本发明涉及土木工程岩体变形监测，具体为一种多点位移计。
背景技术：
1、多点位移计是一种用于监测地下或结构物体表面多个位置位移的仪器，多点位移计通常用于岩土工程监测、建筑结构变形监测、地表沉降监测、地震监测和环境监测；多点位移计上设置有多个测点，每个测点都能够独立地测量其相对于基准位置的位移变化，多点位移计的主要组成部分包括锚头、传感器、数据采集系统和数据处理软件，当检测的墙体、围岩或土地发生位移或变形时，多点位移计上的锚头会被拉扯或挤压发生位移，并通过传感器将位移的数据记录并收集，从而使工程师能够及时了解地下结构的变形情况；多点位移计在工程监测和安全评估中发挥着重要作用，可以帮助工程师和研究人员及时了解目标区域的位移情况，从而采取相应的措施，保障工程安全和分析工程岩体的稳定性。
2、多点位移计在安装时，需要对被测量的物体进行打孔，然后将位移计带有锚头的一端放置到孔内，最后再向孔内注浆，等待浆液凝固完成安装；在注浆过程中，因为设备结构复杂、孔内情况不明等因素，容易导致注浆不均匀并在孔内形成气泡，孔内气泡可能导致测量点周围的混凝土密实性降低，从而影响多点位移计对岩体结构变形的测量结果。
3、多点位移计在安装完成后的监测过程中，与锚头连接的测杆周围的围岩发生较大的变形，例如岩石的膨胀、收缩、位移或开裂等，可能会对测杆和位移计施加拉力或压力，导致测杆和位移计损坏，并且如果在安装位置附近存在施加在围岩上的荷载，例如地下水压力、土体重力或结构荷载等，这些荷载也可能会对测杆产生拉力或压力，从而增加测杆和位移计损坏的风险，导致检测结果不准确。
4、针对上述问题，现有技术提供了一些解决方案，例如专利申请号：cn202122035773.1提供了多点位移计组件，本技术通过在包括基座和多个间隔设置的锚固刀盘，并且在基座和锚固刀盘上穿设有注浆管，该注浆管的两端分别延伸出基座和锚固刀盘，在基座和锚固刀盘上还设置有注浆孔，安装时往注浆管内注浆，浆液流入到孔洞底部，再由锚固刀盘上的注浆孔流入到每个隔间内，并且本技术还在每一个锚固刀盘内均设置有可伸缩锚刀，伸缩锚刀可以通过控制其伸缩，使伸缩锚刀可以完全展开，并接触到孔洞内壁，一定程度上提高了监测的准确性，并且本技术还在测杆上添加了护管，虽然护管一定程度上确实能够抵御岩石和泥土的剐蹭和撞击，但是测杆周围的围岩如果发生较大的变形时，细长的护管则还是容易受到挤压发生弯曲变形，从而导致测杆和位移计发生损坏。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种多点位移计，以解决多点位移计在安装时，在注浆过程中会因为设备结构复杂、孔内情况不明等因素，导致注浆不均匀在孔内形成气泡，孔内气泡可能导致测量点周围的混凝土密实性降低，从而影响多点位移计对结构变形的测量，以及多点位移计在后的监测过程中，与锚头连接的测杆周围的围岩发生较大的变形，例如岩石的膨胀、收缩、位移或开裂等，可能会对测杆和位移计施加拉力或压力，导致测杆和位移计损坏，并且如果在安装位置附近存在施加在围岩上的荷载，例如地下水压力、土体重力或结构荷载等，这些荷载也可能会对测杆产生拉力或压力，从而增加测杆和位移计损坏的风险，导致检测结果不准确的问题。
2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
3、一种多点位移计，包括观测电缆、护罩、位移计本体和基座，所述基座上开设有注浆孔，所述护罩同轴安装在基座的上端面，所述观测电缆穿过护罩连接在护罩内部的设备上，所述位移计本体同轴安装在基座的下端面。
