一种浅层滑坡测斜管管口方位变化自动监测装置及其检测、安装方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种浅层滑坡测斜管管口方位变化自动监测装置及其检测、安装方法，包括水平支撑轴、竖直齿轮、水平传动齿轮、测斜管以及分别固定于水平支撑轴两端的竖直支撑轴，竖直支撑轴的底部锚固于近似滑坡面两侧的不易变形的深层部位；所述竖直齿轮上设有竖直齿轮传动棱齿，竖直齿轮中心设有竖直齿轮穿孔，还设有水平轴线轴承，所述水平轴线轴承的外圈与竖直齿轮穿孔固定，水平轴线轴承的内圈套于并固定于两个竖直支撑轴之间的水平支撑轴上；竖直齿轮可绕水平轴线轴承旋转；通过本发明专利技术，将测斜管竖直轴线的水平面内的转动转化成竖直平面内的倾斜运动，并采用双轴重力加速度计进行自动监测。自动监测。自动监测。

【技术实现步骤摘要】
一种浅层滑坡测斜管管口方位变化自动监测装置及其检测、安装方法


[0001]本专利技术涉及一种浅层滑坡测斜管管口方位变化自动监测装置及其检测、安装方法，属于预制泵站


技术介绍

[0002]浅层滑坡在水库大坝、道路边坡以及自然环境下广泛分布，占滑坡比重很大，测斜管是滑坡变形监测的主要方法，但目前测斜管自身扭转问题无法监测，导致变形监测的方向无法核对，从而给测值带来系统误差。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的就是针对上述现有技术存在的问题，提供了一种结构合理、生产制造容易、使用方便的浅层滑坡测斜管管口方位变化自动监测装置及其检测、安装方法。
[0004]本专利技术的目的是这样实现的：一种浅层滑坡测斜管管口方位变化自动监测装置，其特征是，包括水平支撑轴、竖直齿轮、水平传动齿轮、测斜管以及分别固定于水平支撑轴两端的竖直支撑轴，竖直支撑轴的底部锚固于近似滑坡面两侧的不易变形的深层部位；所述竖直齿轮上设有竖直齿轮传动棱齿，竖直齿轮中心设有竖直齿轮穿孔，还设有水平轴线轴承，所述水平轴线轴承的外圈与竖直齿轮穿孔固定，水平轴线轴承的内圈套于并固定于两个竖直支撑轴之间的水平支撑轴上；竖直齿轮可绕水平轴线轴承旋转；所述水平齿轮上设有水平齿轮传动棱齿，水平齿轮传动棱齿的中心设有测斜管竖直轴线固定孔；所述测斜管顶部固定于测斜管竖直轴线固定孔内，顶部在地面之上，底部向下穿过近似滑坡面，且测斜管与地面垂直；测斜管的转动带动水平齿轮转动，水平齿轮与测斜管同步转动；所述竖直齿轮上的竖直齿轮传动棱齿与水平齿轮上的水平齿轮传动棱齿啮合，竖直齿轮随水平齿轮的转动而转动；所述竖直齿轮上固定安装双轴加速度传感器，双轴加速度传感器通过测量重力加速度分量获得竖直齿轮在竖直平面上的转角。
[0005]所述竖直支撑轴上套有用于减少外界土体变形对竖直支撑轴影响的竖直保护管。
[0006]所述水平轴线轴承为高精度、高刚度、防腐蚀、无挠度的轴承。
[0007]所述竖直支撑轴采用钢筋混凝土结构。
[0008]一种浅层滑坡测斜管管口方位变化自动监测装置进行检测的方法，其特征是：测斜管自身扭转时，带动水平齿轮扭转，水平齿轮的扭转带动与水平齿轮啮合的竖直齿轮同步扭转，双轴加速度传感器通过测量重力加速度分量获得竖直齿轮在竖直平面上的转角，从而获得浅层滑坡测斜管管口方位的定量变化。
[0009]一种浅层滑坡测斜管管口方位变化自动监测装置的安装方法，其特征是：包括以下步骤：
