[发明专利]一种用于测量地层土体变形的装置

权利要求书

1.一种用于测量地层土体变形的装置，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体包括前端呈锥形的第一壳体、及与所述第一壳体间隔设置的第二壳体，所述第二壳体包括一个子壳体或N个间隔设置的子壳体，N为大于等于2的自然数；

传动杆，所述传动杆用于转向操作力传递，所述传动杆的一端穿过所述第二壳体并可转动地安装于所述第一壳体上，所述传动杆的另一端伸出所述第二壳体；所述传动杆设置于所述壳体的中轴线上且具有多个安装位，多个所述安装位分别位于所述第一壳体与所述第二壳体之间、及所述第二壳体远离所述第一壳体的一端或者位于所述第一壳体与所述第二壳体之间、相邻的两个子壳体之间及所述第二壳体远离所述第一壳体的一端；

多个测量机构，多个所述测量机构对应设置于多个所述安装位，所述测量机构包括呈中心对称设置的两个旋转刀片、用于带动所述旋转刀片转动的传动组件、用于在所述旋转刀片处于第一位置时固定所述旋转刀片的固定组件、及用于使所述旋转刀片从第一位置回到第二位置的弹力件；所述传动组件与所述传动杆连接，沿第一方向旋转所述传动杆时，所述旋转刀片能够在所述传动组件的作用下旋出所述安装位并旋入土体内部；其中，所述传动组件包括具有上表面的底座、自所述底座的上表面向远离所述第一壳体方向延伸的两个对称设置的固定柱、设于所述底座上表面的中心齿轮、分设于所述中心齿轮两侧且与所述中心齿轮啮合连接的两个传动齿轮、以及一端与所述传动齿轮连接另一端与所述旋转刀片连接的连接线，所述中心齿轮套设于所述传动杆并能在所述传动杆的带动下进行转动，两个所述传动齿轮分别套设于两个所述固定柱；当沿第一方向转动所述传动杆，所述传动齿轮沿第二方向旋转收紧所述连接线使所述旋转刀片旋出所述安装位向第一位置转动，当沿第二方向转动所述传动杆，所述传动齿轮沿第一方向旋转松开所述连接线，并在所述弹力件的弹力作用下使旋转刀片旋出土体内部向第二位置转动，所述第一方向和所述第二方向为相反的方向；

在所述旋转刀片旋入土体内部并被所述固定组件固定后，所述测量机构会随着土体沉降或者隆起沿所述传动杆的延伸方向移动，并输出与移动的位移量对应的信号。

2.根据权利要求1所述的用于测量地层土体变形的装置，其特征在于，所述传动杆为波纹管，所述测量机构还包括夹设于所述传动杆与所述中心齿轮之间且与所述中心齿轮固定连接的磁环，所述用于测量地层土体变形的装置还包括电子仓，所述电子仓用于接收所述磁环的位置的改变产生的电磁脉冲信号并转化为土体变形的数据输出。

3.根据权利要求1所述的用于测量地层土体变形的装置，其特征在于，所述底座包括交叉设置且位于同一平面的第一横梁和第二横梁，所述第一横梁的中间部分和所述第二横梁的中间部分重合形成重合部分，所述底座还包括贯穿所述重合部分形成的安装孔，所述传动杆穿过所述安装孔；所述中心齿轮和所述传动齿轮均设置于所述第一横梁远离所述第一壳体的一侧，所述弹力件的两端分别与所述旋转刀片和所述第一横梁连接。

4.根据权利要求3所述的用于测量地层土体变形的装置，其特征在于，所述固定组件包括与所述第一横梁间隔设置的电磁压片、一端抵接所述旋转刀片另一端与所述电磁压片连接的第一支撑柱、两端分别与所述电磁压片和所述第一横梁连接的第二支撑柱及复位弹簧，所述复位弹簧位于所述第一支撑柱和所述第二支撑柱之间；在所述旋转刀片处于第一位置时，所述电磁压片通电后通过所述第一支撑柱压紧所述旋转刀片。

5.根据权利要求4所述的用于测量地层土体变形的装置，其特征在于，所述旋转刀片设置于所述底座远离所述第一壳体的一侧，包括端部为尖形的第一端、与所述第一端相对设置的第二端、开设于所述第二端且位于所述第一支撑柱远离所述第一端一侧的第一限位槽和第二限位槽，所述第一限位槽位于所述第一支撑柱和所述第二限位槽之间，在所述旋转刀片处于第一位置时，所述复位弹簧收容于所述第一限位槽内且所述第二支撑柱收容于所述第二限位槽内，以限制所述旋转刀片继续转动，使第一位置成为极限位置。