[发明专利]一种黄土地质隧道地表沉降测点杆的布设装置及工作方法

权利要求书

1.一种黄土地质隧道地表沉降测点杆的布设装置，其特征在于，包括具有通孔的底台，测点杆能够穿过所述通孔插入土体中，所述底台上转动连接有能够套设在测点杆外的导向筒，所述底台上固接有支撑框架，支撑框架上安装有驱动所述导向筒原地转动的旋转驱动模块，所述导向筒内竖向滑动连接有位于测点杆上方的夯击锤，所述夯击锤与导向筒周向固定并随之转动，所述夯击锤的底部具有与所述测点杆顶部配合的非圆形的传动接口，所述测点杆的下部末端为圆锥形尖头，所述支撑框架上连接有驱动夯击锤上下移动的竖向移动模块。

2.如权利要求1所述的一种黄土地质隧道地表沉降测点杆的布设装置，其特征在于，所述竖向移动模块包括滑绳、动滑轮、设置于支撑框架的定滑轮组、以及与支撑框架转动连接的绕线盘，所述滑绳的一端绕过定滑轮组和动滑轮后与支撑框架固定连接，所述滑绳的另一端绕过定滑轮组后与绕线盘连接，所述夯击锤与动滑轮通过拉绳连接，拉绳的下端与夯击锤通过第一轴承转动连接；

或者所述竖向移动模块包括滑绳、设置于支撑框架的定滑轮组、以及与支撑框架转动连接的绕线盘，所述滑绳的一端绕过定滑轮组后与夯击锤通过第二轴承转动连接，所述滑绳的另一端绕过定滑轮组后与绕线盘连接。

3.如权利要求2所述的一种黄土地质隧道地表沉降测点杆的布设装置，其特征在于，所述绕线盘连接有驱动其转动以卷线或松线的可正反转的第一电机。

4.如权利要求1所述的一种黄土地质隧道地表沉降测点杆的布设装置，其特征在于，所述旋转驱动模块包括与导向筒同轴固接的第一齿轮、与第一齿轮外啮合的第二齿轮、以及驱动第二齿轮转动的驱动机构，所述驱动机构包括安装在支撑框架上的第二电机，第二电机的输出轴与所述第二齿轮同轴固接；

或者所述驱动机构包括安装在支撑框架上的横向设置的液压缸，所述液压缸伸缩轴的末端与所述第二齿轮的端面偏心铰接。

5.如权利要求1所述的一种黄土地质隧道地表沉降测点杆的布设装置，其特征在于，所述传动接口的下端具有导向喇叭口。

6.如权利要求1所述的一种黄土地质隧道地表沉降测点杆的布设装置，其特征在于，所述测点杆的上端可拆卸地固定连接有与所述传动接口配合的抗砸套。

7.如权利要求1所述的一种黄土地质隧道地表沉降测点杆的布设装置，其特征在于，所述导向筒的侧壁上具有轴向设置的开口槽，所述测点杆能够通过所述开口槽而位于导向筒内。

8.如权利要求1-7中任一项所述的一种黄土地质隧道地表沉降测点杆的布设装置，其特征在于，所述测点杆的下部末端为圆锥形尖头，测点杆的下部外壁上具有若干松土齿，测点杆的上部为中空结构，上部中空结构的端部设有注浆孔，在上部中空结构的侧壁上设有若干溢流孔，所述测点杆的上端具有与反光片接头或十字丝接头螺纹连接的螺纹孔。

9.如权利要求1-7中任一项所述的一种黄土地质隧道地表沉降测点杆的布设装置，其特征在于，还包括控制器，控制器的第一控制端与所述竖向移动模块的使能端电连接，控制器的第二控制端与所述旋转驱动模块的使能端电连接，实现竖向移动模块与旋转驱动模块交替工作。

10.一种如权利要求1-9中任一项所述的黄土地质隧道地表沉降测点杆的布设装置的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，在黄土隧道地表定好地表监测点位置后，将布设装置安装在地表上，使底台的通孔位于地表监测点处；

步骤2，将所述测点杆放置在导向筒内且与之平行，并使测点杆顶部与夯击锤的传动接口对齐，将测点杆的下端穿过底台的通孔而插入土体内；

步骤3，通过竖向移动模块将夯击锤升高至设定高度，竖向移动模块使夯击锤下落夯击测点杆使测点杆部分进入土体，依据贯入情况，停止竖向移动模块；

步骤4，启动旋转驱动模块，旋转驱动模块使测点杆原地转动以松土，依据松土情况，停止旋转驱动模块；

步骤5，重复步骤3和步骤4,采用锤击与转动松土结合的方式将测点杆埋设至预定深度；

步骤6，移走布设装置，从测点杆的注浆孔注入水泥浆液，测点杆上部中空结构中的水泥浆液通过溢流孔流出，使水泥浆液在测点杆杆体周围与黄土密切结合，形成整体。