一种应用于地面沉降分层标监测的连接结构及设备的制作方法

1.本技术涉及地质环境监测领域的领域，尤其是涉及一种应用于地面沉降分层标监测的连接结构及设备。


背景技术：

2.土地内部受板块运动以及人类活动的影响，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。
3.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。相关技术中，设置有多组静力水准仪，将静力水准仪安装在分层标顶部，每组静力水准仪的导液管相连通，当分层标随地面发生沉降时，静力水准仪内液面高度变化的数据传送至数据采集模块进行处理，进而显示出地面沉降的数据。
4.针对上述中的相关技术，采用静力水准仪监测地面沉降情况，所采集的数据较为单一，监测结果存在产生误差的可能性，因此，地质监测的监测准度还具有较大的改进空间。


技术实现要素：

5.为了提升监测数据的准确性，本技术提供一种应用于地面沉降分层标监测的连接结构及设备。
6.第一方面，本技术提供的一种应用于地面沉降分层标监测的设备采用如下的技术方案：
7.一种应用于地面沉降分层标监测的设备，包括分层标，所述分层标包括标杆以及标底插钎，所述标杆的一端与所述标底插钎固定连接并插入地面内部，所述标杆的另一端位于地面上方，还包括监测装置以及连接结构；所述监测装置包括静力水准仪以及北斗卫星信号接收器；所述连接结构上设有凹部，所述连接结构通过所述凹部套接固定于所述标杆上，所述连接结构与所述标杆固定连接，所述静力水准仪以及所述北斗卫星信号接收器分别设置于所述连接结构上。
8.通过采用上述技术方案，通过连接结构将北斗卫星信号接收器与静力水准仪安装在分层标顶部，标杆的主体部分以及标底插钎插入地底内部，当地面发生沉降时，地底带动标杆下沉，标杆带动连接结构上的北斗卫星信号接收器以及静力水准仪下降。因此，北斗卫星信号接收器与静力水准仪所对应的数据监测系统，可对监测数据进行对比、整理并输出地面沉降的相关数据，以便人们了解地面沉降情况，实现了北斗卫星信号接收器与静力水准仪对地面沉降的同步监测，监测精度得到提升。
9.优选的，所述监测装置还包括第一固定组件，所述第一固定组件包括第一螺杆以
及第一螺母，所述第一螺杆与所述静力水准仪固定连接，所述第一螺杆贯穿所述连接结构，并与所述第一螺母螺纹配合,所述第一螺杆通过所述第一螺母可调节设置于所述连接结构上。
10.通过采用上述技术方案，静力水准仪可通过第一螺杆安装于连接结构上，在此，第一螺杆与第一螺母螺纹配合固定静力水准仪，并且可通过调节第一螺母，进而对静力水准仪与连接结构间的距离进行调节，从而使得静力水准仪的高度位置实现调节，便于设备调试。
11.优选的，所述监测装置还包括第二固定组件，所述第二固定组件包括第二螺杆以及第二螺母，所述第二螺杆与所述北斗卫星信号接收器固定连接，所述第二螺杆贯穿所述连接结构，所述第二螺杆通过所述第二螺母可调节设置于所述连接结构上。
12.通过采用上述技术方案，北斗卫星信号接收器可通过第二螺杆安装于连接结构上，在此，第二螺杆与第二螺母螺纹配合固定北斗卫星信号接收器，并且可通过调节第二螺母对北斗卫星信号接收器与连接结构间的距离进行调节，从而使得静力水准仪的高度位置实现调节，便于设备调试。
13.优选的，还包括集线管，所述集线管与所述分层标相邻，所述集线管埋设于地下，所述集线管具有入线口，所述入线口延伸出地面，所述入线口用以汇集所述监测装置所连接的多条管线。
14.通过采用上述技术方案，由于监测装置包括多个仪器，每个仪器与不同管线相连接，因该设备安装于户外，多条管线不便直接与所对应的设备相连接，因此通过埋设于地下的集线管汇集多条管线，使多条管线统一从地下穿出，再分别延伸至所对应的设备处进行连接，起到对管线进行保护的作用。
15.优选的，所述分层标包括保护罩，所述标杆沿竖直方向贯穿所述保护罩，所述标杆与所述保护罩内壁滑移配合。
16.通过采用上述技术方案，由于标杆为细长条状，为了保护标杆，在标杆外部套接有保护罩，标杆位于地面上方的标头需要连接静力水准仪以及北斗卫星信号接收器，在静力水准仪以及北斗卫星信号接收器的重力作用下，地面上的标杆可能出现摇晃的情况，遭遇恶劣天气时，标杆有折断的风险，因此标杆外部的保护罩，可限制地面上方的标杆的周向偏移，标杆工作时的稳定性得到提升。
