一種用于路基沉降的監(jiān)測裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種用于路基沉降的監(jiān)測裝置，其包括：移動小車；固定設置在所述移動小車上的測量組件，所述測量組件包括用于監(jiān)測觀測區(qū)的路基沉降量的監(jiān)測器。所述監(jiān)測裝置具有測量過程靈活、節(jié)省人力和物力、測量精度高、自動化程度高、經(jīng)濟成本低以及能夠?qū)崟r監(jiān)測的優(yōu)點。
【專利說明】一種用于路基沉降的監(jiān)測裝置

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及路基沉降監(jiān)測裝置【技術領域】，尤其涉及一種用于路基沉降的監(jiān)測
目.0

【背景技術】
[0002]高速鐵路由于受軌道平順性和變形調(diào)整力的限制，對路基沉降形變提出了嚴格的要求。路基長期處于多種水文環(huán)境中，并長期受到多元載荷的作用，使得該路基容易發(fā)生沉降變形，從而，給高速列車的安全運營帶來較大危害。因此，路基應當具有足夠的堅固性、平穩(wěn)性和耐久性。
[0003]為使路基平穩(wěn)，在自然地面低于路基設計的標高處要填筑成路堤，在自然地面高于路基設計標高處要挖成路塹。
[0004]為了保證路基的正常使用，經(jīng)常需要對路基的沉降進行監(jiān)測。
[0005]目前，國內(nèi)外的路基沉降監(jiān)測裝置包括箱體，箱體中裝有液體，該箱體上還連接有水箱連接管，通過該連接管中盛有液體，來通過液體測量路基的沉降量。
[0006]但現(xiàn)有技術中的路基沉降監(jiān)測裝置多為手持式，需要操作人員手持該路基沉降監(jiān)測裝置進行路基沉降量的測量，由此，消耗很大的人力和物力，并且，使得整個測量過程不靈活。
實用新型內(nèi)容
[0007]針對上述問題，根據(jù)本實用新型提出了一種用于路基沉降的監(jiān)測裝置，其包括:移動小車；固定設置在所述移動小車上的測量組件，所述測量組件包括用于監(jiān)測觀測區(qū)的路基沉降量的監(jiān)測器。通過測量組件對目標路段的路基巖石上設置的基準件進行路基沉降量的測量，并將測量結(jié)果存儲至該測量組件中的存儲器中，同時，發(fā)送給遠程數(shù)據(jù)傳輸器。然后，該測量組件再對設置在目標路段的路基上的觀測件進行路基沉降量的測量，并將測量結(jié)果存儲至測量組件中的存儲器中，同時，發(fā)送給遠程數(shù)據(jù)傳輸器。通過遠程數(shù)據(jù)傳輸器的分析，判斷出觀測件相對路基地面的沉降量，并將該沉降量與對基準件的測量結(jié)果進行比較，便可推斷出該目標路段的路基上的沉降量。此過程，我無需操作人員手持該監(jiān)測裝置，大大地節(jié)省了人力和物力，同時，由于該移動小車的設置，使得該監(jiān)測裝置的測量過程較為靈活。
[0008]較佳的，所述測量組件還包括固定設置在所述移動小車上的支撐座，所述支撐座上固定設置有定位件，所述監(jiān)測器設置在所述定位件的頂部。這樣，能夠方便該監(jiān)測器以最大的視覺來監(jiān)測觀測區(qū)的路基沉降量的情況。
[0009]較佳的，所述定位件與所述監(jiān)測器為球連接。這樣，該監(jiān)測器能夠繞該定位件的頂部并沿該定位件的周向進行自由轉(zhuǎn)動，即該監(jiān)測器可繞定位件的頂部并沿該定位件的周向進行度轉(zhuǎn)動，以便該監(jiān)測器能夠監(jiān)測位于不同方位的觀測區(qū)的路基沉降量，避免了只能在一個方位或幾個方位進行監(jiān)測的弊端，提高了該監(jiān)測器監(jiān)測的靈活性。
[0010]較佳的，所述定位件與所述監(jiān)測器相鉸接。這樣，該監(jiān)測器能夠較靈活地相對該定位件進行運動。
[0011]較佳的，所述監(jiān)測器相對所述定位件的運動范圍為大于等于30度且小于等于180度。這樣，避免只能監(jiān)測觀測件或基準件上的某一高度的觀測區(qū)的路基沉降量的弊端，從而，擴大了監(jiān)測器的監(jiān)測范圍，提高了監(jiān)測的靈活性和準確性。
[0012]較佳的，所述移動小車包括載物臺和用于支撐所述載物臺的車輪，所述載物臺上固定設置有所述支撐座。通過車輪的轉(zhuǎn)動，帶動該載物臺沿著預定行走軌跡進行行走，這樣，能夠有效地避免操作人員手持測量組件進行測量的弊端，節(jié)省了人力和物力。
