CN103821125B - 一种多功能多点位移计锚头 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种多功能多点位移计锚头，该锚头包括主动杆、转动轴、传力装置、从动杆、锚固量测装置及框架结构，主动杆的底部连接转动轴，主动杆的下端通过传力装置与从动杆的一端传动连接，从动杆的另一端连接锚固量测装置，框架结构分为上框架与下框架，上框架套设在主动杆上，下框架设在转动轴上，上框架及下框架同时与锚固量测装置铰接；转动主动杆，通过传力装置带动从动杆转动并使框架结构收缩，从动杆的转动及框架结构的收缩带动锚固量测装置水平方向移动，将锚固量测装置压入土体中。与现有技术相比，本发明可用于测量不同地层沉降量，同时可获取测试段地下水孔隙水压力、土压力和地温，为基坑工程和地下工程提供勘察、监测数据。

Description

一种多功能多点位移计锚头
技术领域
本发明属于岩土工程检测技术领域，尤其是涉及一种结合渗压计、土压力计和温度计的多功能多点位移计锚头。
背景技术
为掌握基坑工程和地下工程的勘察阶段和施工开挖过程中地基沉降量、地下水孔隙水压力、土压力和地温，往往需要设置钻孔进行监测。涉及地下水孔隙水压力监测、土体压力监测和地温测量时，往往需要分别开设钻孔。钻孔多点位移计测点固定装置主要有注浆式、弹片式、液压支撑式和倒楔式等几种，但由于其施加锚固力时对钻孔孔壁土体扰动较大，对于软土地区往往很难测得理想地层沉降数据。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种可同时测量测试段沉降量、地下水孔隙水压力、土压力和地温的多功能多点位移计锚头。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种多功能多点位移计锚头，该锚头包括主动杆、转动轴、传力装置、从动杆、锚固量测装置及框架结构，所述的主动杆的底部连接转动轴，主动杆的下端通过传力装置与从动杆的一端传动连接，从动杆的另一端连接锚固量测装置，所述的框架结构分为上框架与下框架，上框架套设在主动杆上，下框架设在转动轴上，上框架及下框架同时与锚固量测装置铰接；
转动主动杆，通过传力装置带动从动杆转动并使框架结构收缩，从动杆的转动及框架结构的收缩带动锚固量测装置水平方向移动，将锚固量测装置压入土体中，测量完毕后，反方向转动主动杆将锚固量测装置收回。
所述的传力装置包括依次连接的两个螺纹齿轮与两个斜齿轮，主动杆通过两个螺纹齿轮与两个斜齿轮将垂直向的扭转力转变为水平向扭转力从而带动从动杆旋转。
所述的两个斜齿轮均为45°的斜齿轮。
为了增加锚头压入深度，所述的从动杆由两根互相配合的螺纹套杆组成。
所述的锚固量测装置包括多个锚头及设在锚头内的测量仪器，所述的测量仪器为可自由装卸式安装，可根据工程实际需要进行选择性安装。
所述的测量仪器包括渗压计、土压力计和温度计，渗压计、土压力计和温度计分别设在三个锚头内。
三个锚头在主动杆圆周向上均匀布置。
所述的锚头侧壁设有便于测量仪器与周围土体、地下水接触的开口，在压入土体的过程中可保护内部测量仪器。
所述的主动杆、转动轴、传力装置、从动杆、框架结构及锚头均由镀铬不锈钢制成。
所述的主动杆、转动轴、传力装置与从动杆构成本发明的联动***，通过螺旋杆联动方式将锚头压入钻孔土体中，通过测量仪器(渗压计、土压力计和温度计)获取测试段地层沉降量、孔隙水压力、土压力和地温，为基坑工程、地下工程和边坡工程勘察阶段和施工开挖过程提供检测数据。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、可同时测量测试段沉降量、地下水孔隙水压力、土压力和地温；
2、采用联动杆压入方式减少对土体扰动，适合用于软土地区；
3、测量***中的渗压计、土压力计和温度计为活动部件，可根据工程需要自主选择安装；
4、装置使用过后可回收。
附图说明
图1为本发明的多点位移计锚头张开示意图；
图2为本发明的多点位移计锚头闭合示意图；
图3为本发明的多点位移计锚头的俯视结构示意图；
图4为主动杆与上框架的连接结构示意图；
图5为传力装置的结构示意图；
图6为从动杆的结构示意图；
图7为本发明的使用方法示意图。
图中，1为主动杆，2为转动轴，3为传力装置，31为第一螺纹齿轮，32为第二螺纹齿轮，33为第一斜齿轮，34为第二斜齿轮，4为从动杆，41、42为两根互相配合的螺纹套杆，5为框架结构，51为上框架，52为下框架，6为锚头，7为测量仪器，8为土体。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例
一种多功能多点位移计锚头，其结构如图1～图3所示，其使用示意图如图7所示，该锚头包括主动杆1、转动轴2、传力装置3、从动杆4、锚固量测装置及框架结构5，主动杆1的底部连接转动轴2，主动杆1的下端通过传力装置3与从动杆4的一端传动连接，从动杆4的另一端连接锚固量测装置，框架结构5分为上框架51与下框架52，上框架51套设在主动杆1上，其结构如图4所示，下框架52设在转动轴2上，上框架51及下框架52同时与锚固量测装置铰接；锚固量测装置包括多个锚头6及设在锚头6内的测量仪器7，测量仪器7为可自由装卸式安装，可根据工程实际需要进行选择性安装。测量仪器7包括渗压计、土压力计和温度计，渗压计、土压力计和温度计分别设在三个锚头6内。三个锚头6在主动杆1圆周向上均匀布置。锚头6侧壁设有便于测量仪器7与周围土体8、地下水接触的开口，在压入土体8的过程中可保护内部测量仪器7。转动主动杆1，通过传力装置3带动从动杆4转动并使框架结构5收缩，从动杆4的转动及框架结构5的收缩带动锚固量测装置水平方向移动，将锚固量测装置压入土体8中。
传力装置3的结构如图5所示，传力装置3包括依次连接的第一螺纹齿轮31、第二螺纹齿轮32、第一斜齿轮33与第二斜齿轮34，第一螺纹齿轮31连接主动杆1，第二斜齿轮34连接从动杆4；主动杆1依次通过第一螺纹齿轮31、第二螺纹齿轮32、第一斜齿轮33与第二斜齿轮34将垂直向的扭转力转变为水平向扭转力从而带动从动杆4旋转。其中，第一斜齿轮33与第二斜齿轮34均为45°的斜齿轮。
为了增加锚头6压入深度，从动杆4由两根互相配合的螺纹套杆41和42组成，结构如图5及图6所示。
主动杆1、转动轴2、传力装置3、从动杆4、框架结构5及锚头6均由镀铬不锈钢制成。
主动杆1、转动轴2、传力装置3与从动杆4构成本发明的联动***，通过螺纹杆联动方式将锚头6压入钻孔土体8中，通过锚固装置获取测试段地层沉降量，通过测量仪器7(渗压计、土压力计和温度计)获取测试段地层孔隙水压力、土压力和地温，为基坑工程、地下工程和边坡工程勘察阶段和施工开挖过程提供检测数据。

