一种地下工程施工中的位移监测的装置及其监测方法与流程

本发明涉及地下工程施工位移监测装置，特别是一种地下工程施工中的位移监测的装置及其监测方法。

背景技术：

1、

2、现有技术中，位移监测的方法多种多样，包括水准测量、全站仪测量、gps测量以及雷达干涉测量等。这些方法各有特点，可以根据具体的工程情况和监测需求进行选择。

3、目前，在现代精准测绘作业领域内，全站仪系统是一种经常用到的，集水平角、垂直角、距离(斜距、平距)、高差测量功能于一体的测绘仪器系统，广泛用于地下隧道施工等精密工程测量或变形监测的场合，然而，现有的位移监测装置在使用时，需要配合三脚架使用，三脚架将全站仪撑起在地面上，但遇到地面不够平整时，就需要调整三脚架的三个支腿长度，使水平仪调整到水平状态，才能保证位移监测装置的测量精度较高，导致在调平的过程中，需要反复的调整三个支腿的相对长度，并需要反复观察位移监测装置上的水准珠，存在调平效率较慢的缺陷，故提出一种地下工程施工中的位移监测的装置及其监测方法。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本发明提出了一种地下工程施工中的位移监测的装置及其监测方法，通过设置的自平衡组件，可以实现在三角架使用时，自动调节平衡，避免人工多次调节，同时通过平衡夹持组件和平衡定位组件可以实现将监测仪设置在重心位置处进行安装夹持，进一步提高平衡效果。

2、实现本发明目的的技术解决方案为：一种地下工程施工中的位移监测的装置，包括多个支腿和多个底盘，多个所述底盘分别与对应多个所述支腿的底端转动连接，所述支腿和底盘均设置有三个，呈环状分布，多个所述底盘的表面均安装有磁环，多个所述支腿的表面均设置有收纳组件，多个支腿的顶端共同设置有同一个自平衡组件，所述自平衡组件上设置有平衡夹持组件，所述平衡夹持组件上设置有平衡定位组件；

3、所述自平衡组件包括平衡环一，所述平衡环一的表面开设有卡槽，所述卡槽的内壁滑动连接有多个移动座，所述移动座设置有三个，呈环状分布，分别与对应多个所述支腿的顶端相转动连接，所述平衡环一的内部通过两个活动杆一转动连接有平衡环二，所述平衡环二的内部通过两个活动杆二转动连接有定中筒，所述定中筒的内底壁壁转动连接有转筒，所述转筒的表面开设有两个弧形槽，两个所述弧形槽的内壁均适配滑动安装有滚珠，两个所述滚珠的表面安装有同一个转动板，所述转动板的下表面通过转动台转动安装有吊绳，所述吊绳的底端固定连接有配重块。

4、在某些实施例中，多个所述移动座的相对面固定连接有同一个齿环，所述齿环的上表面与平衡环一的下表面转动连接，所述平衡环一的下表面固定连接有两个固定板，两个所述固定板的一侧均开设有转动孔，两个所述转动的内壁共同转动连接有同一个蜗杆，所述平衡环一的下表面安装有马达，所述马达的输出端与蜗杆的一端同轴安装，所述平衡环一的下表面转动连接有蜗轮，所述蜗轮分别与齿环和蜗杆相啮合。

5、在某些实施例中，所述定中筒的内底壁开设有圆形槽，所述圆形槽的内壁滑动连接有多个弧形块，多个所述弧形块的上表面分别与转筒的下表面相连接，所述平衡夹持组件安装在转筒的顶端。

6、在某些实施例中，所述平衡夹持组件包括与转筒顶端固定连接的三角板二，所述三角板二的上表面通过轴承转动连接有三角板一，所述三角板一的上表面贯穿开设有多个滑槽，多个所述滑槽的内壁均滑动连接有滑块，多个所述滑块的上表面均固定连接有夹持头，所述滑槽、滑块和夹持头均设置有三个，呈环状分布在三角板一上。

7、在某些实施例中，所述三角板二的上表面通过转轴一转动连接有多个转杆，多个所述转杆远离三角板二的一端分别与对应多个所述滑块的下表面通过转轴二转动连接，多个所述滑槽的内壁均固定连接有滑杆，多个所述滑杆的表面均套设有拉簧，多个所述拉簧的两端分别滑块和滑槽的相对面相连接。

8、在某些实施例中，所述平衡定位组件包括安装在多个所述滑块两侧的固定杆，所述固定杆设置有六个，两两对称分布在三个滑块的两侧，多个所述固定杆远离滑块的一端均转动连接有对中杆，其中两个所述对中杆远离固定杆的一端转动连接有同一个转动块一，所述转动块一的一侧安装有橡胶对中块。