[0013]較佳的，所述支撐座與所述載物臺為螺栓連接。這樣，便于該支撐座的安裝及拆卸，大大地降低了操作人員的勞動強度。
[0014]較佳的，所述移動小車上固定安裝有監(jiān)測所述移動小車沿著預定行走軌跡進行行走的運動偏移檢測器。
[0015]較佳的，所述運動偏移檢測器中的檢測窗口朝向設置有所述預定行走軌跡的行走路面。這樣，以便該運動偏移檢測器能夠?qū)崟r檢測移動小車相對預定行走軌跡是否發(fā)生偏移，從而便于及時糾正移動小車的行走路線，避免給測量組件對路基沉降量的測量精度帶來影響。
[0016]所述監(jiān)測裝置具有測量過程靈活、節(jié)省人力和物力、測量精度高、自動化程度高、經(jīng)濟成本低以及能夠?qū)崟r監(jiān)測的優(yōu)點。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]在下文中將基于實施例并參考附圖來對本實用新型進行更詳細的描述。在圖中:
[0018]圖1為本實用新型用于路基沉降的監(jiān)測裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2為本實用新型用于路基沉降的監(jiān)測裝置的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖3為本實用新型用于路基沉降的監(jiān)測裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
[0021]在附圖中，相同的部件使用相同的附圖標記。附圖并未按照實際的比例描繪。

【具體實施方式】
[0022]下面將結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明。
[0023]請參閱圖1，其為本實用新型用于路基沉降的監(jiān)測裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示，所述監(jiān)測裝置包括移動小車I和測量組件2。其中，測量組件2固定設置在該移動小車I上。
[0024]在一個優(yōu)選的實施例中，該移動小車I包括載物臺11和車輪12，該載物臺11上固定設置有測量組件2。其中，該車輪12用來支撐載物臺11，通過車輪12的轉(zhuǎn)動，帶動該載物臺11沿著預定行走軌跡進行行走，這樣，能夠有效地避免操作人員手持測量組件2進行測量的弊端，節(jié)省了人力和物力。
[0025]在一個優(yōu)選的實施例中，所述移動小車I上固定安裝有運動偏移檢測器121，該運動偏移檢測器121能夠監(jiān)測移動小車I沿著預定行走軌跡進行行走，即該運動偏移檢測器121可以檢測移動小車I相對預定行走軌跡(見圖2中的指示標6)的偏移量。在本申請的實施例中，該運動偏移檢測器121可設置在車輪12的輪軸上，這樣，便于該運動偏移檢測器121能夠準確的檢測移動小車I是否相對預定行走軌跡發(fā)生偏移。
[0026]在一個優(yōu)選的實施例中，該運動偏移檢測器121上設置有檢測窗口 122，該檢測窗口 122朝向設置該預定行走軌跡的行走路面。這樣，以便該運動偏移檢測器121能夠?qū)崟r檢測移動小車I相對預定行走軌跡是否發(fā)生偏移，從而便于及時糾正移動小車I的行走路線，避免給測量組件2對路基沉降量的測量精度帶來影響。該運動偏移檢測器121的結(jié)構(gòu)和工作原理是本領域的技術人員所熟知的，此處不作詳述。
[0027]在本申請的實施例中，該載物臺11中設置有步進電機(未示出)，該步進電機能夠用來調(diào)整移動小車I的行走，使得移動小車I能夠根據(jù)測量組件2的路基沉降量的測量情況，進行及時定位和行走。從而，使得移動小車I定位和行走更加靈活。
[0028]在一個優(yōu)選的實施例中，該測量組件2包括支撐座21，該支撐座21通過螺栓連接的方式固定在載物臺11的上壁111位置。具體來說，將支撐座21的底壁上設置的第一安裝孔與載物臺11的上壁111上設置的第二安裝孔相配合，以形成組合安裝孔，再通過擰緊穿過該組合安裝孔的螺栓，可以實現(xiàn)對該測量組件2在移動小車I上的安裝固定。這樣，測量組件2在隨移動小車I沿預定行走軌跡進行行走的過程中，即使路況不平坦，測量組件2在移動小車I上也不會發(fā)生向左右傾斜的情況，從而使得測量組件2牢固地固定在移動小車I上。
