一种地面沉陷测量装置的制作方法

本申请涉及道路测量的技术领域，尤其是涉及一种地面沉陷测量装置。

背景技术：

路的落差沉陷现象对高速行驶中的交通工具所造成的安全性影响已逐渐受到重视，目前业界对于公路沉陷的测量，通常是由专业的测量人员操作经纬仪与水准仪等土木工程测量仪器，以人工作业方式进行测量，以得到各路段的落差沉陷情况及落差沉陷值。

随着科技的发展，公路测量设备方面也在不断发展，不断进步，其中公路沉陷测量装置也在广泛使用中，但是现在市场上的公路沉陷测量装置仍然存在结构复杂，测量和携带都很麻烦，不能够在短时间内完成测量。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本申请旨在提供一种地面沉陷测量装置，通过测量沉陷位置的深度和宽度，来计算沉陷位置的体积，其具有计算沉陷位置所需材料的效果。

本申请的上述目的是通过以下技术方案得以实现：

一种地面沉陷测量装置，包括放置在沉陷处的中空套管，所述中空套管上转动连接有若干个将中空套管支撑在沉陷处周边地面上的支撑臂结构，所述中空套管支撑臂结构之间设置有固定支撑臂结构转角的支撑结构，所述中空套管顶端设置有测量沉陷处深度的测深结构和测量沉陷处内径的测径结构，所述中空套管顶端设有带动测深结构和测径结构在竖直方向上移动的驱动机构，所述测深结构与测径结构上均固定连接有传递驱动机构动力的传动结构。

通过采用上述技术方案，支撑臂结构转动设置在中空套管上，支撑臂结构将中空套管支撑在沉陷处，支撑结构将支撑臂结构撑开，测深结构对沉陷处的深度进行测量，测径结构对沉陷处的内径进行测量，根据公式，计算出沉陷处的体积，驱动机构驱动传动结构，传动结构将动力传递给测深结构和测径结构，在对沉陷处进行测量时，支撑结构将支撑臂结构撑开，驱动机构将测深结构和测径结构展开；当测量完成时，支撑结构收起，支撑臂结构收起，驱动机构将测深结构和测径结构收起，实现便于携带的目的，通过测量沉陷位置的深度和宽度，来计算沉陷位置的体积，其具有计算沉陷位置所需材料的效果。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述测深结构包括安装在驱动机构上的转环、环绕在转环上的刻度带和固定在刻度带一端的铅垂仪。

通过采用上述技术方案，驱动结构带动转环转动，转环的转动带动刻度带展开或收起，在展开时，铅垂仪在自身重力作用下，铅垂仪将刻度带拉直，当铅垂仪下落到沉陷处的底部时，此时读出刻度带上的数值，这个数值便是沉陷处的深度。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述测径结构包括安装在驱动机构上的转盘、环绕在转盘上的牵引绳和固定在牵引绳一端的激光测距仪。

通过采用上述技术方案，驱动机构带动转盘转动，转盘的转动带动牵引绳展开或收起，在展开时，激光测距仪对沉陷处内壁的半径经测量，对测量的数据取平均值。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述支撑臂结构包括与中空套管转动连接的第一支撑臂、可伸缩连接在第一支撑臂内的第二支撑臂、可伸缩连接在第二支撑臂内的第三支撑臂和可伸缩连接在第三支撑臂内的第四支撑臂；所述第一支撑臂、第二支撑臂、第三支撑臂和第四支撑臂首尾依次连接。

通过采用上述技术方案，在测量沉陷处的体积时，依次将第一支撑臂、第二支撑臂、第三支撑臂和第四支撑臂进行展开，满足对中空套管支撑的需要，并根据地表凹凸情况，对支撑臂结构的伸长长度进行调整。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述支撑结构包括支撑杆、若干个固定在中空套管外壁上的第一卡固件和若干个固定在第一支撑臂上的第二卡固件；若干个所述第一卡固件沿中空套管轴向分布，若干个所述第二卡固件沿第一支撑臂轴向分布。

通过采用上述技术方案，支撑杆的一端卡固在第一卡固件上，支撑杆的另一端卡固在第二卡固件上，实现对支撑臂结构的支撑，根据支撑杆卡固的第一卡固件和第二卡固件的位置不同，来实现对支撑臂结构角度的调整。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述第一支撑臂与中空套管之间设置用于将第一支撑臂收紧的弹性件。