Claims (8)

1.一种多功能多点位移计锚头，其特征在于，该锚头包括主动杆、转动轴、传力装置、从动杆、锚固量测装置及框架结构，所述的主动杆的底部连接转动轴，主动杆的下端通过传力装置与从动杆的一端传动连接，从动杆的另一端连接锚固量测装置，所述的框架结构分为上框架与下框架，上框架套设在主动杆上，下框架设在转动轴上，上框架及下框架同时与锚固量测装置铰接；
所述的传力装置包括两个螺纹齿轮与两个斜齿轮，两个螺纹齿轮啮合连接，两个斜齿轮啮合连接，且其中一个斜齿轮与一个螺纹齿轮固定连接，主动杆通过两个螺纹齿轮与两个斜齿轮将垂直向的扭转力转变为水平向扭转力从而带动从动杆旋转；
转动主动杆，通过传力装置带动从动杆转动并使框架结构收缩，从动杆的转动及框架结构的收缩带动锚固量测装置水平方向移动，将锚固量测装置压入土体中，测量完毕后，反方向转动主动杆将锚固量测装置收回。
2.根据权利要求1所述的一种多功能多点位移计锚头，其特征在于，所述的两个斜齿轮均为45°的斜齿轮。
3.根据权利要求1所述的一种多功能多点位移计锚头，其特征在于，所述的从动杆由两根互相配合的螺纹套杆组成。
4.根据权利要求1所述的一种多功能多点位移计锚头，其特征在于，所述的锚固量测装置包括多个锚头及设在锚头内的测量仪器，所述的测量仪器为可自由装卸式安装。
5.根据权利要求4所述的一种多功能多点位移计锚头，其特征在于，所述的测量仪器包括渗压计、土压力计和温度计，渗压计、土压力计和温度计分别设在三个锚头内。
6.根据权利要求5所述的一种多功能多点位移计锚头，其特征在于，三个锚头在主动杆圆周向上均匀布置。
7.根据权利要求4所述的一种多功能多点位移计锚头，其特征在于，所述的锚头侧壁设有便于测量仪器与周围土体、地下水接触的开口。
8.根据权利要求4所述的一种多功能多点位移计锚头，其特征在于，所述的主动杆、转动轴、传力装置、从动杆、框架结构及锚头均由镀铬不锈钢制成。
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