[0029]另外，該支撐座21與載物臺11為螺栓連接，便于該支撐座21的安裝及拆卸，大大地降低了操作人員的勞動強度。
[0030]在一個優(yōu)選的實施例中，該支撐座21上固定設置有定位件211，該定位件211具有一定的高度，從而，避免該測量組件2在測量過程中，因自身高度不夠而被其它物件遮住視覺，造成無法準確測量觀測件3 (見圖2)的路基沉降量的弊端。該定位件211設置的具體高度，可根據(jù)該測量組件2的實際需要來確定。
[0031]在本申請的實施例中，該測量組件2還包括監(jiān)測器22。該監(jiān)測器22用來監(jiān)測觀測區(qū)(圖2中的觀測件或基準件上設置的棱鏡的中心區(qū)，該棱鏡未示出)的路基沉降量。在一個優(yōu)選的實施例中，該監(jiān)測器22設置在定位件211的頂部。這樣，能夠方便該監(jiān)測器22以最大的視覺來監(jiān)測觀測區(qū)的路基沉降量的情況。該監(jiān)測器22的結(jié)構(gòu)和工作原理是本領域的技術人員所熟知的，此處不作詳述。
[0032]在一個優(yōu)選的實施例中，該監(jiān)測器22與定位件211為球連接。這樣，該監(jiān)測器22能夠繞該定位件211的頂部并沿該定位件211的周向進行自由轉(zhuǎn)動，即該監(jiān)測器22可繞定位件211的頂部，并沿該定位件211的周向進行360度轉(zhuǎn)動，以便該監(jiān)測器22能夠監(jiān)測位于不同方位的觀測區(qū)的路基沉降量，避免了只能在一個方位或幾個方位進行監(jiān)測的弊端，提高了該監(jiān)測器22監(jiān)測的靈活性。
[0033]在一個優(yōu)選的實施例中，監(jiān)測器22與定位件211相鉸接。這樣，該監(jiān)測器22能夠較靈活地相對該定位件211進行運動。該監(jiān)測器22相對該定位件211的運動范圍為大于等于30度且小于等于180度，以便該監(jiān)測器22能夠監(jiān)測位于如下所述的觀測件3或基準件4(見圖2)上的不同高度的觀測區(qū)的路基沉降量，避免只能監(jiān)測觀測件3或基準件4上的某一高度的觀測區(qū)的路基沉降量的弊端，從而，擴大了監(jiān)測器22的監(jiān)測范圍，提高了監(jiān)測的靈活性和準確性。
[0034]在本申請的實施例中，該測量組件2還包括存儲器23(見圖3)。該存儲器23與監(jiān)測器22之間電連接。該監(jiān)測器22將每次測得的觀測區(qū)的路基沉降量存儲至存儲器23中。同時，將該路基沉降量發(fā)送到如下所述的遠程控制組件5 (見圖3)內(nèi)部的遠程數(shù)據(jù)傳輸器52(見圖3)中，然后通過該遠程數(shù)據(jù)傳輸器52的分析及判斷，便可確定所測觀測件3的路基沉降量。從而，由該觀測件3的路基沉降量反映出設置有該觀測件3的路基的沉降變形。由于該遠程數(shù)據(jù)傳輸器52對路基沉降量的分析及判斷是本領域技術人員所熟知的，此處不作詳述。
[0035]請參閱圖2和圖3，其分別為本實用新型用于路基沉降的監(jiān)測裝置的俯視結(jié)構(gòu)示意圖和本實用新型用于路基沉降的監(jiān)測裝置的結(jié)構(gòu)框圖。如圖3所示，該移動小車I和測量組件2均與遠程控制組件5為無線電連接。該遠程控制組件5包括遠程控制器51和遠程數(shù)據(jù)傳輸器52。
[0036]在本申請的實施例中，該遠程控制器51用來向監(jiān)測器22(見圖1)發(fā)送監(jiān)測指令，該監(jiān)測器22接收到監(jiān)測指令后，開始對觀測件3或基準件4上的觀測區(qū)進行路基沉降量的監(jiān)測。該監(jiān)測器22將監(jiān)測到的路基沉降量存儲至存儲器23 (見圖3)中，同時，將該路基沉降量通過無線電信號發(fā)送給遠程數(shù)據(jù)傳輸器52。該遠程數(shù)據(jù)傳輸器52接收到該路基沉降量的無線電信號后，通過分析，從而準確地判斷出設置該觀測件3的路基是否存在路基沉降變形的問題。該遠程控制器51和遠程數(shù)據(jù)傳輸器52的結(jié)構(gòu)和工作原理是本領域的技術人員所熟知的，此處不作詳述。
[0037]在本申請的實施例中，通過將測得的觀測件3或基準件4的路基沉降量存儲至該存儲器23中，能夠有效地避免遠程控制組件5因發(fā)生故障，而造成該監(jiān)測器22測得的路基沉降量的數(shù)據(jù)丟失，以及避免影響測量精度。由此可見，該存儲器23起到了數(shù)據(jù)備份的作用。
