1.本实用新型涉及竖井检测设备领域，特别是一种竖井收敛的监测装置。
背景技术：
2.竖井是洞壁直立的井状管道，实际是一种坍陷漏斗。在平面轮廓上呈方形、长条状或不规则圆形。井壁陡峭，近乎直立。竖井被广泛应用于水利水电工程的取水、引水、通排风、溜渣、补气， 竖井施工具有占地面积小、对周边施工干扰少等特点。然而， 竖井施工空间小、工期长、登高及临边作业多、通行不便，导致竖井施工的安全风险突出。竖井可按照其直径、断面形状和深度等进行分类。
3.在矿山、水利水电、公路等竖井开挖施工及使用中，井壁岩体由于侧压力会产生变形甚至开裂，为确保施工的安全，对其进行横向和竖向的收敛变形测量就显的尤为重要；目前竖井收敛变形常用观测方法有：安装传感器法、收敛尺人工量测法；当存在大量断面需要观测时，传感器的埋设费时费力且不能直观显示任意一个方向的位移信息；收敛尺人工量测法，竖井直径较大时，人工无法接触到井壁测量且操作危险。
技术实现要素：
4.本实用新型目的在于提供一种竖井收敛的监测装置，以克服现有技术的缺陷。
5.本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：一种竖井收敛的监测装置，包括全站仪和支撑件，所述支撑件安装在所述竖井的井口的端面上，所述全站仪通过所述支撑件悬挂在所述竖井的井口上方，所述竖井的井口端面上安装有至少三个基准棱镜，所述基准棱镜绕所述竖井的井口均布，所述竖井的内壁上安装有观测棱镜，所述观测棱镜为若干个，若干个所述观测棱镜均分为多组且沿竖直方向分布。
6.优选地，所述支撑件包括“7”字型的支撑架和加强杆，所述支撑架可拆卸安装在所述竖井的井口的端面上，所述支撑架的内角朝向所述竖井的井口中心，所述加强杆固设在所述支撑架的内侧，所述加强杆与所述支撑架呈三角型设置，所述全站仪可拆卸安装在所述支撑架靠近所述竖井的井口中心处。
7.优选地，所述支撑架由槽钢焊接形成，所述槽钢靠近所述竖井的井口中心处开设有长圆形通孔，所述长圆形通孔内安装有螺栓，所述螺栓拧入所述全站仪的壳体内。
8.优选地，所述槽钢的槽口背向其内角。
9.优选地，所述支撑架的一端设置有翼板，所述翼板上开设有a通孔，所述a通孔为四个且分别位于所述翼板的四角，所述a通孔内安装有膨胀螺丝，所述翼板通过所述膨胀螺丝紧固在所述竖井的井口的端面上。
10.优选地，每组所述观测棱镜的数量等于所述基准棱镜的数量。
11.与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：
12.1、通过全站仪接收棱镜反射的光波，先测量出相邻基准棱镜间的距离，然后依次测量每组观测棱镜之间相互的距离，将测算后的数据作为基准数据进行存储，然后间隔一
定时间再次测量，并将测量数据与基准数据进行比对，从而对竖井的变形进行监测，安全性高、成本低且使用效果好。
13.2、支撑架上的长圆形通孔方便将全站仪安装在支撑架上时，对全站仪的位置进行微调，以保证全站仪对测量数据的准确性。
附图说明
14.图1为本实用新型的结构示意图。
15.图2为支撑件的结构示意图。
16.图中，1-全站仪，2-基准棱镜，3-观测棱镜，4-支撑架，5-翼板，6-膨胀螺丝，7-长圆形通孔，8-加强杆。
具体实施方式
17.为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施方式的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
18.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。
19.需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
20.如图1和2所示，一种竖井收敛的监测装置，包括全站仪1和支撑件，支撑件安装在竖井的井口的端面上，全站仪1通过支撑件悬挂在竖井的井口上方，竖井的井口端面上安装有至少三个基准棱镜2，基准棱镜绕竖井的井口均布，竖井的内壁上安装有观测棱镜3，观测棱镜3为若干个，若干个观测棱镜3均分为多组且沿竖直方向分布，每组观测棱镜3的数量等于基准棱镜2的数量，通过全站仪1接收棱镜反射的光波，先测量出相邻基准棱镜2间的距离，然后依次测量每组观测棱镜3之间相互的距离，将测算后的数据作为基准数据进行存储，然后间隔一定时间再次测量，并将测量数据与基准数据进行比对，从而对竖井的变形进行监测，安全性高、成本低且使用效果好。
21.在本实施例中，如图1和2所示，支撑件包括“7”字型的支撑架4和加强杆8，支撑架4可拆卸安装在竖井的井口的端面上，支撑架4的内角朝向竖井的井口中心，加强杆8固设在支撑架4的内侧，加强杆8与支撑架4呈三角型设置，全站仪1可拆卸安装在支撑架4靠近竖井的井口中心处，结构简单且稳固，使用寿命长。
22.在本实施例中，如图1和2所示，支撑架4由槽钢焊接形成，槽钢靠近竖井的井口中
心处开设有长圆形通孔7，长圆形通孔7内安装有螺栓，螺栓拧入全站仪1的壳体内，通过长圆形通孔7方便对全站仪1的安装位置进行微调。
