一种地质土木工程监测装置的制作方法

1.本实用新型涉及地质土木工程监测技术领域，尤其涉及一种地质土木工程监测装置。


背景技术：

2.随着科技的快速发展，人类开始通过对地质勘测获得详细的数据参数，从而实现对地层状况进行科学的探查与预测，从而实现监测灾害预警的作用。
3.在现有技术中，进行地质勘探的工具较为单一，例如测斜仪只能监测地层水平位移变化、水位仪只能监测地下水水位变化，因此在实际使用时，操作人员需根据不同的监测功能需求进行多次、多点位的布置，十分麻烦，同时，一体化的测量管在当地层发生变化时，容易受应力挤压导致断裂，影响监测的持续进行。
4.因此，现有技术还有待于改进和发展。


技术实现要素：

5.为了解决现有技术中地质勘探工具用途单一，一体化的测量管在当地层发生变化时，容易受应力挤压导致断裂，影响监测持续进行的问题，本实用新型提出一种地质土木工程监测装置。
6.本实用新型通过以下技术方案实现的：
7.一种地质土木工程监测装置，其中，所述地质土木工程监测装置包括：
8.监测管体，所述监测管体至少设置有两个，且所述监测管体之间相互连接；
9.弹性件，所述弹性件设置在相邻两个所述监测管体之间。
10.所述的地质土木工程监测装置，其中，所述监测管体内设置有若干功能内管，若干所述功能内管首尾相连、套设固定在所述监测管体的内部。
11.所述的地质土木工程监测装置，其中，所述功能内管内部设置有印制电路板，所述印制电路板上设置有监测芯片。
12.所述的地质土木工程监测装置，其中，所述监测芯片包括：加速度芯片、地磁芯片、高精度温度芯片、水浸传感器、液压传感器。
13.所述的地质土木工程监测装置，其中，所述印制电路板上设置有连通电路，所述连通电路的一端设置有防水接头，相邻两所述印制电路板通过所述防水接头连接。
14.所述的地质土木工程监测装置，其中，所述功能内管内部的印刷电路板通过防水胶固定在所述功能内管内部。
15.所述的地质土木工程监测装置，其中，所述监测管体上设置有第一连接部和第二连接部，所述第一连接部和所述第二连接部的形状与所述弹性件两端的形状适配。
16.所述的地质土木工程监测装置，其中，所述第一连接部与所述第二连接部的形状相同，所述弹性件的端部与所述第一连接部和第二连接部均适配。
17.所述的地质土木工程监测装置，其中，所述弹性件的轴心与所述监测管体的轴心
位于同一条直线上。
18.所述的地质土木工程监测装置，其中，所述弹性件包括：弹簧、碳纤维棒、碳纤维管或高压啤油管。
19.本实用新型的有益效果在于：本实用新型通过设置用于监测地质变化的监测管体，该监测管体至少设置有两个，两个相邻监测管体之间通过弹性件实现连接，在实际对地质监测的过程中，监测管体通过弹性件的弹性变形，使两相邻监测管体之间能够实现一定角度的弯折，地层发生运动变化后，相对柔性的监测管体组合能够实现贴合地层移动，从而对地层变化进行准确的测量。通过灵活的增减不同功能内管，就可以实现单一装置实现多参数功能监测，做到单点位施工就能够进行多参数的监测。
附图说明
20.图1是本实用新型地质土木工程监测装置的半剖结构示意图；
21.图2是本实用新型地质土木工程监测装置的a节点结构放大示意图；
22.图3是本实用新型地质土木工程监测装置的弹性件安装结构示意图。
23.在图1至图3中：100、监测管体；110、第一连接部；111、第一安装件；112、第二安装件；120、第二连接部；130、功能内管；131、印制电路板；132、监测芯片；140、连通电路；141、防水接头；150、防水胶；200、弹性件。
具体实施方式
24.为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
25.需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)，则所述方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果所述特定姿态发生改变时，则所述方向性指示也相应地随之改变。
