一种地面沉降测试设备制造技术

本实用新型专利技术公开一种地面沉降测试设备，包括至少三个独立的水平测试台，每个水平测试台沿着同一方向设置在不同的点上，每个点在同一水平面上构成一个多边形；每个水平测试台的表面上设置有一个密封透明管体，密封透明管体内填充有流道的液体，液体内设置有一个气泡；每个水平测试台上设置有红外对准仪，每两个水平测试台上的红外对准仪水平对准；本方案不用传统的物理测量方式，也不采用先进的激光测量，只需要简单的红外对准就能实现判断是否沉降并计算出沉降的距离。

【技术实现步骤摘要】
一种地面沉降测试设备
本技术属于测量设备领域，具体来说属于地面沉降测试设备。
技术介绍
地面沉降又称为地面下沉或地陷，它是在人类工程经济活动影响下，由于地下松散地层固结压缩，导致地壳表面标高降低的一种局部的下降运动(或工程地质现象)。地面沉降会带来如下的危害：毁坏建筑物和生产设施、不利于建设事业和资源开发、造成海水倒灌，当然这些地面沉降都是属于较大面积和较大强度的沉降，这种沉降通过肉眼就能观察到，也可以通过常规的测量设备进行沉降强度测量。但是还有一种地面沉降是通过肉眼无法观察到的，就是那种沉降度非常小，可能一次沉降就几厘米，就算用常规的测量仪来检测也不能检测出来。而长期的这种沉降，当量变引起质变，沉降就会带来巨大的损失，特别是在隧道中的这种沉降。现在对于隧道中的这种沉降，一般采用设置长连接杆进行判断，测量连接杆的两端，通过判断两端的倾斜度从而来计算沉降的尺寸。但是明显有一个问题，连接杆属于物理接触，在现实中不可能设置长距离的杆体，因为自身重量的原因会导致测量不准确，而且刚性的连接会带来延迟，导致小范围的沉降不能被测量。因此对于目前的沉降测量方法来说，是不符合测量要求的。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种测量设备，专门用于测量隧道中两端可能发生的小规模的小尺度的沉降，提前做好风险把控。为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案：一种地面沉降测试设备，包括至少三个独立的水平测试台，每个水平测试台沿着同一方向设置在不同的点上，每个点在同一水平面上构成一个多边形；所述每个水平测试台的表面上设置有一个密封透明管体，所述密封透明管体内填充有流道的液体，所述液体内设置有一个气泡；所述每个水平测试台上设置有红外对准仪，每两个水平测试台上的红外对准仪水平对准。在上述技术方案中，所述密封透明管体设置在水平测试台的水平面上，气泡处于相对静止状态。在上述技术方案中，所述密封透明管体中的气泡相对于水平测试台的倾斜而移动，当气泡处于透明管体的中间位置时，测试线圈板与透明管体处于水平状态。在上述技术方案中，所述密封透明管体表面设置有刻度尺，通过气泡偏移位置读出水平测试台倾斜的角度。在上述技术方案中，所述水平测试台包括三个支腿，和水平台，每一个支腿与水平台之间为非固定连接。在上述技术方案中，所述支腿与水平台之间设置有连接关节，所述连接关节使得支腿与水平台受力后可以保持倾斜状态。在上述技术方案中，所述连接关节为球形轴承。在上述技术方案中，所述红外对准仪包括红外线发射器、接收器和计时器，所述发射器和接收器至少与另一组的接收器和发射器匹配。在上述技术方案中，水平测试台上至少有两组红外线接收器和发射器。与现有技术相比，本技术的有益效果体现在以下几点：首先，在水平台上设置有类似水准仪的密封管体，可以通过管体内的气泡流动方向判断水平台是否产生倾斜，因为本方案针对的情况是属于非常细微的地面沉降，因此不能采用传统的方法来判断，而通过水准仪的方式只要有很小的水平变化都能反应到气泡上，并通过刻度尺可以知道倾斜的角度；其次，地面不会水平下降，肯定会存在角度偏差，那么也就意味着水平台会产生倾斜，传统的固定支架的方式就不能应用在此，因此本方案采用非固定支架的形式，利用球形轴承，使得支腿与水平台之间可以保持一个小范围的角度倾斜，而不是水平台整体下沉；最后，要计算出地面沉降的距离则是通过红外对准仪来计算，每两个红外对准仪之间的水平距离是固定的，只要发生沉降就会有倾斜，有倾斜就有角度差，通过测距并通过勾股定理计算就能算成下沉的距离；本方案不用传统的物理测量方式，也不采用先进的激光测量，只需要简单的红外对准就能实现判断是否沉降并计算出沉降的距离。