23.在本实施例中，如图1和2所示，槽钢的槽口背向其内角，避免全站仪1卡入槽钢内，导致其转动角度受限。
24.在本实施例中，如图1和2所示，支撑架4的一端设置有翼板5，翼板5上开设有a通孔，a通孔为四个且分别位于翼板5的四角，a通孔内安装有膨胀螺丝6，翼板5通过膨胀螺丝6紧固在竖井的井口的端面上，安装方便且稳固。
25.全站仪的测距原理：欲测定a、b两点间的距离d，安置仪器于a点，安置反射镜于b点。仪器发射的光束由a至b，经反射镜反射后又返回到仪器。设光速c为已知，如果光束在待测距离d上往返传播的时间。已知，则距离d可由下式求出式中c=c。/n，其中c。为真空中的光速值，其值为299792458m/s，其中n为大气折射率，它与测距仪所用光源的波长，测线上的气温t，气压p和湿度e有关。测定距离的精度，主要取决于测定时间的精度，例如要求保证+lcm的测距精度，时间测定要求准确到6.7x10-hs，这是难以做到的。因此，大多采用间接测定法来测定。
26.间接测定的方法有下列两种：
27.1、脉冲式测距：
28.由测距仪的发射系统发出光脉冲，经被测目标反射后，再由测距仪的接收系统接收，测出这一光脉冲往返所需时间间隔的脉冲的个数以求得距离d。由于计数器的频率一般为300mhz（300*106hz），测距精度为0.5m，精度较低。
29.2、相位式测距：
30.由测距仪的发射系统发出一种连续的调制光波，测出该调制光波在测线上往返传播所产生的相依移，以测定距离d。红外光电测距仪一般都采用相位测距法。在砷化镕(gaas)发光二极管上加了频率为f的交变电压（即注入交变电流）后，它发出的光强就随注入的交变电流呈正弦变化，这种光称为调制光。测距仪在a点发出的调制光在待测距离上传播，经反射镜反射后被接收器所接收，然后用相位计将发射信号与接受信号进行相位比较，由显示器显出调制光在待测距离往、返传播所引起的相位移φ。
31.尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。技术特征：
1.一种竖井收敛的监测装置，包括全站仪（1）和支撑件，其特征在于：所述支撑件安装在所述竖井的井口的端面上，所述全站仪（1）通过所述支撑件悬挂在所述竖井的井口上方，所述竖井的井口端面上安装有至少三个基准棱镜（2），所述基准棱镜（2）绕所述竖井的井口均布，所述竖井的内壁上安装有观测棱镜（3），所述观测棱镜（3）为若干个，若干个所述观测棱镜（3）均分为多组且沿竖直方向分布。2.根据权利要求1所述的一种竖井收敛的监测装置，其特征在于：所述支撑件包括“7”字型的支撑架（4）和加强杆（8），所述支撑架（4）可拆卸安装在所述竖井的井口的端面上，所述支撑架（4）的内角朝向所述竖井的井口中心，所述加强杆（8）固设在所述支撑架（4）的内侧，所述加强杆（8）与所述支撑架（4）呈三角型设置，所述全站仪（1）可拆卸安装在所述支撑架（4）靠近所述竖井的井口中心处。3.根据权利要求2所述的一种竖井收敛的监测装置，其特征在于：所述支撑架（4）由槽钢焊接形成，所述槽钢靠近所述竖井的井口中心处开设有长圆形通孔（7），所述长圆形通孔（7）内安装有螺栓，所述螺栓拧入所述全站仪（1）的壳体内。4.根据权利要求3所述的一种竖井收敛的监测装置，其特征在于：所述槽钢的槽口背向其内角。5.根据权利要求2-4任意一项所述的一种竖井收敛的监测装置，其特征在于：所述支撑架（4）的一端设置有翼板（5），所述翼板（5）上开设有a通孔，所述a通孔为四个且分别位于所述翼板（5）的四角，所述a通孔内安装有膨胀螺丝（6），所述翼板（5）通过所述膨胀螺丝紧固在所述竖井的井口的端面上。6.根据权利要求1所述的一种竖井收敛的监测装置，其特征在于：每组所述观测棱镜（3）的数量等于所述基准棱镜（2）的数量。
技术总结
本实用新型公开了一种竖井收敛的监测装置，它包括全站仪和支撑件，支撑件安装在竖井的井口的端面上，全站仪通过支撑件悬挂在竖井的井口上方，竖井的井口端面上安装有至少三个基准棱镜，基准棱镜绕竖井的井口均布，竖井的内壁上安装有观测棱镜，观测棱镜为若干个，若干个观测棱镜均分为多组且沿竖直方向分布。本实用新型通过全站仪接收棱镜反射的光波，先测量出相邻基准棱镜间的距离，然后依次测量每组观测棱镜之间相互的距离，将测算后的数据作为基准数据进行存储，然后间隔一定时间再次测量，并将测量数据与基准数据进行比对，从而对竖井的变形进行监测，安全性高、成本低且使用效果好。效果好。效果好。
技术研发人员：敖国辉 魏利强 黄浩 周啸 唐亚运
受保护的技术使用者：中国水利水电第五工程局有限公司
技术研发日：2022.03.16
技术公布日：2022/7/14
声明：
“竖井收敛的监测装置的制作方法” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：中国水利水电第五工程局有限公司
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2024年06月14日 ~ 16日 