17.第二方面，本技术提供的一种应用于地面沉降分层标监测的连接结构采用如下的技术方案：
18.一种应用于地面沉降分层标监测的连接结构，包括底座以及固定件，所述底座上开设有第一连接孔以及第二连接孔，所述第一连接孔以及所述第二连接孔分别位于所述底座水平方向上的两侧；所述固定件具有凹部，所述底座通过所述凹部与所述标杆顶部套接固定。
19.通过采用上述技术方案，该连接结构可用于连接不同的地面沉降监测装置，通过固定件将连接结构固定连接于标杆上，为了满足该连接结构可安装不同监测装置的需求，底座上开设有第一连接孔以及第二连接孔用以安装监测装置，使不同监测装置可以同时安装在底座的两侧上，以提升底座的受力平衡，从而减小该连接结构在长期使用中发生偏移的可能性。
20.优选的，所述固定件包括套筒以及固定螺钉，所述套筒的一端固定于所述底座中部，所述套筒与所述底座之间形成凹部，所述凹部在所述套筒远离所述底座的一侧开口，所述套筒套接于所述标杆顶部，所述固定螺钉用于固定所述套筒以及所述标杆。
21.通过采用上述技术方案，将套筒固定连接在底座中部，并且通过固定螺钉套接固定在标杆顶部，当底座上安装有多个设备时，可使底座的受力较均衡，不易发生倾斜以设备的正常工作，提升了连接结构使用的稳定性，同时安装于连接结构上的监测装置可随分层标的升降而升降，从而测得地面沉降的数据。
22.优选的，所述底座的边缘开设有收束槽，用以收束所述监测装置所连接的管线。
23.通过采用上述技术方案，当安装于连接结构上的监测装置连接有多条管线时，可将多条管线收束于收束槽内，经由收束槽汇入集线管内，减小多条管线间出现相互缠绕的情况，从而不影响管线内正常的气体或液体流通，提升了该连接结构使用的便捷性。
24.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：
25.1、通过连接结构将北斗卫星信号接收器与静力水准仪安装在分层标顶部，标杆的主体部分以及标底插钎插入地底内部，当地面发生沉降时，地底带动标杆下沉，标杆带动连接结构上的北斗卫星信号接收器以及静力水准仪下降，由此，北斗卫星信号接收器以及静力水准仪分别测得地面沉降的数据，再将监测数据进行对比，从而提升地面监测数据的精确度；
26.2、静力水准仪可通过第一螺杆安装于连接结构上的一侧，北斗卫星信号接收器可通过第二螺杆安装于连接结构上的另一侧，以便保持北斗卫星信号接收器以及静力水准仪的同步运动，使二者的监测数据具有可比性；
27.3、由于标杆位于地面上方的标头需要连接静力水准仪以及北斗卫星信号接收器，在静力水准仪以及北斗卫星信号接收器的重力作用下，地面上的标杆容易产生摇晃，存在折断的风险，因此在地面上方的标杆外部套接保护罩，限制标杆的周向偏移。
附图说明
28.图1是本技术中设备的整体结构示意图。
29.图2是本技术中连接结构以及分层标的装配关系示意图。
30.附图标记说明：1、监测装置；11、分层标；111、标杆；1111、标头；112、标底插钎；113、保护罩；12、北斗卫星信号接收器；13、静力水准仪；14、第一固定组件；141、第一螺杆；142、第一螺母；15、第二固定组件；151、第二螺杆；152、第二螺母；2、连接结构；21、底座；211、收束槽；212、第一连接孔；213、第二连接孔；22、固定件；221、套筒；222、固定螺钉；3、集线管；31、入线口。
具体实施方式
31.以下结合附图1-2对本技术作进一步详细说明。
32.本技术实施例公开一种应用于地面沉降分层标监测的设备。参照图1，通常，地面沉降监测装置1包括静力水准仪13以及分层标11，二者共同监测地面沉降的情况，再通过线缆将监测数据传输至数据监测系统进行数据处理，再输出相关的数据。在此，以下以设备竖直设置的常规使用状态展开描述。
33.为了提升地面沉降监测数据的精确度，在每个监测点增加一个北斗卫星信号接收器12，北斗卫星信号接收器12与静力水准仪13同时监测地面的沉降情况，通过将两组数据进行比较，以印证监测数据的准确性。
34.参照图2，分层标11包括标杆111以及标底插钎112，标杆111呈长条状，标杆111的一端与标底插钎112固定连接并沿竖直方向插入地面内部，标杆111主体位于地面内部，标杆111的另一端并位于地面上方并且顶部具有标头1111，北斗卫星信号接收器12与静力水准仪13可安装于标头1111上。
