一种坡体倾斜快速测量装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种坡体倾斜快速测量装置及方法，该装置包括安装在地面监测墩上的支架和安装在支架上的支撑框，以及设置在支撑框内用于测量坡体倾角变化的倾角测量机构和设置在支撑框顶端用于测量坡体方位角变化的方位角测量机构；该方法包括步骤：一、修建坡体地面监测墩；二、安装调平测量装置；三、记录坡体初始方位角α；四、判断坡体是否发生倾斜变化；五、记录坡体倾斜后方位角α＇并获取坡体方位角变化信息；六、获取坡体倾斜后倾角β。本发明专利技术操作步骤简单，通过方位角测量机构观察坡体方位角变化，通过倾角测量机构中旋转平台的圆柱水准仪二等效旋转获取坡体倾角变化，可快速、准确地获取坡体倾斜方位角和倾角，进而分析出边坡的倾斜情况。

Device and method for fast measuring inclination of slope

The invention discloses a slope tilting device and method for rapid measurement, the device comprises a bracket mounted on the ground monitoring and pier mounted support frame, and set the mechanism in angle measurement supporting frame for measuring the slope angle and the support frame at the top end of measuring mechanism for measuring slope azimuth azimuth angle; the method comprises the following steps: first, build the slope ground monitoring pier; two, installation and leveling measurement device; three, record the slope azimuth angle alpha; four, determine the slope whether tilt change; five, record the slope tilt azimuth and slope 'acquisition the variation of azimuth information; six, to obtain the slope inclination angle beta. The invention has the advantages of simple operation procedure, the azimuth measuring mechanism of observation of slope azimuth, level two rotation through a cylindrical gain slope angle change of rotating angle measurement platform mechanism, can quickly and accurately obtain the slope azimuth and inclination angle, tilt and slope analysis.