1）、根据测斜管所在近似滑坡面上部滑坡体的变形大小和范围，假设其年变幅为Ｘ，则取其精度的1/10～1/12为其精度；2）、根据测斜管直径将上述精度要求转化成水平扭转角度的误差限制要求；3）、根据上述步骤２）确定相应的仪器技术指标和支撑系统的刚度要求；4）、根据上述步骤３）的仪器精度要求确定竖直齿轮和水平齿轮的半径之比；根据刚度要求考虑土体的荷载及其自身蠕变进行结构计算，优化支撑体系的材料和结构，支撑体系包括水平支撑轴、竖直支撑轴；5）、根据上述步骤进行加工、土建施工和安装调试；将水平支撑轴两端分别固定竖直支撑轴，竖直支撑轴的底部锚固于近似滑坡面下部不易变形的深层部位；将水平轴线轴承的外圈与竖直齿轮穿孔固定，水平轴线轴承的内圈套于并固定于两个水平轴线轴承之间的水平支撑轴上；将测斜管顶部固定于测斜管竖直轴线固定孔内，底部穿过地面伸于近似滑坡面；将竖直齿轮上的竖直齿轮传动棱齿与水平齿轮上的水平齿轮传动棱齿啮合，竖直齿轮随水平齿轮的转动而转动；在竖直齿轮上固定安装双轴加速度传感器，双轴加速度传感器通过测量重力加速度分量获得竖直齿轮在竖直平面上的转角。
[0010]本专利技术结构合理、生产制造容易、使用方便，本专利技术中，双轴加速度传感器用于通过测量重力加速度分量获得竖直齿轮在竖直平面上的转角。竖直传动齿轮，其上带有梯形高精密传动齿，用于与水平齿轮实现高精密传动，其半径为r。竖直齿轮传动棱齿、水平轴线轴承保证竖直齿轮只受水平齿轮的扭矩带动下做小摩擦转动。水平齿轮、竖直齿轮实现高精密传动，水平齿轮传动棱齿、测斜管竖直轴线固定孔保证水平齿轮与测斜管同步一致转动。
[0011]水平支撑轴要求高精度、高刚度、防腐蚀、无挠度。在竖直支撑轴上套有竖直保护管，用于减少外界土体变形对竖直支撑轴的影响。竖直支撑轴，用于锚固在变形可以忽略的深层部位，采用钢筋混凝土结构。
[0012]加工时，根据测斜管所在部位的变形情况，假设其年变幅为Ｘ，则取其精度的1/10～1/12为其精度。根据测斜管直径将上述精度要求转化成水平扭转角度的误差限制要求。根据确定相应的仪器技术指标和支撑系统的刚度要求。根据仪器精度要求确定竖直和水平齿轮的半径之比；根据刚度要求考虑土体的荷载及其自身蠕变进行结构计算，优化支撑体系的材料和结构。根据上述步骤进行土建施工、加工和安装调试。完成系统试运行考核。
[0013]通过本专利技术，将测斜管竖直轴线的水平面内的转动转化成竖直平面内的倾斜运动，并采用双轴重力加速度计进行自动监测。本专利技术采用的重力加速计不受地磁波动的影响，同时处于管口之外，采用隔离结构或影响区域之外，同时采用稳定锚固和刚度较高的钢筋混凝土构建，不受测斜管所在变形区域的影响也方便检验校准。将测斜管扭转监测出来后可直接用于测斜变形修正，也可以判定地下深部变形状态，对提高边坡、土石坝变形监测具有十分重要的意义。
[0014]同时可以通过两个齿轮直径之比提高监测精度，两个传动齿轮可采用钛合金结构，确保热变形系数小且防腐蚀，轻质、安全方便。
附图说明
[0015]图1为本专利技术的结构示意图；图2为本专利技术中竖直齿轮、水平传动齿轮啮合结构示意图；图3为本专利技术中竖直齿轮的侧视方向结构示意图；图4为本专利技术中水平传动齿轮的俯视方向结构示意图；其中：1双轴加速度传感器、2竖直齿轮、2
‑