35.此外，标杆111周向套接有保护罩113，保护罩113为圆柱杆状，保护罩113的主体沿竖直方向插接于地面底下，保护罩113上开设有贯穿两个端面的通道，将标杆111插接于保护罩113的通道内，标杆111可与保护罩113的内壁相滑移进行运动，因此保护罩113可限制标杆111的周向偏移，提升标杆111移动时的稳定性。
36.为实现静力水准仪13以及北斗卫星信号接收器12的同步监测功能，将静力水准仪13以及北斗卫星信号接收器12同时与标杆111连接，此时，该设备还包括连接结构2。连接结构2具有凹部，连接结构2通过凹部固定套接于标头1111上，并且连接结构2与标杆111固定连接，连接结构2用以安装静力水准仪13以及北斗卫星信号接收器12，通过连接结构2可实现标杆111、静力水准仪13以及北斗卫星信号接收器12三者的相互连接。
37.标杆111与标底插钎112相固定的一端插入地面内部，标杆111的高度会随着地面沉降而下降，从而导致安装于标杆111顶部的静力水准仪13与北斗卫星信号接收器12监测的数据产生变化，进而传输至数据监测系统进行数据处理，再输出相关的数据信息，通过对比静力水准仪13以及北斗卫星信号接收器12的监测数据，提升地质沉降监测结果的精确度。
38.回看图1，为了将静力水准仪13安装于连接结构2上，监测装置1还包括第一固定组件14，第一固定组件14包括第一螺杆141以及第一螺母142。先将第一螺杆141与静力水准仪13固定连接，通常，第一螺杆141可通过焊接的方式固定于静力水准仪13上，另外，还可以在静力水准仪13上焊接连接片，在连接片上贯穿通孔，将第一螺杆141贯穿连接片的通孔，并在第一螺杆141上安装两个螺母，螺母夹持连接片，以实现静力水准仪13与第一螺杆141的相互固定连接。
39.随后，将第一螺杆141沿竖直方向贯穿连接结构2，两个第一螺母142分别螺纹连接于第一螺杆141处，并且分别位于连接结构2的上、下两侧，旋紧两个第一螺母142，使得两个第一螺母142夹持连接结构2，实现对第一螺杆141的固定。在此，当静力水准仪13需要调节起始高度时，可通过调节两个第一螺母142升降第一螺杆141，从而调节静力水准仪13与连接结构2间的距离，实现高度调整。
40.由于静力水准仪13的体积较大，并且具有一定的重量，为了增强静力水准仪13安装的稳定性，第一螺杆141的数量设置有三根，三根第一螺杆141沿静力水准仪13周向间隔设置，以实现对静力水准仪13的稳固支撑。相应的，第一螺母142的数量设置有三组，三组第一螺杆141与第一螺母142相互配合，使静力水准仪13的固定效果得到提升。
41.继续参照图1，监测装置1还包括第二固定组件15，用以安装北斗卫星信号接收器12。北斗卫星信号接收器12的基本工作原理是根据高速运动的卫星瞬间位置作为已知的起算数据，采用空间距离后方交会的方法，确定待测点的位置，因此北斗卫星信号接收器12连
接有线缆，通过线缆将移动距离传输至数据监测系统，形成可供人们查阅的数据信息。
42.在此，第二固定组件15包括第二螺杆151以及第二螺母152，先将第二螺杆151的一端螺纹连接于北斗卫星信号接收器12底部，随后将第二螺杆151的另一端沿竖直方向贯穿连接结构2，两个第二螺母152分别螺纹连接于第二螺杆151处，并且分别位于连接结构2的上、下两侧，旋紧两个第二螺母152，使得两个第二螺母152夹持连接结构2，实现对第二螺杆151的固定。在此，当北斗卫星信号接收器12需要调节起始高度时，可通过调节两个第二螺母152升降第二螺杆151，从而调节北斗卫星信号接收器12的高度，实现高度调整。
43.由于北斗卫星信号接收器12的结构较为轻便，第二螺杆151的数量设置一根即可固定北斗卫星信号接收器12，相应的，第一螺母142的数量设置为一组，在此，第二螺杆151的口径略大于第一螺杆141的口径，以便增强北斗卫星信号接收器12安装的稳定性。
44.由于带有地面沉降监测装置1的该设备通常安装与户外，而地面沉降监测装置1包括北斗卫星信号接收器12以及静力水准仪13等多个仪器，每个仪器上均连接有多条管线，比如线缆或者水管等，容易出现管线散乱的情况，同时，多条管线的另一端不便于直接与所对应的设备相连接，因此该带有地面沉降监测装置1的设备还包括集线管3。