通过采用上述技术方案，当沉陷处的深度和内径测量完后，将支撑杆取下，弹性件产生的拉力将第一支撑臂向靠近中空套管一侧进行回拉，使得第一支撑臂转动，进而将第一支撑臂收起。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述中空套管顶端固定连接有固定架，所述固定架上设置有显示激光测距仪测量数据的显示屏。

通过采用上述技术方案，固定架为显示屏提供安装点，显示屏用于显示激光测距仪和刻度带上的数值，进而计算沉陷处的体积。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述驱动机构包括固定在固定架侧壁的驱动电机、主动轴和主动齿轮，所述主动轴同轴固定在驱动电机的电机轴上，所述主动齿轮固定在主动轴上。

通过采用上述技术方案，驱动电机带动主动轴转动，主动轴的转动带动主动齿轮转动。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述传动结构包括转动连接固定架上的从动轴、滑动连接在从动轴上的从动齿轮和固定螺栓，所述固定螺栓穿过从动齿轮抵触在从动轴上。

通过采用上述技术方案，主动齿轮的转动带动从动齿轮转动，从动齿轮的转动带动从动轴转动，从动轴的转动带动测深结构和测径结构工作。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述中空套管上安装有检测中空套管放置竖直的水平仪。

通过采用上述技术方案，水平仪用于测量中空套管的水平情况，根据水平仪的显示，对支撑臂结构进行调整，使得中空套管处于竖直状态。

附图说明

图1为本申请的结构示意图；

图2为本申请中支撑臂结构和支撑结构的结构示意图；

图3为本申请的爆炸示意图。

附图标记：1、地表；11、沉陷处；2、支撑臂结构；21、第一支撑臂；22、第二支撑臂；23、第三支撑臂；24、第四支撑臂；3、中空套管；31、水平仪；4、驱动机构；41、驱动电机；42、主动轴；43、主动齿轮；5、测深结构；51、转环；52、刻度带；53、铅垂仪；6、支撑结构；61、支撑杆；62、第一卡固件；63、第二卡固件；7、弹性件；8、测径结构；81、转盘；82、牵引绳；83、激光测距仪；9、固定架；91、显示屏；10、传动结构；101、从动轴；1011、滑槽；102、从动齿轮；103、固定螺栓；12、固定杆。

具体实施方式

以下结合附图对本申请作进一步的详细说明。

结合图1和图2，为本申请公开的一种地面沉陷测量装置，包括放置在沉陷处11的中空套管3，中空套管3的横截面为圆形，中空套管3上安装有检测中空套管3放置竖直的水平仪31，水平仪31的外形为中空的圆柱，且圆柱内盛装有液体，中空套管3上转动连接有若干个将中空套管3支撑在沉陷处11的多个支撑臂结构2，多个支撑臂结构2阵列式分布在中空套管3的外壁，多个支撑臂结构2支撑在地表1表面上，中空套管3与支撑臂结构2之间卡接有固定支撑臂结构2的支撑结构6，中空套管3顶端通过焊接有固定架9，固定架9外形为矩形框，固定架9的顶端通过螺栓固定连接有显示数据的显示屏91，固定架9上安装有驱动机构4，固定架9上安装有测量沉陷处11深度的测深结构5和测量沉陷处11内径的测径结构8，测深结构5和测径结构8上均固定连接有传动结构10，两个传动结构10分别位于驱动机构4两侧，驱动机构4通过传动结构10带动测深结构5和测径结构8。

结合图1和图2，支撑臂结构2包括与中空套管3转动连接的第一支撑臂21、第二支撑臂22、第三支撑臂23和第四支撑臂24，第四支撑臂24伸缩连接在第三支撑臂23内，第三支撑臂23伸缩连接在第二支撑臂22内，第二支撑臂22伸缩连接在第一支撑臂21内，第一支撑臂21、第二支撑臂22、第三支撑臂23和第四支撑臂24的横截面为矩形，且横截面的面积逐渐减小。

结合图1和图2，第一支撑臂21与第二支撑臂22之间通过螺栓固定，螺栓穿过第一支撑臂21抵触在第二支撑臂22的外壁上，第二支撑臂22与第三支撑臂23之间通过螺栓固定，螺栓穿过第二支撑臂22抵触在第三支撑臂23外壁上，第三支撑臂23与第四支撑臂24之间通过螺栓固定，螺栓穿过第三支撑臂23抵触在第四支撑臂24外壁上；在实际测量过程中，地表1的表面为非水平，根据地表1表面的凹凸情况，来确定每个支撑臂结构2所需伸长的长度，以实现中空套管3处于竖直状态。

