一种地面沉降分层监测装置的制作方法

本技术涉及地质环境监测，尤其是涉及一种地面沉降分层监测装置。

背景技术：

1、土地内部受地球板块运动以及人类类活动的影响，是不断发生变化的，大多数情况下，地面内部的变化很微弱，人们无法感觉到地面内部的变化，当地面内部变化明显时，可能出现地面沉降、地震等情况，影响到人们的日常生活与生命安全，因此，地质监测对预防地质灾害具有重要参考作用。

2、传统方法中，通常采用静力水准仪与分层标相互配合，对地面沉降进行监测，以便了解地面的沉降幅度，及时发现地面沉降的异常，警示人们做好防范措施，从而降低地面沉降带来的影响。现有的分层标安装方式主要为：先在待监测的地面钻出用于安装分层标的标孔，然后将分层标装入标孔内并通过插钎与标孔底部进行插接。

3、但是，现有的分层标在安装时，由于标孔比较的深(10m至20m)，使得插钎与标孔底部插接不方便，进而容易造成插钎与标孔底部的插接不牢靠。这就可能会导致分层标的下沉高度与地质层的实际沉降高度存在误差；尤其是受到雨水的侵蚀后，插钎可能会与标孔脱离，使得分层标的测量精度进一步的降低。

技术实现思路

1、本技术的其中一个目的在于提供一种能够保证分层标安装牢固的地面沉降分层监测装置。

2、为达到上述的目的，本技术采用的技术方案为：一种地面沉降分层监测装置，包括保护罩、驱动机构和钎杆组件；所述保护罩的顶部用于安装监测装置；所述钎杆组件通过上部活动安装于所述保护罩，所述钎杆组件可展开；所述驱动机构安装于所述保护罩的下部并与所述钎杆组件进行配合；当所述钎杆组件放置于标孔的底部时，所述钎杆组件适于在所述驱动机构的驱使下依次进行包括第一动作和第二动作的自固定安装过程；其中，第一动作：所述钎杆组件呈收紧状态在所述驱动机构的驱使下进行转动，进而通过所述钎杆组件侧部的螺旋齿竖直插入标孔底部的土壤；第二动作：所述钎杆组件完全插入标孔底部的土壤并停止转动，进而所述钎杆组件在所述驱动机构的驱使下进行部分杆段径向尺寸增大的展开。

3、优选的，所述钎杆组件包括钎杆本体和至少一组插板；每组的所述插板数量有多个，每组的多个所述插板沿圆周方向铰接安装于所述钎杆本体侧部设置的安装口；相邻两组所述插板沿所述钎杆本体的轴向进行间隔设置；当进行第一动作时，所述插板适于收拢于对应的所述安装口内，且保持收拢状态随所述钎杆本体进行转动；当进行第二动作时，所述钎杆本体保持静止，进而所述插板在所述驱动机构的驱使下绕所述安装口的一端向所述钎杆本体的外侧进行转动展开。

4、优选的，所述钎杆本体的外侧设置有第一齿部，所述插板的外侧设置有第二齿部；当所述插板收拢于所述安装口时，所述第一齿部和所述第二齿部对齐以形成所述螺旋齿；当所述插板转动展开时，所述第二齿部适于插入所述钎杆本体外侧的土壤内。

5、优选的，所述驱动机构包括旋转装置、驱动套和撑杆组件；所述旋转装置固定安装于所述保护罩，所述驱动套与所述旋转装置的输出端进行连接，所述钎杆本体与所述驱动套通过离合结构进行连接；所述撑杆组件的下部与所述插板进行配合连接，所述撑杆组件的上部适于和所述驱动套通过牵引结构进行连接；当进行第一动作时，所述驱动套在所述旋转装置的驱使下进行转动，此时所述离合结构处于卡合状态，以使得所述钎杆组件随所述驱动套同步进行转动；此过程中，所述撑杆组件通过所述插板的连接随所述驱动套同步转动；当进行第二动作时，所述驱动套在所述旋转装置的驱使下继续进行转动，此时所述离合结构处于分离状态，以使得所述撑杆组件在所述牵引结构的驱使下进行轴向移动，进而驱使所述插板进行转动展开。

