限位环的外侧面等角度设置有牵引组件，通过保持暂存管和活塞杆的叠加长度处于最大值，确保限位环始终处于沉降柱的外侧面且保持沉降柱与限位环之间的间距不会发生变化，即滚轮可始终相对限位槽发生旋转，确保沉降柱下移时不会发生偏转，避免传统装置在进行沉降时易发生偏转的问题，保持沉降柱在沉降过程中始终可垂直插入地面，确保观测数据的准确性。

20、2、本发明通过再次利用沉降柱沉降时的牵引过程，通过减少活塞杆和暂存管叠加的长度，使得限位环具备向上运动的趋势，而活塞杆和暂存管叠加的长度受到空气注入量的影响，只需控制空气的注入量即可使得限位环向上或向下位移，而当限位环向上位移时则可辅助沉降柱拔出，避免传统装置缺乏受力点且质量较重难以拔出的问题，进而提高观测效率。