【技术实现步骤摘要】
一种坡体倾斜快速测量装置及方法
本专利技术属于坡体倾斜测量
，具体涉及一种坡体倾斜快速测量装置及方法。
技术介绍
坡体向斜运动即在地壳运动的强大挤压作用下，岩层会发生塑性变形，产生一系列的波状弯曲，坡体向斜运动往往带来山体滑坡等自然灾害，每次大的山体滑坡都会有一定的征兆，会出现小幅度的向下突变，这种突变人是感觉不到的，引起地面发生倾斜变化，这种突变长期积累势必造成不可预估的后果。因此，建立地面监测墩，对地面监测墩的倾斜变化测量有助于判断山体是否出现滑坡的一项重要依据。现有的坡体倾斜变化测量装置测量手段复杂，使用的仪器昂贵，因此，现如今缺少一种结构简单、体积小、成本低、设计合理、操作快捷的坡体倾斜快速测量装置及方法，能够快速测量出坡体倾斜的方位角和倾角，为滑坡地质灾害和地表沉陷引起的地表倾斜的监测提供一种有效手段。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种坡体倾斜快速测量装置，其设计新颖合理，通过方位角测量机构直接观察坡体方位角变化，通过倾角测量机构中旋转平台的圆柱水准仪二等效旋转获取坡体地面监测墩倾角值，可快速、准确地获取坡体地面监测墩的倾斜方位角和倾斜值，进而分析出边坡的倾斜情况。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种坡体倾斜快速测量装置，其特征在于：包括安装在地面监测墩上的支架和安装在支架上的支撑框，以及设置在支撑框内用于测量坡体倾角变化的倾角测量机构和设置在支撑框顶端用于测量坡体方位角变化的方位角测量机构，所述方位角测量机构包括安装平台以及设置在安装平台上的圆水准气泡和罗盘，罗盘内设置有参考指针和指南针，安装平台通过多个调节螺栓固定在支撑框的顶端，所述倾角测量机构包括旋转平台和垂直安装在旋转平台上且带有刻度的表盘，以及两个与表盘所处平面垂直且相平行设置在旋转平台上的圆柱水准仪一，旋转平台的底端通过旋转螺栓转动安装在支撑框的内底面上，表盘的顶端设置有连接软管，连接软管穿过支撑框的顶板连接在安装平台的底部，连接软管穿过支撑框的延伸线与旋转螺栓的轴向中心线重合，表盘为中空环形结构，表盘的内圈设置有旋转环，旋转环的外圈上安装有旋转指针，旋转环的内圈沿直径方向对称设置有两个固定塞，两个固定塞上安装有圆柱水准仪二。上述的一种坡体倾斜快速测量装置，其特征在于：所述旋转指针的长度小于表盘的环宽。上述的一种坡体倾斜快速测量装置，其特征在于：所述旋转指针所在的直线与圆柱水准仪二所在的直线垂直。上述的一种坡体倾斜快速测量装置，其特征在于：所述调节螺栓的数量至少为三个。同时，本专利技术还公开了一种方法步骤简单、设计合理、可快速检测并测量坡体倾斜现象的坡体倾斜快速测量的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：步骤一、修建坡体地面监测墩：在坡体边缘位置向下钻孔并向孔内浇筑混凝土形成与坡体连接的地面监测墩；步骤二、安装调平测量装置：首先，将测量装置安装在地面监测墩上，固定支架；然后，通过旋转螺栓调节圆柱水准仪一中气泡沿下降方向移动直至气泡居中为止，通过调节旋转环使旋转指针位于0位置；最后，通过旋转调节螺栓使圆水准气泡居中；步骤三、记录坡体初始方位角α：待测量装置调平后，记录当前指南针的N方向与罗盘的相对位置，同时记录当前参考指针和指南针N方向的逆时针方向的夹角，确定坡体初始方位角α；步骤四、判断坡体是否发生倾斜变化：观察坡体初始方位角α和圆柱水准仪二中气泡是否发生偏移，当坡体初始方位角α和圆柱水准仪二中气泡发生偏移时，说明坡体发生倾斜变化，执行步骤五；当坡体初始方位角α和圆柱水准仪二中气泡未发生偏移时，说明坡体未发生倾斜变化，继续观察测量装置变化；步骤五、记录坡体倾斜后方位角α＇并获取坡体偏移方位角：首先，记录坡体倾斜后指南针与罗盘的相对位置，同时记录坡体倾斜后参考指针和指南针N方向逆时针方向的夹角，确定坡体倾斜后方位角α＇；然后，根据公式Δα＝α-α＇，计算坡体方位角变化量Δα，得到坡体偏移指南针N方向角度，坡体偏移指南针N方向角度为坡体偏移方位角；步骤六、获取坡体倾斜后倾角β：首先，通过旋转螺栓转动旋转平台在其所在平面内沿圆柱水准仪一中水准气泡沿下降方向旋转，并保持旋转平台所在的平面与坡体倾斜后的地面监测墩上表面所在的平面相对位置不变，直至两个相平行设置的圆柱水准仪一中气泡居中后停止旋转平台的转动，此时，两个圆柱水准仪一中气泡居中且旋转指针位于0位置，圆柱水准仪二的气泡不居中；然后，转动旋转环直至圆柱水准仪二中气泡居中，此时旋转指针指向表盘上的刻度为圆柱水准仪二转过的角度，圆柱水准仪二转过的角度为坡体倾斜后倾角β。上述的方法，其特征在于：步骤一中修建的坡体地面监测墩的上表面与地面平行；步骤六中通过旋转螺栓转动旋转平台在其所在平面内旋转，保持旋转平台所在的平面与坡体倾斜后的地面监测墩上表面所在的平面始终保持平行。本专利技术与现有技术相比具有以下优点：1、本专利技术采用的测量装置在支撑框上部安装方位角测量机构，采用指南针与参考指针配合快速获取地面监测墩倾斜的方向信息及其角度大小；在支撑框内部安装倾角测量机构，通过倾角测量机构中旋转平台的等效旋转获取坡体倾角变化，实现快捷方便。2、本专利技术等效转动旋转平台，通过旋转平台所在面与地面监测墩上表面所在面的夹角计算原理，简单快速测量坡体倾角角度值，可靠稳定，使用效果好。3、本专利技术采用的测量方法，原理简单，实现精度高，可快速判断坡体是否发生倾斜变化，并对变化的坡体倾斜方位角和倾角实现快速测量，为滑坡地质灾害和地表沉陷引起的地表倾斜的监测提供有效手段，步骤简单，成本低，便于推广使用。综上所述，本专利技术方法操作步骤简单，通过方位角测量机构直接观察坡体方位角变化，通过倾角测量机构中旋转平台的圆柱水准仪二等效旋转获取坡体地面监测墩倾角值，可快速、准确地获取坡体地面监测墩的倾斜方位角和倾斜值，进而分析出边坡的倾斜情况，便于推广使用。下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。附图说明图1为本专利技术的结构示意图。图2为图1的右视图。图3为本专利技术方位角测量机构的俯视图。图4为本专利技术倾角测量机构的初始状态示意图。图5为本专利技术倾角测量机构的使用状态示意图。图6为本专利技术方法的流程框图。附图标记说明:1—支架；2—支撑框；3—安装平台；4—调节螺栓；5—罗盘；6—圆水准气泡；7—连接软管；8—旋转指针；9—表盘；10—旋转环；11—圆柱水准仪一；12—旋转平台；13—旋转螺栓；14—圆柱水准仪二；15—固定塞；16—参考指针；17—指南针；18—地面监测墩。具体实施方式如图1、图2和图3所示，本专利技术所述的一种坡体倾斜快速测量装置，包括安装在地面监测墩18上的支架1和安装在支架1上的支撑框2，以及设置在支撑框2内用于测量坡体倾角变化的倾角测量机构和设置在支撑框2顶端用于测量坡体方位角变化的方位角测量机构，所述方位角测量机构包括安装平台3以及设置在安装平台3上的圆水准气泡6和罗盘5，罗盘5内设置有参考指针16和指南针17，安装平台3通过多个调节螺栓4固定在支撑框2的顶端，所述倾角测量机构包括旋转平台12和垂直安装在旋转平台12上且带有刻度的表盘9，以及两个与表盘9所处平面垂直且相平行设置在旋转平台12上的圆柱水准仪一11，旋转平台12的底端通过旋转螺栓13转动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种坡体倾斜快速测量装置，其特征在于：包括安装在地面监测墩(18)上的支架(1)和安装在支架(1)上的支撑框(2)，以及设置在支撑框(2)内用于测量坡体倾角变化的倾角测量机构和设置在支撑框(2)顶端用于测量坡体方位角变化的方位角测量机构，所述方位角测量机构包括安装平台(3)以及设置在安装平台(3)上的圆水准气泡(6)和罗盘(5)，罗盘(5)内设置有参考指针(16)和指南针(17)，安装平台(3)通过多个调节螺栓(4)固定在支撑框(2)的顶端，所述倾角测量机构包括旋转平台(12)和垂直安装在旋转平台(12)上且带有刻度的表盘(9)，以及两个与表盘(9)所处平面垂直且相平行设置在旋转平台(12)上的圆柱水准仪一(11)，旋转平台(12)的底端通过旋转螺栓(13)转动安装在支撑框(2)的内底面上，表盘(9)的顶端设置有连接软管(7)，连接软管(7)穿过支撑框(2)的顶板连接在安装平台(3)的底部，连接软管(7)穿过支撑框(2)的延伸线与旋转螺栓(13)的轴向中心线重合，表盘(9)为中空环形结构，表盘(9)的内圈设置有旋转环(10)，旋转环(10)的外圈上安装有旋转指针(8)，旋转环(10)的内圈沿直径方向对称设置有两个固定塞(15)，两个固定塞(15)上安装有圆柱水准仪二(14)。...