4、具体的，还包括壳体、一号测杆、二号测杆、三号测杆、伸缩锚头和安装片，所述基座上开设有注浆孔，所述壳体同轴固定连接在基座下方，所述壳体上开设有密封孔，所述一号测杆、二号测杆和三号测均与位移计同轴连接，所述二号测杆和三号测杆均为空心杆，所述安装片数量为3，所述安装片为圆柱形，所述安装片内部为空心结构，且所述安装片的圆弧面上开设有3个伸缩槽，所述3个伸缩槽围绕壳体中心线圆周均布，且所述3个安装片分别安装在一号测杆、二号测杆和三号测杆下端，所述伸缩锚头数量为3，所述3个伸缩锚头分别滑动连接在3个伸缩槽内，且所述伸缩锚头一端延伸出安装片外。
5、进一步的，所述安装片内还设置有伸缩组件，所述伸缩组件用于驱动伸缩锚头移动。
6、更进一步的，一号测杆与二号测杆之间和二号测杆与三号测杆之间均设有活动间隙，活动间隙范围值为s，且1mm≤s≤10mm。
7、容易理解的，当需要对岩体、土地或建筑进行位移监测时，首先需要使用专业的打孔设备，对物体表面进行打孔，孔洞的深浅和大小需要根据多点位移计的大小而定，完成打孔后将多点位移计有锚头的一端放入到孔洞中，并将多点位移计扶正固定，然后启动设备，此时设备内部的伸缩组件驱动伸缩锚头从密封孔向壳体外侧伸出，直至锚头接触到孔洞内壁，最后在通过基座上的注浆孔将水泥或其他填充物注入到孔洞与多点位移计之间的间隙中，等待水泥凝固完成安装。
8、容易理解的，测杆之间的活动间隙可以保证在日后的监测中，每根测杆独立运动，互不影响，多点位移计完成安装后，在之后的监测过程中中若是所监测的岩体、土地或建筑发生位移或变形时，多点位移计上的伸缩锚头会被拉扯或挤压发生位移，并带动与伸缩锚头连接的测杆移动，此时与测杆另一端连接的位移计会检测测杆的位移，并通过计算将位移的数据记录并收集，工程师和研究人员收到数据后及时观测和分析了解目标区域的位移情况，并且设置在测杆和位移计外侧的壳体能够有效保护测杆和位移计本体，防止位移计上的测杆和位移计本体与浆液直接接触，避免了物体发生位移时，拉扯或挤压测杆和位移计，导致测杆和位移计发生损坏的风险，并且壳体与测杆和位移计之间存在一定的空间，即便壳体受到拉扯或挤压导致壳体变形，也能够保护壳体内部的测杆和位移计。
9、优选的，所述壳体包括保护壳和滑动壳，所述保护壳同轴固定连接在基座下方，所述保护壳由上至下依次等距开设有3个滑行槽，所述滑动壳数量为3，所述滑动壳同轴滑动连接在滑行槽内，所述滑动壳上开设有密封孔，所述密封孔数量为3，且所述3个密封孔围绕壳体中心线圆周均布，所述壳体采用不锈钢、铝合金、碳纤维或复合材料中至少任意一种材料制成。
10、值得说明的是，多点位移计安装时伸缩锚头会从滑动壳上的密封孔伸出，在日后的监测中若是所监测的岩体、土地或建筑发生位移或变形时，多点位移计上的伸缩锚头会被拉扯或挤压发生位移，此时伸缩锚头就会带动滑动壳在保护壳上的滑行槽内滑动，并且为了确保壳体能够有效保护壳体内部的设备，壳体的材料由不锈钢、铝合金、碳纤维或复合材料中至少任意一种材料制成。
11、优选的，所述伸缩组件包括齿轮和齿条，所述齿轮同轴安装在安装片内，所述齿条数量为3，所述3个齿条分别固定连接在3个伸缩锚头位于安装片内的一端，且3个所述伸缩锚头的另一端均通过密封孔延伸至壳体外。
12、还值得说明的是，多点位移计安装时需要将伸缩锚头伸出壳体外，并且使伸缩锚头与孔洞内壁接触，当设备启动时，伸缩组件上的齿轮开始旋转，此时齿轮带动齿条向壳体外侧移动，此时与齿条连接的伸缩锚头就会发生位移，直至伸缩锚头的一端接触到孔洞内壁，进一步提高了监测结果的准确性。