1竖直齿轮传动棱齿、2
‑
2水平轴线轴承、3水平传动齿轮、3
‑
1水平齿轮传动棱齿、3
‑
2测斜管竖直轴线固定孔、4水平支撑轴、5竖直保护管、6竖直支撑轴、7测斜管、8地面、9近似滑坡面。
具体实施方式
[0016]下面结合附图以及附图说明对本专利技术做进一步说明。
[0017]一种浅层滑坡测斜管管口方位变化自动监测装置，其特征是，包括水平支撑轴4、竖直齿轮2、水平传动齿轮3、测斜管7以及分别固定于水平支撑轴4两端的竖直支撑轴6，竖直支撑轴6的底部锚固于近似滑坡面9两侧的不易变形的深层部位。
[0018]在竖直齿轮2上设置竖直齿轮传动棱齿2
‑
1，竖直齿轮2中心设有竖直齿轮穿孔，还设置有水平轴线轴承2
‑
2，水平轴线轴承2
‑
2的外圈与竖直齿轮穿孔固定，水平轴线轴承2
‑
2的内圈套于并固定于两个竖直支撑轴6之间的水平支撑轴4上；竖直齿轮2可绕水平轴线轴承2
‑
2旋转。
[0019]在水平齿轮3上设置水平齿轮传动棱齿3
‑本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种浅层滑坡测斜管管口方位变化自动监测装置，其特征是，包括水平支撑轴（4）、竖直齿轮（2）、水平传动齿轮（3）、测斜管（7）以及分别固定于水平支撑轴（4）两端的竖直支撑轴（6），竖直支撑轴（6）的底部锚固于近似滑坡面（9）两侧的不易变形的深层部位；所述竖直齿轮（2）上设有竖直齿轮传动棱齿（2
‑
1），竖直齿轮（2）中心设有竖直齿轮穿孔，还设有水平轴线轴承（2
‑
2），所述水平轴线轴承（2
‑
2）的外圈与竖直齿轮穿孔固定，水平轴线轴承（2
‑
2）的内圈套于并固定于两个竖直支撑轴（6）之间的水平支撑轴（4）上；竖直齿轮（2）可绕水平轴线轴承（2
‑
2）旋转；所述水平齿轮（3）上设有水平齿轮传动棱齿（3
‑
1），水平齿轮传动棱齿（3
‑
1）的中心设有测斜管竖直轴线固定孔（3
‑
2）；所述测斜管（7）顶部固定于测斜管竖直轴线固定孔（3
‑
2）内，顶部在地面（8）之上，底部向下穿过近似滑坡面（9），且测斜管（7）与地面（8）垂直；测斜管（7）的转动带动水平齿轮（3）转动，水平齿轮（3）与测斜管（7）同步转动；所述竖直齿轮（2）上的竖直齿轮传动棱齿（2
‑
1）与水平齿轮（3）上的水平齿轮传动棱齿（3
‑
1）啮合，竖直齿轮（2）随水平齿轮（3）的转动而转动；所述竖直齿轮（2）上固定安装双轴加速度传感器（1），双轴加速度传感器（1）通过测量重力加速度分量获得竖直齿轮（2）在竖直平面上的转角。2.根据权利要求1所述的一种浅层滑坡测斜管管口方位变化自动监测装置，其特征是，所述竖直支撑轴（6）上套有用于减少外界土体变形对竖直支撑轴（6）影响的竖直保护管（5）。3.根据权利要求1所述的一种浅层滑坡测斜管管口方位变化自动监测装置，其特征是，所述水平轴线轴承（2
‑
2）为高精度、高刚度、防腐蚀、无挠度的轴承。4.根据权利要求1所述的一种浅层滑坡测斜管管口方位变化自动监测装置，其特征是，所述竖直...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋红樱，包俊华，颜韬，杜开连，葛忆，周必翠，杨志霞，李慈祥，鲍海兵，周巍，
申请(专利权)人：江苏省水利工程科技咨询股份有限公司，
类型：发明
国别省市：