[发明专利]一种土体运动姿态监测盒

说明书

本发明公开了一种土体运动姿态监测盒，包括空心球体、密封盒、姿态角度传感器；空心球体上端设有上出线孔，下端设有底盖，底盖上设有下出线孔，空心球体内的中下部设有环形平台，环形平台之上设有柱状的空心圆筒，圆筒顶部与球体连为一体，底部与环形平台内环边缘相连为一体，空心圆筒内的空腔与上出线孔、下出线孔连通，圆筒内设有内螺纹状的置线台；密封盒固定在环形平台底部，两个姿态角度传感器分别固定在两个密封盒内，连接姿态角度传感器的电源信号线从密封盒内引出后绕在圆筒内的螺纹状的置线台上并从上出线孔引出球体外，上出线孔处的电源信号线通过溶水胶固定在上出线孔上。该监测盒操作简便、测量精确、运输维修保养方便、监测成本低。

技术领域

本发明涉及岩土工程监测技术领域，具体是一种土体运动姿态监测盒。

背景技术

变形和位移监测在工程建设质量安全控制中占据着极其重要的地位。现有空间运动姿态监测技术多应用于地面以上结构物，无法应用到地面以下土体的变形位移监测中来。然而土体位移变形过大往往是导致工程事故的根本原因，如基坑垮塌、路面塌陷、地基不均匀沉降、边坡失稳等。土体变形和位移监测的难点在于：1、监测盒需随土体一起运动才能真实反映土体的位移和变形；2、布设在土中的监测盒需要对外通讯，如果采用无线形式则存在土体屏蔽通讯信号和耗电量大的问题，如果采用有线形式则存在线缆拉扯监测盒，导致监测盒不能反映真实的土体位移和变形的问题；3、土中长期存在的地下水不仅会影响电子监测设备的正常工作，还会对监测盒产生浮力，使监测结果失准；4、在深部土体布设监测盒操作难度大、布设深度难以控制。

现有技术中采用测斜仪对土体位移进行监测，然而其仅能监测土体的水平位移，无法全面监测土体的整体运动姿态状况；此外，测斜仪一般为人工数据采集，人为因素影响大，无法实时自动输出、计算、分析数据，经济和人工成本较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够真实反映深部土体运动姿态、实时不间断传输深部土体运动姿态数据的监测盒，以达到监测深部土体位移变形状况，对地下工程中变形过大的情况进行预警，进而防止工程事故发生的目的。

实现本发明目的的技术方案是：

一种土体运动姿态监测盒，包括空心球体、密封盒、姿态角度传感器；空心球体上端设有上出线孔，下端设有可拆卸的底盖，底盖上设有下出线孔，空心球体内的中下部设有环形平台，环形平台之上设有柱状的空心圆筒，空心圆筒顶部与球体连为一体，底部与环形平台内环边缘相连为一体，空心圆筒内的空腔与上出线孔、下出线孔连通，空心圆筒内设有内螺纹状的置线台；

两个密封盒对称式固定在环形平台底部，两个姿态角度传感器分别固定在两个密封盒内，连接姿态角度传感器的电源信号线从密封盒内引出后绕在圆筒内的螺纹状的置线台上并从上出线孔引出球体外，上出线孔处的电源信号线通过溶水胶固定在固线环上，固线环再通过溶水胶固定于上出线孔之下；或者在电源信号线与上出线孔之间的缝隙紧密塞满溶水纸，以此达到固定电源信号线与球体的目的。

所述的空心球体是可对半开的球体，球体外设有三向正交定位翼，定位翼边缘设有刃口。

所述的电源信号线，通过置线棒将电源信号线绕在空心圆筒内的置线台上。

所述的置线棒上端外部设有与内螺纹状置线台匹配的外螺纹状置线台。

所述的两个姿态角度传感器的连接方式为并联。

所述的固线环为对半开固线环，通过溶水胶粘合在空心球体内的上出线孔之下，固线环的内径稍大于上出线孔的直径，用于将电源信号线固定在监测盒的上出线孔处，目的在于监测盒存放、移动、布设的方便。

所述的姿态角度传感器，为三维姿态角度传感器，可以立体感知监测点土体的位移量、运动加速度、转动角度等整体运动姿态。

本发明提供的一种土体运动姿态监测盒，具有如下优点：