[实用新型]一种固定可回收式三维测斜装置

说明书

本实用新型公开了一种固定可回收式三维测斜装置，包括测斜管、N根测斜杆和N‑1个万向球铰，测斜管竖直埋入土体中，每个万向球铰上设有一对滑轮，N根测斜杆通过N‑1个万向球铰依次串联后通过滑轮沿测斜管内的导槽逐段导入测斜管内，每根测斜杆两端分别设有三维姿态角度传感器，测斜管内的测斜杆随着土体的变形绕万向球铰在测斜管内转动，三维姿态角度传感器测出土体变形后测斜杆的转动角度θ_i，并将所测得的角度数据通过有线方式传输至地面数据存储分析系统；该装置结构简单，测量效率高、精度高，减少了人工和仪器成本投入，实现了从单一间断单方位测量到远程全方位实时精准监测预警，极大改善了现有测斜仪器的性能，具有良好的应用前景。

技术领域

本实用新型涉及岩土工程测斜技术领域，具体是一种固定可回收式三维测斜装置。

背景技术

测斜仪是一种用于监测基坑、地基基础、墙体和边坡等岩土工程构筑物的顶角、方位角的监测仪器，其通过测定钻孔倾斜角进而求得土层水平位移变化，在保证岩土工程设计、施工及其使用安全中发挥了重要作用。为了提高测斜仪的测量精度，测斜仪的测量原理经历了几个发展阶段,测斜仪的性能也有了较大提高，由传统的模拟测斜仪发展为数字式测斜仪，由离线形式发展为实时测量，测斜仪的结构也在不断地调整。现有技术下的测斜仪基本能满足工程监测需求，但仍存在许多不足之处。例如，便携式测斜仪每次测量均需人工拉动测头自下而上逐段测量，再由各高程以下所有测段水平位移变化逐段累加得到该高程对应的水平位移变化，这种测量方法过度依赖人力且也增加了误差来源，固定式测斜仪最大的缺陷是测量成本过高，一次测量任务完成后无法二次回收利用，另外一个重要问题是现有技术下的测斜仪器只能做到间断测量而无法实现持续监测，已逐渐开始无法满足快速发展的岩土工程监测需求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，而提供一种固定可回收式三维测斜装置。

实现本实用新型目的的技术方案是：

一种固定可回收式三维测斜装置，包括测斜管、N根测斜杆和N-1个万向球铰，测斜管竖直埋入土体中，每个万向球铰上设有一对滑轮，N根测斜杆通过N-1个万向球铰依次串联后通过滑轮沿测斜管内的导槽逐段导入测斜管内，每根测斜杆两端分别设有三维姿态角传感器，测斜管内的测斜杆随着土体的变形绕万向球铰在测斜管内转动，三维姿态角度传感器测出土体变形后测斜杆的转动角度θ_i，并将所测得的角度数据通过有线方式传输至地面数据存储分析系统；

所述的万向球铰上设有转动轴，两个滑轮分别通过滑轮连接杆与转动轴铰接，两个滑轮独立作用互相不受影响，滑轮连接杆上设有弹簧，弹簧通过固定杆与转动轴固定连接。

所述的万向球铰与测斜杆螺纹连接，万向球铰的两端设有与测斜杆两端的外螺纹匹配的螺纹孔，螺纹孔底部设有铝制导电触点。

所述的转动角度θ_i，包括测斜杆与铅锤方向的夹角γ、测斜杆与平行于土体侧壁方向的夹角α、测斜杆与垂直于土体侧壁方向的夹角β。

所述的测斜杆长度为1m或0.5m，在测量深度为H范围内，从下至上，底部1/2H段深度埋设长度为1m的测斜杆，中间1/4H段深度埋设长度0.5m的测斜杆，顶部1/4H段深度埋设长度为1m的测斜杆。

所述的测斜管为柔性PVC测斜管，测斜杆为刚性测斜杆。

本实用新型提供的一种固定可回收式三维测斜装置，该装置结构简单，采用高精度三维姿态角度传感器测量土体形变量，测量效率高、精度高，减少了人工和仪器成本投入，实现了从单一间断单方位测量到远程全方位实时精准监测预警，极大改善了现有测斜仪器的性能，具有良好的应用前景。