【技术特征摘要】
1.一种坡体倾斜快速测量装置，其特征在于：包括安装在地面监测墩(18)上的支架(1)和安装在支架(1)上的支撑框(2)，以及设置在支撑框(2)内用于测量坡体倾角变化的倾角测量机构和设置在支撑框(2)顶端用于测量坡体方位角变化的方位角测量机构，所述方位角测量机构包括安装平台(3)以及设置在安装平台(3)上的圆水准气泡(6)和罗盘(5)，罗盘(5)内设置有参考指针(16)和指南针(17)，安装平台(3)通过多个调节螺栓(4)固定在支撑框(2)的顶端，所述倾角测量机构包括旋转平台(12)和垂直安装在旋转平台(12)上且带有刻度的表盘(9)，以及两个与表盘(9)所处平面垂直且相平行设置在旋转平台(12)上的圆柱水准仪一(11)，旋转平台(12)的底端通过旋转螺栓(13)转动安装在支撑框(2)的内底面上，表盘(9)的顶端设置有连接软管(7)，连接软管(7)穿过支撑框(2)的顶板连接在安装平台(3)的底部，连接软管(7)穿过支撑框(2)的延伸线与旋转螺栓(13)的轴向中心线重合，表盘(9)为中空环形结构，表盘(9)的内圈设置有旋转环(10)，旋转环(10)的外圈上安装有旋转指针(8)，旋转环(10)的内圈沿直径方向对称设置有两个固定塞(15)，两个固定塞(15)上安装有圆柱水准仪二(14)。2.按照权利要求1所述的一种坡体倾斜快速测量装置，其特征在于：所述旋转指针(8)的长度小于表盘(9)的环宽。3.按照权利要求1或2所述的一种坡体倾斜快速测量装置，其特征在于：所述旋转指针(8)所在的直线与圆柱水准仪二(14)所在的直线垂直。4.按照权利要求3所述的一种坡体倾斜快速测量装置，其特征在于：所述调节螺栓(4)的数量至少为三个。5.一种利用如权利要求4所述装置进行坡体倾斜快速测量的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、修建坡体地面监测墩：在坡体边缘位置向下钻孔并向孔内浇筑混凝土形成与坡体连接的地面监测墩(18)；步骤二、安装调平测量装置：首先，将测量装置安装在地面监测墩(18)上，固定支架(1)；然后，通过旋转螺栓(13)调节圆柱水准仪一(11)中气泡沿下降方向移动直至气泡居中为止...

【专利技术属性】
技术研发人员：王念秦，乔德京，杨盼盼，
申请(专利权)人：西安科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61