附图说明图1是水平台的结构示意图；图2是支撑腿的结构示意图；图3是水平测试台的布局示意图；其中：1是水平台，2是密封管体，3是红外对准仪，4是上连接面，5是球形轴承，6是支撑腿。具体实施方式本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。实施例一如图1所示，是本例的简易的结构示意图，一个水平台和设置在水平台上的密封透明管体以及红外对准仪构成完整的水平测量台。其中的密封透明管体需要保持与水平台处于绝对的水平状态，两者固定连接在一起，然后密封透明管体内填充有可以流动的液体，液体中有一个气泡。整个密封透明管体采用类似于水准仪的原理和结构，当整个管体处于绝对水平状态时，因为液体中压力的原因使得液体处于平衡状态，所以气泡就在液体的中间位置；如果一旦发生倾斜，导致密封管体内的液体压力差，那么必然气泡就会发生移动，而根据倾斜的角度不同，气泡移动的距离也就不同。因此在密封透明管体上设置有刻度尺，通过读取刻度尺上的值可以准确的判断出密封管体的倾斜角度。因为整个水平台是方形的，可以向四个方向任意一个方向进行倾斜，因此密封管体可以设计成一个球面体，气泡静止时处于最中心位置，气泡发生倾斜就向相反的方向移动。因为本案针对的是小规模小强度的底面沉降，不会出现突然剧烈沉降的情况，因此必须要考虑水平台的支撑方式。如果按照传统的固定支撑腿的连接方式，那么如果某一方向进行小强度的沉降，那么无法可能反应到水平台上，水平台上的密封管体内的液体中的气泡不会出现流动，因此传统的固定支撑腿支撑水平台的方式就不能适用。因此本案采用如图2的支撑腿，包括有两个部分，与水平台固定连接的上腿和与地面支撑的下腿，上腿与下腿之间连接一个活动关节，活动关节采用球形轴承，上腿与下腿在球形轴承的作用下实现自然倾斜。及时沉降的强度小，在水平台自身的重力影响下带动上腿倾斜，从而实现密封管体内的气泡偏移，测量出倾斜角度。而红外对准仪包括有红外线发射器和接收器以及计时器，如图3所示，每一个点上布置一个水平测试台，竖直方向为沿着隧道方向，在中间的任意位置设置一个水平测试台，三者构成一个三角形。在初始阶段，三个水平测试台通过调试处于相对水平，红外线接收器和发射器都处于同一水平面。当其中一个水平测试台发生沉降的时候，其红外线接收器和发射器之间的距离自然就不在是原有的距离，通过勾股定理可以直接计算出沉降的距离。通过三角函数计算出偏移距离。本实施例针对的是小强度的地面沉降，因此最终的沉降距离需要通过对两个水平测试台之间的距离进行计算而得。之所以采用如图3中三个方向各设置是通过相互的两个点之间进行计算判断相互的沉降，或者进行沉降的验证。当然，测试点越多，最终的测试精度越高，通过一系列的测试点的测量可以完成隧道内一段距离内的沉降曲线。本专利技术并不局限于前述的具体实施方式。本专利技术扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种地面沉降测试设备，其特征在于：包括至少三个独立的水平测试台，每个水平测试台沿着同一方向设置在不同的点上，每个点在同一水平面上构成一个多边形；所述每个水平测试台的表面上设置有一个密封透明管体，所述密封透明管体内填充有流道的液体，所述液体内设置有一个气泡；所述每个水平测试台上设置有红外对准仪，每两个水平测试台上的红外对准仪水平对准。

【技术特征摘要】
1.一种地面沉降测试设备，其特征在于：包括至少三个独立的水平测试台，每个水平测试台沿着同一方向设置在不同的点上，每个点在同一水平面上构成一个多边形；所述每个水平测试台的表面上设置有一个密封透明管体，所述密封透明管体内填充有流道的液体，所述液体内设置有一个气泡；所述每个水平测试台上设置有红外对准仪，每两个水平测试台上的红外对准仪水平对准。2.根据权利要求1所述的一种地面沉降测试设备，其特征在于所述密封透明管体设置在水平测试台的水平面上，气泡处于相对静止状态。3.根据权利要求2所述的一种地面沉降测试设备，其特征在于所述密封透明管体中的气泡相对于水平测试台的倾斜而移动，当气泡处于透明管体的中间位置时，测试线圈板与透明管体处于水平状态。4.根据权利要求3所述的一种地面沉降测试设备，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：李谦，
申请(专利权)人：四川省靓固智能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：四川,51