[实用新型]一种靶心式测量仪

说明书

技术领域：

本实用新型属于测量技术领域，涉及靶心式测量仪，用于建筑、构筑物基础的大范围连续沉降观测，如道路或坝体纵横断面沉降观测，特别是对于变化率较大的不均匀沉降场合时，其观测效果更为突出。

背景技术：

目前，在道路施工和各种建筑物基础建设中，用于观测建筑基础沉降方面的设备和仪器以及观测技术方法主要包括单点式沉降观测和全断面沉降观测两大类；单点式沉降观测仪主要有沉降板、分层沉降仪和水管式沉降仪，前两种测量精度较高，但需要不断接管，与填土工程冲突大，设施容易被损毁，对局部压实度有负面影响，特别是道路运营阶段这些仪器难以继续观测；水管式沉降仪的缺点是水管的埋设要求比较高，如果埋设不平顺，容易形成气泡阻塞水管，使测试无法进行，同时水管式沉降仪对稳定性要求较高，施工过程中的扰动容易造成沉降观测头的倾斜；全断面式沉降观测典型设备是测斜仪，测斜仪可以不干扰地测量全断面沉降，但其主要缺点包括一是轴向刚度较大，可能测斜管“切土”，即在沉降量足够大时，由于管的刚度大于土体刚度，测斜管的变形与土体变形不同步，存在精度问题；二是当沉降变形量过大时，沉降管可能折断等。归结起来，现有的沉降观测仪普遍存在着结构原理复杂，使用操作条件要求高，应用范围小，测量稳定性差，观测效果不理想，测试精度低，且价格高，移动不方便等缺点。

实用新型内容：

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的缺点，寻求设计一种新型结构原理的，可以替代现有的各种沉降仪并具有自动化处理功能的变位连通器式沉降观测仪。

为了实现上述目的，本实用新型的主体结构包括竖管、球形器、桶体、桶体导轮、激光发射器、拖板、反光镜、操控绳、操控螺钮、靶纸、标尺、输液管、通道导管、通气管、牵引绳、配重器、液体存储球和套网；竖管入土端封闭且不透水，外露端制有防水帽，竖管上安装有桶体，竖管埋深大于预估沉降量与桶体设备总长度；桶体的一端与操控绳连接，桶体的下侧壁处焊接一段金属质短管并连接输液管；桶体的外壁挂有二层三向并互成120°夹角的弹簧式桶体导轮，桶体导轮套在桶体上并滑动支撑在竖管上用于加强桶体的稳定；激光发射器固定在桶体侧壁上，高度与反光镜匹配；输液管一端接在桶体底部的金属质短管上，另一端插入球形器底部；通道导管埋置于观测断面，通道导管内腔能够使球形器在其中自由穿行；通气管一端与球形器顶部连接，保证球形器腔内外大气连通，通气管另一端自由或固定在输液管上；牵引绳带刻度的一端与球形器外部的套网连接，另一端自由；当被观测构筑物不能两端工作时，在不能工作端安装滑轮，在安装竖管端拉绳工作；球形器由通气管、配重器、液体存储球和套网组成；配重器胶接在液体存储球底部，起降低重心作用；通过液体存储球的容量液面标高的测定获得同位置通道导管的标高；套网是液体存储球的平衡支架，要有一定刚度，确保液体存储球在 其内自由转动；拖板浮在桶体内部液体顶面，能够随液体自由上下移动；反光镜的滑杆上端在桶体内壁滑道中上下移动，下部与拖板铰接，反光镜的镜片固定在滑杆上与铅直面成45°夹角；操控绳下端与桶体顶部连接，上端缠绕在操控螺钮的卷轴上；操控螺钮支撑在竖管上，通过调节操控绳的长度来调节桶体的升降；滑动式靶纸通过支架安装在竖管的口部处，靶纸与激光发射器同方向，靶纸上设有靶心与刻度，用于校对液面位置；标尺插在桶体的外壁卡槽上且其下端与桶体的液面标高重合。

本实用新型用于观测时，先将桶体与液体存储球对齐，并保持两者的刻 度线在同一水平面，往相对高程测量仪内注入体积为V的蒸馏水或防冻液，待两者液面平稳后，两者液面都位于各自的刻度线位置，其桶体中水的体积为V1，输液管中水的体积为V2，球形器中水的体积为V3，即V1+V2+V3＝V；当球形器位置发生变化后，通过连通器原理可知，桶体与球形器球内的液体高程也会保持相同；相对高程测量仪的反馈系统应用反光镜原理，反光镜与桶体中的液面呈45°夹角，初始时，即桶体中水的体积为V1，激光反射器水平发出的光线通过反光镜发射垂直打到竖管顶部的靶纸上的靶心位置；当球形器移动后，球底高度发生变化，连通器内液体发生流动，桶体中液面随之发生变化，激光在靶纸上的投射位置会脱离靶心，通过观察激光在靶纸上位置来调节操控螺钮从而调节桶体的高程，指导激光投射位置回到靶心位置，此时桶体中水的体积为V1，输液管中水的体积为V2，球形器中水的体积为V3，又回到初始状态；测量过程即通过反馈系统间接测量球形容器内等体积液面高程，进而推算通道导管内壁高程。