[0038]該遠程控制器51還能夠通過向移動小車I發(fā)送行走指令，來控制移動小車I的行走和停止，以及當該遠程控制器51接收到運動偏移檢測器121發(fā)來的調(diào)整指令后，向步進電機發(fā)送對該移動小車I的調(diào)整指令。在該步進電機調(diào)整的作用下，使得該移動小車I不斷的靠近正確的預定行走軌跡，直至該移動小車I回到該預定行走軌跡為止，該步進電機停止調(diào)整工作。
[0039]根據(jù)本實用新型的第一示例，首先，選擇要監(jiān)測的目標路段，并在該目標路段的路基巖石位置設置有基準件4。這樣，由于巖石本身固有的特性，硬度較高，因此，將基準件4設置在路基巖石位置，不會發(fā)生路基沉降變形的現(xiàn)象。故可將該基準件4作為測量路基沉降量的參照物。
[0040]接著，在兩端設置的基準件4之間等間距設置觀測件3，并將觀測件3設置在路基位置。將該觀測件3等間距設置的目的在于，使得該測量組件2對觀測件3的路基沉降量的測量結(jié)果更加精準。
[0041]然后，通過遠程控制組件5中的遠程控制器51向該移動小車I發(fā)送行走指令，該移動小車I接收到行走指令后，將攜帶測量組件2沿目標路段上設置的指示標6 (見圖2)進行行走。
[0042]在行走的過程中，當該移動小車I出現(xiàn)偏離指示標6的現(xiàn)象時，可通過該移動小車I上設置的運動偏移檢測器121來檢測移動小車I相對指示標6行走的偏移量。該運動偏移檢測器121將檢測到的偏移量，通過無線電信號傳遞給遠程控制器51。該遠程控制器51接收到該無線電信號后，向該移動小車I發(fā)送位移調(diào)整指令。當該移動小車I接到位移調(diào)整指令后，驅(qū)動步進電機進行工作，即由該步進電機對該移動小車I進行偏移量的調(diào)整，使得該移動小車I逐漸靠近指示標6，直到回到指示標6的行走路線后，該步進電機停止調(diào)整工作。
[0043]當移動小車I到達指定的測量基站后，遠程控制器51向該移動小車I發(fā)送停止行走指令，該移動小車I接收到停止行走指令后，停止行走。同時，測量組件2開始監(jiān)測工作。
[0044]然后，遠程控制器51向測量組件2發(fā)送監(jiān)測指令。當該測量組件2中的監(jiān)測器22接收到監(jiān)測指令后，開始測得該監(jiān)測器22到基準件4的水平距離(該水平距離作為預定距離)。
[0045]然后，通過該監(jiān)測器22瞄準設置在基準件4上的棱鏡的中心區(qū)(該中心區(qū)為觀測區(qū))，并測量該監(jiān)測器22到該棱鏡中心區(qū)的測量距離，基于直角三角形的求邊公式，一直一個斜邊和一個直角邊，可求得該監(jiān)測器22到該棱鏡中心區(qū)的垂直距離。該垂直距離將作為判斷觀測件3是否發(fā)生路基沉降變形的第一基準距離。將該第一基準距離存儲至存儲器23中，同時，通過無線電信號將該第一基準距離發(fā)送給遠程數(shù)據(jù)傳輸器52。
[0046]測量組件2完成對基準件4的路基沉降量的監(jiān)測后，開始對觀測件3進行路基沉降量的測量，即仍然由遠程控制器51向該測量組件2中的監(jiān)測器22發(fā)送監(jiān)測指令，當該監(jiān)測器22接收到監(jiān)測指令后，開始測得該監(jiān)測器22到觀測件3的水平距離(該水平距離作為預定距離)。
[0047]然后，通過該監(jiān)測器22瞄準設置在觀測件3上的棱鏡的中心區(qū)，并測量該監(jiān)測器22到棱鏡中心區(qū)的測量距離，基于直角三角形的求邊公式，一直一個斜邊和一個直角邊，可求得該監(jiān)測器22到棱鏡中心區(qū)的第一垂直距離，并將該第一垂直距離存儲至存儲器23中。同時，通過無線電信號將該第一垂直距離發(fā)送給遠程數(shù)據(jù)傳輸器52，該遠程數(shù)據(jù)傳輸器52接收到代表該第一垂直距離的無線電信號后，會將該第一垂直距離的大小與第一基準距離的大小進行比較。若該第一垂直距離大于第一基準距離，則表明設置有該觀測件3的路基相對原來未發(fā)生路基沉降變形的路基有凸起，若該第一垂直距離小于第一基準距離，則表明設置有該觀測件3的路基相對原來未發(fā)生路基沉降變形的路基有凹陷，若該第一垂直距離等于第一基準距離，則表明設置有該觀測件3的路基未發(fā)生沉降變形。同理，順次測量完該監(jiān)測器22到各觀測件3上設置的棱鏡中心區(qū)的垂直距離，并將各垂直距離發(fā)送給遠程數(shù)據(jù)傳輸器52。
