[发明专利]一种回填土状况监测装置及其监测方法

说明书

一种回填土状况监测装置及其监测方法，属于房屋建筑工程技术领域，改变目前建筑物地基发生破坏后才查找原因的被动状态，空心固定球固定安装在空心基座侧壁的下部，空心活动球设置于空心固定球的内部，空心活动球的侧壁上设置有内渗水孔，空心固定球的侧壁中沿赤道方向设置线圈A，空心固定球的外表面上根据需要贴附若干压力检测应变片，在空心固定球的侧壁上等圆心角位置处设置若干外渗水孔，外渗水孔的外端端口位置处设置滤布，驱动装置驱动空心活动球相对于空心固定球的沿赤道方向顺时针或者逆时针做旋转运动，使外渗水孔与内渗水孔沿轴线方向对齐或者错位。本发明具有预警功能，预知土壤湿度及地下水位情况，尽早采取措施，消除安全隐患。

技术领域

本发明属于房屋建筑工程技术领域，具体涉及一种回填土状况监测装置及其监测方法。

背景技术

土壤含水率增大是导致土壤特别是湿陷性黄土变形的重要原因，土壤变形会造成建筑物的不均匀沉降。目前，现有情况是不设置回填土状况预置监测装置，建筑物出现不均匀沉降、变形后，才开始查找原因，对回填土进行勘察。为了解回填土状况，常用方法是钻孔取样、打探井等，这些方法是在建筑物已经发生沉降变形、造成破坏的情况下才采取的被动措施，采用这种方法查找建筑物沉降的原因需要一定时间，而且建筑物的修复、地基的加固也需要花费相当的费用和时间。

发明内容

本发明是一种针对土壤湿度、地下水位及回填土变形进行监测的装置及其监测方法，具有预警作用，目的是监测含水率等导致回填土变形的主要因素，改变目前建筑物地基变形导致建筑物不均匀沉降、发生破坏后才查找原因的被动状态。

本发明通过以下技术方案予以实现。

一种回填土状况监测装置，它包括空心基座、空心固定球、空心活动球和驱动装置，其中：

所述空心基座侧壁的下部设置有接口，空心固定球的侧壁上设置有接头，接头的轴线方向与空心固定球的直径方向重合，接头插装于接口中并与接口固定连接，空心固定球的侧壁中沿赤道方向设置线圈A，线圈A通电后空心固定球中产生垂直于赤道平面的磁场，空心固定球的外表面上根据需要贴附若干压力检测应变片，在空心固定球的侧壁上等圆心角位置处设置若干外渗水孔，并且外渗水孔的轴线方向均指向空心固定球的球心，外渗水孔的外端端口位置处设置滤布；

所述空心活动球设置于空心固定球的内部，空心活动球的底部填充轻质微球，与所述接口位置相对应的空心活动球的侧壁上沿水平方向设置弧形导槽，空心活动球的侧壁上设置有内渗水孔；

支撑杆的轴线方向与接口的轴线方向共线，支撑杆的一端固定安装在空心基座空腔的内壁上，支撑杆的另一端依次贯穿接头、弧形导槽并延伸至空心活动球的心部，支撑杆自由端的端部固定安装微型摄像头和激光测距仪，支撑杆的心部设置有导线过孔；

所述驱动装置固定安装在空心活动球的内壁上，并且驱动装置位于赤道平面上，驱动装置包括矩形线圈固定框、线圈Ⅰ、线圈Ⅱ、线圈Ⅲ和线圈Ⅳ，线圈Ⅰ、线圈Ⅱ、线圈Ⅲ和线圈Ⅳ分别设置于矩形线圈固定框的四条边框上，并且安装线圈Ⅰ的边框设置于支撑杆中，安装线圈Ⅰ的边框与相邻的边框柔性连接，安装线圈Ⅳ的边框与安装线圈Ⅰ的边框相对设置，安装线圈Ⅳ的边框与空心活动球的内壁固定连接，线圈Ⅰ、线圈Ⅱ、线圈Ⅲ和线圈Ⅳ依次串联，驱动装置驱动空心活动球相对于空心固定球的沿赤道方向顺时针或者逆时针做旋转运动，使外渗水孔与内渗水孔沿轴线方向对齐或者错位。

进一步地，所述空心固定球的壁厚大于空心活动球的壁厚。

进一步地，所述空心基座为空心立柱、空心墙壁或者空心基座侧壁。

进一步地，所述线圈A的两端由空心基座延伸至土体状况监测装置的外部并与电源的正负极电连接；

所述压力检测应变片的信号线、微型摄像头的信号线和激光测距仪的信号线由空心基座延伸至土体状况监测装置的外部并与对应的信号接收仪器电连接。

进一步地，所述电源为变压电源，电压均匀增大或者减小。

进一步地，所述支撑杆的材质为绝缘材料。