26.另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则所述“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个所述特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
27.在现有技术中，进行地质勘探的工具较为单一，例如测斜仪只能监测地质水平位移变化、水位仪只能监测地下水水位变化，因此在实际使用时，操作人员需根据不同监测仪器尽行多次、多点位的布置，十分麻烦，同时，一体化的测量管在当底层发生变化时，容易受应力挤压导致断裂，影响监测的持续进行。
28.基于现有技术的上述问题，如图1所示，本实用新型提供一种地质土木工程监测装置，该地质土木工程监测装置包括：监测管体100，所述监测管体100至少设置有两个，且所述监测管体100之间相互连接；弹性件200，所述弹性件200设置在相邻两个所述监测管体
100之间。
29.本实用新型通过设置用于监测地质变化的监测管体100，该监测管体100至少设置有两个，两个相邻监测管体100之间通过弹性件200实现连接，在实际对地质监测的过程中，监测管体100通过弹性件200的弹性变形，使两相邻监测管体100之间能够实现一定角度的弯折，底层发生运动变化后，相对柔性的监测管体100组合能够实现贴合地层移动，从而对地层变化进行准确的测量。
30.在图1所示的半剖结构示意图中，附图的上侧和附图的下侧分别有两个标号为100的监测管体100，本领域技术人员可以理解的是，上下侧两个监测管体100分别表示两个结构相同的监测管体100，在实际设置时，还可通过如图相同的连接关系设置多个监测管体100，从而实现地质土木工程监测装置不同长度的组合，从而适配多种探测需求。
31.在本申请的一个具体实施方式中，监测管体100内部设置有若干功能内管130，功能内管130具体为管状结构，其直径小于监测管体100的内径，因此功能内管130可套设固定在监测管体100的内侧，在实际设置时，功能内管130可设置有多个，不同的功能内管130可实现不同种类的数据测量，而在一个监测管体100中，可固定设置一个至多个功能内管130，且设置的功能内管130在单个监测管体100中固定，这样就使得单个监测管体100具有特定的监测功能，在工作人员对地质进行检测时，可根据使用的实际需求，将不同监测功能类型的监测管体100进行组合，就形成了单次下管可实现多种检测功能的监测装置。
32.更加具体地，在上述功能内管130的内部设置有印制电路板131，印制电路板131又称印刷电路板，是一种广泛应用于电器、电子科技领域的电子部件，其上印制有电子元器件，能够实现对多种电路和电子元器件的集成，缩小线路安装占用空间的同时，避免人工接线产生的问题，在本实用新型中，印制电路板131上设置有若干个监测芯片132，在实际设置的过程中，单个监测管体100内可设置一个至多个用于测量不同参数的监测芯片132，与之对应地，多个监测管体100不断组合累叠的过程中，多种监测芯片132实现对应不同地层深度不同的检测目标，通过多个监测管体100内部的不同监测芯片132实现在一次下管的过程中，对多种地质参数同时进行检测的效果，从而有效节省了操作者的时间，提高地质勘测的工作效率。
33.在上述实施例中，监测芯片132包括：加速度芯片、地磁芯片、高精度温度芯片、水浸传感器、液压传感器等，本领域技术人员可根据实际的检测需求自行对监测芯片132进行更换，对于监测芯片132的类型，本申请并不进行限定。
34.在上述实施例中，加速度检测芯片即将加速度计与反馈电路相结合而成的功能芯片，该芯片中加速度计能够准确感知监测管体100在水平方向、竖直方向上的角度变化，并根据加速度的角度变化计算记录位移方向及距离，再通过反馈电路对检测到的加速度信号、位移方向、位移距离进行输送，从而使检测人员准确判定地层中监测管体100的位置情况，进而判断地层的运动状况。