13、优选的，所述安装片上还设置有锁定组件，所述锁定组件数量为3，且所述锁定组件围绕安装片中心线圆周均布，所述锁定组件包括导轨、棘爪和复位弹簧，所述导轨内部为空心结构，所述所述棘爪与导轨滑动连接，且一端延伸出导轨外，所述复位弹簧安装在锁舌底部，所述齿条上设置有与导轨相配合的伸缩槽，所述伸缩槽上设置有与棘爪配合且均匀排列的棘齿。
14、容易理解的，为了防止伸缩锚头在完全伸出后，由于操作不当或是日后监测的影响，伸缩锚头受到压力退回到壳体内部，导致日后监测结果不准确，在安装片上设置有锁定组件，锁定组件包括导轨、棘爪和复位弹簧，齿条上开设有与导轨相配合的伸缩槽，齿条可以在导轨上进行滑动，并且导轨内部还安装有棘爪和复位弹簧，当设备安装时，齿条向壳体外伸出，此时棘爪受到伸缩槽上棘齿的压力退回到导轨内部，当安装完成后，导轨上的棘爪和齿条上的棘齿相互配合，使得齿条无法再相壳体内部进行移动。
15、优选的，所述伸缩锚头内开设有密封槽，所述密封槽上设置有密封板，所述密封板与伸缩锚头滑动连接，所述密封板前端还安装有密封弹簧。
16、值得说明的是多点位移计安装时，伸缩锚头通过密封孔向壳体外伸出，此时伸缩锚头上的密封板会抵在密封孔上，并且随着伸缩锚头的不断伸出，密封板上的密封弹簧受到的压力也不断增加，密封板对密封孔的压力也会随之增加，当伸缩锚头完成运动后，此时密封板也完成了对密封孔的密封，密封板能够隔绝孔内的浆液与壳体内的设备，一定程度避免孔内的浆液流入到壳体内，对壳体内的设备造成影响。
17、优选的，所述伸缩锚头前端设置有与孔洞内壁相互贴合的弧形面，所述弧形面后方还设置有多个凹槽。
18、还值得说明的是，当设备安装时，伸缩锚头向壳体外伸出，伸缩锚头前端的弧形面可以贴合孔洞内壁，弧形面后方的凹槽可以增加伸缩锚头与浆液的接触面积，使伸缩锚头更好的感知物体发生的变化，进一步提高监测的准确性。
19、与现有技术相比，本发明的有益效果为：
20、1、本发明通过设置圆柱形壳体，壳体将位移计本体和测杆以及安装片等装置包裹在内，避免了在注浆时移计本体和测杆以及安装片等装置与浆液直接接触，进一步减少了注浆时浆液在每根测杆、测杆与位移计本体和安装片与测杆间形成气泡，减小了气泡对多点位移计在后续监测过程中监测的影响，提高了检测结果的准确性。
21、2、本发明通过设置圆柱形壳体，壳体将位移计本体和测杆以及安装片等装置包裹在内，避免了多点位移计在后续监测过程中，与锚头连接的测杆周围的围岩发生较大的变形，例如岩石的膨胀、收缩、位移或开裂等，可能会对测杆和位移计施加拉力或压力，导致测杆和位移计损坏的问题；有效的保护了多点位移计内部的设备，同时还在壳体上设置有密封孔、滑动壳和滑行槽，使得壳体在保护了多点位移计内部的设备的同时不会影响多点位移计的日后监测。
22、3、本发明通过设置伸缩组件和锁定组件，在多点位移计安装时，可以通过伸缩组件将伸缩锚头向壳体外伸出，并使伸缩锚头可以抵在孔洞内部，这样可以提高多点位移计检测的准确性，并且伸缩锚头还被锁定组件进行锁定，使得伸缩锚头不会因为挤压而导致伸缩锚头退回到壳体内。