结合图2，支撑结构6包括支撑杆61、若干个通过焊接固定在中空套管3外壁上的第一卡固件62和若干个通过焊接固定在第一支撑臂21上的第二卡固件63，支撑杆61的两端焊接有固定槽，固定槽的截面形状为u形，支撑杆61两端的固定槽分别卡接在第一卡固件62和第二卡固件63，若干个第一卡固件62沿中空套管3轴向等间距分布，第一卡固件62为通过固定块焊接在中空套管3上的圆柱体，若干个第二卡固件63沿第一支撑臂21轴向等间距分布，第二卡固件63为圆柱体。

结合图1和图2，在实际测量过程中，根据沉陷处11的塌陷直径不同来调整支撑臂结构2与中空套管3之间的夹角，确保支撑臂结构2覆盖的直径大于沉陷处11的直径，当支撑杆61的一端卡接在最高高度处的第一卡固件62上和支撑杆61的另一端卡接在最接近中空套管3一端的一个第二卡固件63上，支撑臂结构2覆盖的面积最大；当支撑杆61的一端卡接在最低高度处的第一卡固件62上和支撑杆61的另一端卡接在最远离中空套管3一端的一个第二卡固件63上，支撑臂结构2覆盖的面积最小。

结合图2，第一支撑臂21与中空套管3之间设置用于将第一支撑臂21收紧的弹性件7，弹性件7为弹簧，弹性件7的一端焊接在中空套管3外壁上，弹性件7的另一端焊接在第一支撑臂21上，当需要支撑臂结构2收起时，将支撑杆61从第一卡固件62和第二卡固件63上取下，弹性件7拉动支撑臂结构2绕中空套管3转动，使得支撑臂结构2与中空套管3贴合。

结合图1和图3，驱动机构4包括通过螺栓固定在固定架9上的驱动电机41、主动轴42和过盈配合在主动轴42上的主动齿轮43，主动轴42同轴固定在驱动电机41的电机轴上，驱动电机41的转动带动主动轴42转动，主动轴42的转动带动主动齿轮43转动。

结合图1和图3，传动结构10包括通过轴承转动连接在固定架9上的从动轴101、滑动连接在从动轴101上的从动齿轮102和固定螺栓103，从动轴101的轴向上开始有滑槽1011，固定螺栓103穿过从动齿轮102抵触固定在滑槽1011内，当测深结构5或测径结构8处于工作状态时，当测深结构5或测径结构8上卡接固定有固定杆12，固定杆12穿过固定架9与。测深结构5或测径结构8固定。

结合图1和图3，测深结构5包括安装在从动轴101上的转环51、环绕在转环51上的刻度带52和固定在刻度带52一端的铅垂仪53，转环51的横截面为圆环，刻度带52上刻有刻度线，铅垂仪53使得刻度带52保持竖直状态，当主动齿轮43与测深结构5上的从动齿轮102啮合时，驱动机构4带动转环51转动，转环51的转动带动刻度带52展开，观察刻度带52是否处于绷紧状态，如果刻度带52处于非绷紧状态，说明铅垂仪53已到达沉陷处11的最低点，此时读取刻度带52上的数值，即为沉陷处11的深度。

结合图1和图3，测径结构8包括安装在另一从动轴101上的转盘81、环绕在转盘81上的牵引绳82和固定在牵引绳82一端的激光测距仪83,当主动齿轮43与测径结构8上的从动齿轮102啮合时，驱动机构4带动转盘81转动，转盘81的转动带动牵引绳82做收紧或展开，牵引绳82展开时，激光测距仪83的高度逐渐降低，当牵引绳82做收紧时，激光测距仪83的高度逐渐升高，激光测距仪83在上升或下降过程中，激光测距仪83对沉陷处11的内壁半径进行测量。

本申请的实施原理为：首先，根据沉陷处11沉陷区域的大小，将中空套管3上的若干个支撑臂结构2展开，支撑杆61将支撑臂结构2撑开，根据地表1的凹凸情况，第一支撑臂21、第二支撑臂22、第三支撑臂23和第四支撑臂24依次拉伸，使得中空套管3上的水平仪31内的水柱水平，中空套管3处于竖直状态，此时，根据需要，有三种选择：第一种是只启动测深结构5，第二种是只启动测径结构8，第三种是同时测深结构5和测径结构8，随后，启动驱动机构4，使得刻度带52和激光测距仪83被展开，刻度带52对沉陷处11深度进行测量，激光测距仪83对沉陷处11内径进行测量，激光测距仪83测量的数据取平均值，通过面积公式，将计算的数值在显示屏91上显示出来，沉陷处11的体积也即为所需填充材料的用料体积。

本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。