45.具体的，集线管3位于在监测装置1下方，并且集线管3与分层标11相邻，集线管3埋设于地底下，集线管3的一端延伸出地面，并具有开口，在此，将该开口定义为入线口31，监测装置1所连接的多条管线经由入线口31汇集进入集线管3内，再通过集线管3延伸至相关设备进行连接，集线管3对管线具有保护作用。
46.本技术实施例一种应用于地面沉降分层标监测的设备的实施原理为：通过一种应用于地面沉降分层标监测的连接结构2将北斗卫星信号接收器12与静力水准仪13安装在同一基准面上，以便同步监测地面沉降，从而提升监测装置1工作的稳定性。首先，将该连接结构2套接固定在标杆111顶部，并且调平，随后将北斗卫星信号接收器12与静力水准仪13分别固定安装在底座21的两侧。在此，标杆111主体以及标底插钎112插入地面内部，当地面发生沉降时，地底带动标杆111下沉，标杆111带动连接结构2上的北斗卫星信号接收器12以及静力水准仪13下降。因此，北斗卫星信号接收器12与静力水准仪13所对应的数据监测系统进行数据对比，数据监测系统整理并输出地面沉降的相关数据，以便人们提前做好防范措施，因而，连接结构2与地面沉降监测装置1共同组成一种用于监测地面沉降的设备。
47.本技术还公开一种应用于地面沉降分层标监测的连接结构，参照图2，该连接结构2包括底座21以及固定件22。其中，底座21呈方形板状，底座21在使用时沿水平方向设置，底座21上沿竖直方向贯穿设置有第一连接孔212以及第二连接孔213。在本实施例中，第一连接孔212可供第一螺杆141穿过，用以安装静力水准仪13；第二连接孔213可供第二螺杆151穿过，用以安装北斗卫星信号接收器12。为了平衡底座21的受力情况，第一连接孔212以及第二连接孔213分别位于底座21水平方向上的两侧，从而减小底座21在长期使用中发生偏移的可能性。
48.固定件22包括套筒221以及固定螺钉222，套筒221的外缘轮廓与标杆111的顶端轮廓相适配，套筒221沿竖直方向设置，并且套筒221的两端开口，套筒221位于底座21正下方，套筒221的顶端固定连接于底座21的中部，连接方式可以为焊接或螺钉连接，在本实施例中，连接方式选用为焊接。当底座21上安装有北斗卫星信号接收器12以及静力水准仪13时，底座21中的套筒221受力较均衡，不易与底座21脱离以影响北斗卫星信号接收器12以及静
力水准仪13的正常工作。
49.为了连接底座21与标杆111，在将套筒221安装于底座21后，套筒221与底座21之间形成凹部，凹部的形状与标头1111的外缘轮廓相适配，套筒221通过凹部套接于标头1111上，以此限制连接结构2的周向偏移，实现初步定位。
50.为了进一步固定套筒221以及标头1111，套筒221的筒壁与标头1111之间通过多个固定螺钉222进行固定，固定螺钉222的数量可以设置两个、四个、六个等，在本实施例中，选用四个固定螺钉222以作示意。四个固定螺钉222沿套筒221周向间隔设置，其中两两正相对，四个固定螺钉222的一端分别贯穿套筒221进入标杆111内部，相互配合以将套筒221固定于标头1111上。
51.参照图1，由于连接结构2上可安装北斗卫星信号接收器12以及静力水准仪13，北斗卫星信号接收器12以及静力水准仪13通常连接有若干条管线，为了减少多条管线之间出现相互缠绕的情况，底座21的边缘还开设有收束槽211，收束槽211贯穿底座21的竖直方向，收束槽211可用以供多根管线穿过以实现收束。收束槽211的靠近底座21边缘的一侧具有开口，可通过该开口将多条管线放入收束槽211内，底板对管线进行收束，统一多条管线的放置方向。
52.本技术实施例一种应用于地面沉降分层标监测的连接结构的实施原理为：该连接结构2可用于连接不同的地面沉降监测装置1，实现多个监测装置同步监测地面的沉降情况。通过固定件22将连接结构2固定连接于标杆111顶部的标头1111上，为了满足该连接结构2可安装不同监测装置1的需求，底座21上开设有第一连接孔212以及第二连接孔213用以安装监测装置1，使不同监测装置1可以同时安装在底座21的两侧上，以提升底座21的受力平衡，从而减小连接结构2在长期使用中发生偏移的可能性，提升了多个地面沉降监测装置1同步监测的稳定性。
53.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。