6、优选的，所述保护罩的下部设置有避让槽；所述钎杆本体适于通过上部的光杆段伸至所述避让槽内，并通过顶部设置的挡板与所述避让槽进行配合；当所述钎杆组件放置于标孔的底部时，所述钎杆本体的底部相抵于标孔的底部，以使得所述挡板相抵于所述避让槽的上端；当进行第一动作时，第一动作包括第一过程和第二过程；其中，第一过程：所述钎杆本体在所述驱动套的驱使下进行转动，进而所述钎杆本体通过所述螺旋齿轴向插入土壤内，直至所述保护罩随所述钎杆本体同步下移至与标孔的底部接触；第二过程：所述钎杆本体继续在所述驱动套的驱使下进行下移，直至所述挡板沿所述避让槽的上端下移至相抵于所述避让槽的下端；此过程中所述钎杆本体相对于所述驱动套进行竖直滑动，以使得所述离合结构由卡合状态运动至分离状态。

7、优选的，所述离合结构包括设置于所述钎杆本体的离合组件，以及竖直设置于所述驱动套外侧的离合槽；当进行第一过程时，所述离合组件位于所述离合槽的上端并沿圆周方向相互卡合，以使得所述钎杆组件随所述驱动套进行同步转动；当进行第二过程时，所述离合组件相对于所述离合槽进行竖直下移，直至所述离合组件和所述离合槽在圆周方向上脱离卡合。

8、优选的，所述离合组件和所述离合槽对应有多个；所述离合组件包括沿径向弹性滑动安装于所述钎杆本体的离合块；所述离合槽包括第一槽段和第二槽段，所述第二槽段的一侧为斜面；当进行第二过程时，所述离合块适于沿所述第一槽段滑动至所述第二槽段，进而在所述驱动套转动时，所述第二槽段适于通过斜面与所述离合块进行配合，以使得所述离合块与所述离合槽脱离卡合。

9、优选的，所述撑杆组件包括支撑杆和至少一组铰接板；所述支撑杆的上部与所述驱动套之间通过所述牵引结构进行连接；所述支撑杆的下部与所述插板的内侧中部通过所述铰接板进行铰接；当进行第二动作时，所述支撑杆适于在所述牵引结构的驱使下进行竖直下移，进而通过所述铰接板驱使所述插板绕所述安装口的下端向下进行转动展开。

10、优选的，所述牵引结构包括设置于所述支撑杆的牵引组件，以及设置于所述驱动套内侧的牵引槽；所述牵引槽包括沿轴向螺旋设置的螺旋段，以及连通于所述螺旋段下端且沿圆周方向水平设置的锁止段；当所述钎杆组件放置于标孔底部时，所述牵引组件位于所述螺旋段的上方；当完成第一动作时，所述牵引组件相对于所述驱动套进行竖直下移至位于所述螺旋段的上端；所述第二动作包括第三过程和第四过程；其中，第三过程：所述驱动套在所述旋转装置的驱使下进行转动，以使得所述牵引组件相对于所述螺旋段进行滑动，进而驱使所述支撑杆进行竖直下移并通过所述铰接板带动所述插板进行展开；第四过程：所述驱动套转动至所述锁止段与所述牵引组件进行配合，进而所述支撑杆的轴向移动被锁定。

11、优选的，所述牵引槽沿轴向投影的弧长对应的圆心角小于360°，以使得在轴向投影上所述牵引槽的两端之间形成有解锁区；当所述插板需要进行收拢时，所述驱动套适于通过转动以驱使所述牵引组件越过所述锁止段并位于所述解锁区，以使得所述牵引组件沿轴向的投影与所述螺旋段的上端对齐；此时所述离合结构中离合组件位移离合槽的第二槽段内。

12、与现有技术相比，本技术的有益效果在于：

13、(1)在进行地面沉降分层监测装置的安装时，通过钎杆组件外侧的螺旋齿与土壤的接触可以提高钎杆组件对保护罩上部结构的支撑稳定性。同时，在钎杆组件完全插入土壤后，通过钎杆组件的展开，可以进一步的提高钎杆组件对上部结构的支撑稳定性。

14、(2)相比较传统的多驱动源的方式，由于标孔较深且内部环境较为复杂潮湿，通过单一的驱动机构并结合相关的机械结构来分别实现钎杆组件的插入和展开，可以有效的提高本技术的地面沉降分层监测装置的使用稳定性。