9、在某些实施例中，所述三角板一的上表面开设有多个限位槽，限位槽设置有三个，分别与对应所述转动块一的下表面滑动连接。

10、在某些实施例中，所述收纳组件包括与支腿表面转动连接的顶杆，所述顶杆远离支腿表面的一端转动连接有收纳壳，所述顶杆的上表面安装有滑轨，所述滑轨上适配滑动安装有移动块，所述移动块的上表面安装有弹簧，所述支腿的表面通过转动块二与弹簧远离移动块的一端转动连接，所述收纳组件设置有三组，分别设置在三个支腿的表面，三个所述收纳壳的内壁分别与配重块相适配。

11、一种地下工程施工中的位移监测的方法，该方法包括：

12、s1：首先，将三个支腿分开到一定角度，再将全站仪放置在三角板一上，通过底盘放置在监测位置上，放置后，继续扩大三个支腿分开的角度，会带动收纳组件中的顶杆进行张开，从而三个收纳壳扩张，对配重块解除限位；

13、s2：通过平衡环一和平衡环二之间在活动杆一和活动杆二的转动下，使其平衡环一与平衡环二之间发生相对转动，由于两个活动杆一与定中筒之间不存在连接关系，而两个活动杆二的一端与定中筒的表面转动关系，即可以使定中筒的位置保持，从而实现定中筒保持平衡的效果；

14、s3：接着，在配重块的重力作用下，可以拉紧吊绳，吊绳在绷紧时，可以拉动转动板下降，从而通过弧形槽的限位带动转筒转动，进而带动三角板二的转动，三角板二的转动，可以带动多个转杆转动，拉动多个拉簧，进而使多个滑块在滑槽内部收紧，通过三个滑块的收紧，会带动多个对中杆的转动，多个对中杆在限位槽的限位下，推动转动块一向三角板一的重心靠拢，实现重心定位，保证全站仪在安装时，重心与配重块的重心在一条轴线上，提高平衡效果；

15、s4：最后，在使用完成后，将三个支腿靠拢，顶杆带动收纳壳收缩，从而将配重块重新限位并向上顶起，此时，吊绳处于松弛状态，拉簧复位，从而拉动多个滑块扩张，再次带动三角板二的转动，进而带动转筒的转动，转筒的转动，使转动板向上爬升，将吊绳重新拉紧，并实现三脚架整体保持下次工作前的位置，实现循环，通过底盘上设置的磁环，可以对三个支腿进行吸附，进行限位，避免支腿的晃动。

16、本实用与现有技术相比，其显著优点是：

17、其一：本发明通过马达带动蜗杆转动，进而带动蜗轮转动，蜗轮带动齿环的转动，带动三个支腿调整到合适的位置进行放置，三个支腿通过移动座和平衡环一之间的关系，可以实现支腿在不水平放置的情况下，平衡环一和平衡环二之间在活动杆一和活动杆二的转动下，使其平衡环一与平衡环二之间发生相对转动，在平衡环一与平衡环二之间发生相对转动时，由于两个活动杆一与定中筒之间不存在连接关系，而两个活动杆二的一端与定中筒的表面均转动关系，即可以在平衡环一和平衡环二在发生相对转动时，使定中筒的位置保持，从而实现定中筒保持平衡的效果，从而实现三脚架的自平衡目的；

18、其二：本发明在配重块的重力作用下，可以拉紧吊绳，吊绳在绷紧时，可以拉动转动板下降，从而通过弧形槽的限位带动转筒转动，通过设置的圆形槽和弧形块可以对转筒实现定中的同时保持限位效果，在转筒发生转动时，会带动三角板二的转动，三角板二的转动，可以带动多个转杆转动，拉动多个拉簧，进而使多个滑块在滑槽内部收紧，实现对全站仪的安装固定作用，通过与自平衡组件联动的夹持结构，可以实现平衡夹持一体化，避免使用其他辅助平衡机构，造成三脚架顶部的重力分布不均，影响重心的分布，从而进一步提高三脚架的平衡效果；

19、其三：本发明在对全站仪进行安装时，会进行预先对中平衡处理，通过三个滑块的收紧，会带动多个对中杆的转动，多个对中杆在限位槽的限位下，推动转动块一向三角板一的重心靠拢，实现重心定位，保证全站仪在安装时，重心与配重块的重心在一条轴线上，提高平衡效果。

20、解决了现有的位移监测装置在使用时，需要配合三脚架使用，三脚架将全站仪撑起在地面上，但遇到地面不够平整时，就需要调整三脚架的三个支腿长度，使水平仪调整到水平状态，才能保证位移监测装置的测量精度较高，导致在调平的过程中，需要反复的调整三个支腿的相对长度，并需要反复观察位移监测装置上的水准珠，存在调平效率较慢的问题。