1.一种多点位移计，包括观测电缆(2)、护罩(1)、位移计本体(4)和基座(3)，所述基座(3)上开设有注浆孔(301)，所述护罩(1)同轴安装在基座(3)的上端面，所述观测电缆(2)穿过护罩(1)连接在护罩(1)内部的设备上，所述位移计本体(4)同轴安装在基座(3)的下端面，其特征在于，还包括壳体(5)、一号测杆(401)、二号测杆(402)、三号测杆(403)、伸缩锚头(604)和安装片(6)，所述壳体(5)同轴固定连接在基座(3)下方，所述壳体(5)上开设有密封孔(5021)，所述一号测杆(401)、二号测杆(402)和三号测均与位移计同轴连接，所述二号测杆(402)和三号测杆(403)均为空心杆，所述安装片(6)数量为3，所述安装片(6)为圆柱形，所述安装片(6)内部为空心结构，且所述安装片(6)的圆弧面上开设有3个伸缩槽(6022)，所述3个伸缩槽(6022)围绕壳体(5)中心线圆周均布，且所述3个安装片(6)分别安装在一号测杆(401)、二号测杆(402)和三号测杆(403)下端，所述伸缩锚头(604)数量为3，所述3个伸缩锚头(604)分别滑动连接在3个伸缩槽(6022)内，且所述伸缩锚头(604)一端延伸出安装片(6)外，所述安装片(6)内还设置有伸缩组件，所述伸缩组件用于驱动伸缩锚头(604)移动。
2.根据权利要求1所述的一种多点位移计，其特征在于：所述壳体(5)包括保护壳(501)和滑动壳(502)，所述保护壳(501)同轴固定连接在基座(3)下方，所述保护壳(501)由上至下依次等距开设有3个滑行槽(503)，所述滑动壳(502)数量为3，所述滑动壳(502)同轴滑动连接在滑行槽(503)内，所述滑动壳(502)上开设有密封孔(5021)，所述密封孔(5021)数量为3，且所述3个密封孔(5021)围绕壳体(5)中心线圆周均布，所述壳体(5)采用不锈钢、铝合金、碳纤维或复合材料中至少任意一种材料制成。
3.根据权利要求1所述的一种多点位移计，其特征在于：所述伸缩组件包括齿轮(601)和齿条(602)，所述齿轮(601)同轴安装在安装片(6)内，所述齿条(602)数量为3，所述3个齿条(602)分别固定连接在3个伸缩锚头(604)位于安装片(6)内的一端，且3个所述伸缩锚头(604)的另一端均通过密封孔(5021)延伸至壳体(5)外。
4.根据权利要求3所述的一种多点位移计，其特征在于：所述安装片(6)上还设置有锁定组件，所述锁定组件数量为3，且所述锁定组件围绕安装片(6)中心线圆周均布，所述锁定组件包括导轨(7)、棘爪(701)和复位弹簧(702)，所述导轨(7)内部为空心结构，所述所述棘爪(701)与导轨(7)滑动连接，且一端延伸出导轨(7)外，所述复位弹簧(702)安装在锁舌底部，所述齿条(602)上设置有与导轨(7)相配合的伸缩槽(6022)，所述伸缩槽(6022)上设置有与棘爪(701)配合且均匀排列的棘齿(6021)。
5.根据权利要求1所述的一种多点位移计，其特征在于：所述伸缩锚头(604)内开设有密封槽(6031)，所述密封槽(6031)上设置有密封板(6032)，所述密封板(6032)与伸缩锚头(604)滑动连接，所述密封板(6032)前端还安装有密封弹簧(6033)。
6.根据权利要求1所述的一种多点位移计，其特征在于：所述伸缩锚头(604)前端设置有与孔洞内壁相互贴合的弧形面(6042)，所述弧形面(6042)后方还设置有多个凹槽(6042)。
7.根据权利要求1所述的一种多点位移计，其特征在于：所述一号测杆(401)与二号测杆(402)之间和二号测杆(402)与三号测杆(403)之间均设有活动间隙(404)，活动间隙(404)范围值为s，且1mm≤s≤10mm。