35.地磁芯片即地磁传感器，通过该地磁芯片可对监测管体位置处的地磁强度和方向进行测量，从而可以得到监测管体对应的地理方向，如东、西、南、北等方向的指示。
36.高精度温度检测芯片即为温度传感器与反馈电路相结合的功能芯片，该芯片通过温度传感器对地层中的温度进行测量，并通过反馈电路中的记忆与信号输送功能通过电路将温度信号进行反馈，使操作者通过显示终端能够便捷获取检测到的温度。
37.水浸传感器即将感水元件与反馈电路相结合而成的功能芯片，该感水元件通过判断是否被水浸没从而输送给反馈电路不同的电信号，在多段监测管体100中，通过不同监测管体100不同的感水反馈，即可通过下管的深度实时判断地层中的水位高度，进而实现实时监测地下水位高度的效果。
38.液压传感器即将压力测量仪与反馈电路相结合而成的功能芯片，可对地下水或石油等的的液体压力进行测量，通过这种数据的反馈使检测人员对地下液体的压力大小进行准确的观测，应用如水利、水电、油井等需要探知地下液压的场景。
39.在本实用新型中，还包括若干其它检测芯片，本领域技术人员可自由进行置换，在此不一一列出。
40.在上述实施例中，如图2所示，在印制电路板131上还设置有连接电路，连接电路与印制电路板131连接的另一端设置有防水接头141，两个监测内管之间可通过防水接头141相互连接，形成电路导通，通过设置在印制电路板131上的连接电路以及防水接头141，能够实现单个监测管体100内部多个印制电路板131的相互连接，同时，也可以实现使多个监测管体100中印制电路板131的相互连接。
41.基于上述实施例，为进一步将印刷电路板131固定在功能内管130内，功能内管管体灌注防水胶150，从而避免在地质监测的过程中，监测芯片132产生位移导致测量不准确的情况发生，同时通过防水胶150还可有效避免地层中的地下水进入到功能内管的内部，对印制电路板131产生破坏。(在本实施例中，上述水浸传感器和液压传感器，在设置上述芯片时可通过在监测管体100的表面设置开孔，地下液体可以进入监测管体100内，功能内管外侧连接水浸传感器和液压传感器从而实现对水位检测和液压测量的同时，避免浸水和地下液体对印制电路板131产生破坏)。
42.在本实用新型的另一可实施方式中，监测管体100上设置有第一连接部110和第二连接部120，第一连接部110和第二连接部120分别设置在监测管体100的两端，且第一连接部110和第二连接部120设置的形状与弹性件200两端的形状分别适配，从而在实际安装时，将两个相同的监测管体100首尾顺次放置，形成第一连接部110和第二连接部120相对的位置关系，此时，将弹性件200的一端与第一连接部110组合固定，将弹性件200的另一端与第二连接部120组合固定，从而实现两个监测管体100之间相互连接的效果。在本实施例中，可通过挤压的方式将弹性件200与第一连接部110和第二连接部120固定，挤压即使用工具通过改变弹性件200形状的方式使弹性件200固定在监测管体100上；还可以采用粘结剂的方式使弹性件200与监测管体100固定，在此种情况下，粘结剂优选采用防水粘结剂，以应对地层中复杂的状况；还可采用螺丝、螺栓的固定方式，采用结构配合的原理将弹性件200与监测管体100相互结合，从而实现稳定的配合关系。
43.在本实用新型的一个具体可实施方式中，如图3所示，可设置如图所示的配合结构，其中，第一连接部110包括第一安装件111和第二安装件112，第一安装件111和第二安装件112之间相互配合，对弹性件200进行扣设，在实际设置时，可将第一安装件111固定设置在监测管体100的一端，例如通过一体成型的方式进行制作，另一方面，将第二安装件112设置为与第一安装件111相互配合的可拆卸构件，同时，第一安装件111和第二安装件112内侧的形状与弹性件200的形状适配，当第一安装件111与第二安装件112之间相互卡合后，二者对弹性件200的端部同样形成卡合，从而实现对弹性件200的固定。