[0048]最后，由該遠程數(shù)據(jù)傳輸器52將該第一基準距離和各垂直距離進行一一比對，從而判斷出觀測件3相對路基地面的沉降量，進而，精確測量出目標路段上路基的沉降量，判斷出路基的平穩(wěn)性。
[0049]由于在該目標路段上設置有電力組件7，當該移動小車I完成對測量基站的路基沉降量的測量后，行走到該電力組件7處，開始對該移動小車I進行充電。從而，為該移動小車I的下一次路基沉降量的監(jiān)測做準備。
[0050]由此可見，該監(jiān)測裝置在工作過程中，無需操作人員手持該監(jiān)測裝置，節(jié)省了人力和物力，同時，由于本申請中的監(jiān)測裝置中設置有移動小車I (見圖1)，從而，便于該監(jiān)測裝置的行走或停止，使得測量組件2的監(jiān)測過程更加靈活。
[0051]綜上所述，所述監(jiān)測裝置具有測量過程靈活、節(jié)省人力和物力、測量精度高、自動化程度高、經(jīng)濟成本低以及能夠?qū)崟r監(jiān)測的優(yōu)點。
[0052]雖然已經(jīng)參考優(yōu)選實施例對本實用新型進行了描述，但在不脫離本實用新型的范圍的情況下，可以對其進行各種改進并且可以用等效物替換其中的部件。尤其是，只要不存在結(jié)構(gòu)沖突，各個實施例中所提到的各項技術特征均可以任意方式組合起來。本實用新型并不局限于文中公開的特定實施例，而是包括落入權(quán)利要求的范圍內(nèi)的所有技術方案。
【權(quán)利要求】
1.一種用于路基沉降的監(jiān)測裝置，其特征在于，其包括: 移動小車； 固定設置在所述移動小車上的測量組件，所述測量組件包括用于監(jiān)測觀測區(qū)的路基沉降量的監(jiān)測器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于路基沉降的監(jiān)測裝置，其特征在于，所述測量組件還包括固定設置在所述移動小車上的支撐座，所述支撐座上固定設置有定位件，所述監(jiān)測器設置在所述定位件的頂部。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于路基沉降的監(jiān)測裝置，其特征在于，所述定位件與所述監(jiān)測器為球連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于路基沉降的監(jiān)測裝置，其特征在于，所述定位件與所述監(jiān)測器相鉸接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于路基沉降的監(jiān)測裝置，其特征在于，所述監(jiān)測器相對所述定位件的運動范圍為大于等于30度且小于等于180度。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于路基沉降的監(jiān)測裝置，其特征在于，所述移動小車包括載物臺和用于支撐所述載物臺的車輪，所述載物臺上固定設置有所述支撐座。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于路基沉降的監(jiān)測裝置，其特征在于，所述支撐座與所述載物臺為螺栓連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于路基沉降的監(jiān)測裝置，其特征在于，所述移動小車上固定安裝有監(jiān)測所述移動小車沿著預定行走軌跡進行行走的運動偏移檢測器。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于路基沉降的監(jiān)測裝置，其特征在于，所述運動偏移檢測器中的檢測窗口朝向設置有所述預定行走軌跡的行走路面。
【文檔編號】G01C5/00GK204214438SQ201420702031
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2014年11月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月21日
【發(fā)明者】張千里, 蔡德鉤, 韓自力, 陳鋒, 何樹第, 姚建平, 郭增強, 閆宏業(yè), 王立軍, 程遠水, 朱宏偉, 史存林 申請人:中國鐵道科學研究院鐵道建筑研究所