44.在上述实施例中，可将第一连接部110和第二连接部120设置为相同形状，这样设置的好处在于使弹性件200的两个端部与第一连接部110和第二连接部120均能适配，从而无需区分弹性件200的正反，实现节省安装时间的效果，在本实施例中，第二连接部120同样包括第一安装件111和第二安装件112，其安装方式相同，当第一安装件111和第二安装件112相互组合后，还可通过螺栓、粘接剂等方式对第一安装件111和第二安装件112之间进行固定，具体地，可在第一安装件111和第二安装件112上设置相互对应的若干安装孔，安装孔可对应弹性件200上设置的安装孔，通过与安装孔相互适配的螺栓可以使弹性件200卡合固定在第一安装件111和第二安装件112中，从而形成锁合的效果，以确保弹性件200不会在检测过程中受应力作用发生脱离。
45.在上述实施例中，弹性件200可由弹簧、碳纤维棒、碳纤维管或高压啤油管等构件制成，且该弹性件200的直径应当设置为小于或等于监测管体100的直径，以适应地质监测过程中下管顺畅的需求。
46.以弹性件200为弹簧为例，弹簧的两端分别将两个监测管体100进行连接，因此在实际使用时，两个监测管体100之间具有一定的弹性伸缩性能，当两个监测管体100之间受底层间垂直方向的应力时，可通过弹簧进行挤压收缩，当挤压收缩后的地质监测装置的整体呈刚性较强的状态，便于操作人员进行垂直方向的下管操作，当弹簧处于放松状态时，两个监测管体100之间存在一定垂直于管体轴向的相互摆动的效果，能够实现贴地层进行变化，从宏观角度来看，当多个监测管体100之间相互连接后，设置在多个监测管体100之间的弹簧相当于柔性转轴，致使地质土木工程监测装置的整体具有柔性变化的效果，这种柔性特质确保地质土木工程监测装置能够在地层变化过程中跟随地层进行移动，从而保证设置在监测管体100内部的监测芯片132可以准确地对地层变化进行测量。
47.更加具体地，在实际制造的过程中，上述监测管体100是采用抗压和抗冲击材料制成的构件，例如采用pvc(聚氯乙烯)或金属材料制成。pvc(聚氯乙烯)是在引发剂作用下聚合而成的热塑性树脂。是氯乙烯的均聚物。氯乙烯均聚物和氯乙烯共聚物统称为氯乙烯树脂。pvc为无定形结构的白色粉末，支化度较小。工业生产的pvc分子量一般在5万～12万范围内，具有较大的多分散性，分子量随聚合温度的降低而增加；无固定熔点，80～85℃开始软化，130℃变为粘弹态，160～180℃开始转变为粘流态；有较好的机械性能，抗张强度60mpa左右，冲击强度5～10kj/m2，使用聚氯乙烯材料制作监测管体100的好处还在与其造价低廉，能够实现有效节省成本的效果。
48.当采用金属材料时，可选用不锈钢材料，不锈钢是不锈耐酸钢的简称，具有耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质的特点，采用不锈钢材料制成的监测管体100表面光滑，更易进行下管等多种操作，同时，不锈钢材料制作工艺较为成熟，能够满足实际使用过程中多样化的设计需求。
49.在本实用新型的另一可实时方式中，监测管体100也可以选用铝合金材料，铝合金的密度底，强度高，塑性好，具有优良的导电性、导热性和抗蚀性，因此能够保证监测管体100在地层中适应多种地质状况，提高监测管体100的使用寿命。
50.综上所述，本实用新型提供一种地质土木工程监测装置，该地质土木工程监测装置包括：监测管体，所述监测管体至少设置有两个，且所述监测管体之间相互连接；弹性件，所述弹性件设置在相邻两个所述监测管体之间。本实用新型通过设置用于监测地质变化的
监测管体，该监测管体至少设置有两个，两个相邻监测管体之间通过弹性件实现连接，在实际对地质监测的过程中，监测管体通过弹性件的弹性变形，使两相邻监测管体之间能够实现一定角度的弯折，底层发生运动变化后，相对柔性的监测管体组合能够实现贴合地层移动，从而对地层变化进行准确的测量，通过灵活的增减不同功能内管，就可以实现单一装置实现多参数功能监测，做到单点位施工就能够进行多参数的监测。
51.应当理解的是，本实用新型的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。