本發明涉及橋梁監測，尤其涉及一種橋梁墩臺沉降變形監測裝置。
背景技術：
1、橋梁墩臺沉降變形監測是確保橋梁結構安全性和穩定性的重要措施之一。由于橋梁的墩臺承受著橋梁的荷載，并與地基相接，因此它們的沉降和變形直接關系到整個橋梁的安全與耐久性。定期監測墩臺的沉降和變形情況，能夠及時發現潛在的工程問題，防止出現嚴重的結構性故障。
2、經檢索，現有技術中的橋梁墩臺沉降變形監測機構都是采用水準儀進行定點定時測量，這種監測方式的主管因素很強，而且在標定的時候及其容易出現誤差，且不能及時明顯的發現橋梁墩臺產生沉降變形，因此我們提出一種新型的能夠快速觀察到橋梁墩臺產生沉降的監測機構。
技術實現思路
1、針對現有技術中采用水準儀監測橋梁墩臺沉降費時費力且不能快速明顯得知結果的技術問題，本發明采用以下技術方案：
2、一種橋梁墩臺沉降變形監測裝置，包括固定在被測橋墩側面靠近頂端的固定板一以及固定在被測橋墩前一個和后一個橋墩同側靠近頂端的拉緊板座一和拉緊板座二，所述拉緊板座一和拉緊板座二的中間固定有同一個指示機構，且指示機構包括開口向下的球殼監測帽，球殼監測帽的下方固定有兩個伸向其本身球心的l形固定架，且兩個l形固定架的底端之間固定有同一個環形球套，環形球套的中間轉動連接有轉向球，所述轉向球的頂端開有豎直過球心的穿孔，且穿孔中插接有監測桿；監測桿包括插接在轉向球中的內插管，所述內插管的底端固定有同心內管，同心內管的底端套接固定有壓縮彈簧，且壓縮彈簧的底端固定有永磁體一，所述固定板一的正面固定有主動機構，且主動機構包括固定在固定板一表面的承載板，所述承載板的頂端設置有豎直能夠調節位置的豎直桿，且豎直桿的頂端固定有與永磁體一下表面相吸的永磁體二；永磁體一的頂端固定有穿過同心內管的內滑桿。
3、優選地，所述拉緊板座一和拉緊板座二相對的一側分別開有兩個等高等間距的六角孔，且四個六角孔中嵌裝有四組對頂螺帽，每組對頂螺帽中均螺接有螺紋柱，且螺紋柱靠近球殼監測帽的一端均固定有預緊拉簧，且預緊拉簧靠近球殼監測帽的一端均固定有鋼絲；所述球殼監測帽兩側分別開有互相對稱的條形孔，且兩個條形孔中均插接有連接柱，每個連接柱遠離監測桿的一端均開有兩個用以固定所述鋼絲的對稱焊接孔，四根所述鋼絲在同一平面上且兩兩同在一條直線上；可以確保所有的鋼絲處于繃緊狀態，繼而讓固定在中間的球殼監測帽保持水平狀態，當發生沉降時，即球殼監測帽產生來自底端的拉力時，盡量減小整體下垂的幅度。
4、優選地，其中一個所述連接柱的上表面開有嵌槽，且嵌槽內卡接有水平儀，可以通過觀察水平儀的狀態監測四根鋼絲是否同在一條水平面上，繼而配合旋擰螺紋柱使得所有的鋼絲保持在同一水平面上。
5、優選地，所述內滑桿的頂端固定有連接塊，且連接塊遠離內滑桿的一端下表面固定有豎直向下延伸的齒條桿；所述轉向球的外壁靠近齒條桿的兩側分別固定有互相對稱的固定耳板，且兩個固定耳板之間轉動連接有同一個小齒輪，小齒輪與齒條桿互相嚙合，小齒輪遠離齒條桿的一側設置有指針，指針的中心線過所述小齒輪的中心；靠近后側的所述固定耳板的下表面固定有扇形指示板；扇形指示板的弧形邊緣處設置有角度刻度。
6、優選地，所述l形固定架遠離環形球套的一端分別固定在兩個連接柱的下表面，且環形球套的圓周內壁嵌裝有多個滾珠，減小轉向球轉動時的摩擦阻力。
7、優選地，所述主動機構還包括預留在固定板一正面位于中部豎直設置的條形凸塊，且條形凸塊的表面靠近上下兩端分別開有六角沉槽，兩個六角沉槽的槽底均開有自鎖螺孔；承載板的底端中部開有u形缺口，且u形缺口的寬度大于條形凸塊的寬度，承載板的厚度大于條形凸塊的厚度；兩個自鎖螺孔處均螺接固定有用以將承載板按在固定板一表面的壓緊板條；所述承載板的正面靠近頂端固定有開口向上且水平向正面延伸的槽型滑軌，且槽型滑軌的滑槽內滑動連接有矩形托塊，豎直桿的底端焊接在矩形托塊的上表面；可以在使用時當固定板一固定的有點歪斜的時候，仍然能夠通過對承載板的整體進行擺動微調以及矩形托塊的前后向滑動對豎直桿進行調節，確保豎直桿最終豎直的位于環形球套的正下方。
8、優選地，所述槽型滑軌的槽底開有縱向滑孔，且槽型滑軌的下表面位于縱向滑孔的兩側分別固定有互相對稱的l形夾持軌，且兩個l形夾持軌之間滑動連接有同一個定位螺帽，定位螺帽的中間螺接有內六角螺栓，用以將矩形托塊進行定位。
9、優選地，所述內插管的圓周內壁靠近中上方固定有彈簧抵環，且彈簧抵環的頂端固定有復位彈簧，復位彈簧的頂端固定有滑動頂桿，所述滑動頂桿的頂端插固定接有記號筆；且滑動頂桿的底端固定有向下延伸并穿過彈簧抵環的拉桿，且拉桿的底端固定有磁鐵塊；所述內插管的圓周內壁位于磁鐵塊的下方固定有電磁鐵，且電磁鐵通電時將滑動頂桿以及其頂端的記號筆下拉使得記號筆的尖端不與球殼監測帽的內壁接觸；只有在發生橋墩歪斜時才接觸，保護了記號筆的尖端，以及確保平時球殼監測帽內壁干凈，一旦畫上記號便于對比觀察，所述球殼監測帽的頂端開有截斷孔，且截斷孔的上方固定有拉緊帽，且滑動頂桿的側面靠近頂端固定有導線固定塊，拉緊帽與導線固定塊之間固定有用以給電磁鐵供電的監測電源線。
10、優選地，所述滑動頂桿的圓周外壁靠近頂端開有豎直的定位槽，用以將導線固定塊固定在滑動頂桿的外壁，并使得通過截斷孔處的監測電源線處于繃緊狀態。
11、優選地，所述導線固定塊的頂端預留有雙固定孔，且導線固定塊的表面靠近底端預留有寬頭定位螺絲；可以將繃緊后的監測電源線夾緊。
12、本發明中的有益效果為：
13、1、通過設置固定在待測橋墩前后處的拉緊板座一和拉緊板座二，可以在監測時，確保指示機構中的監測桿與豎直桿形成相對分離，一旦中間的被測橋墩產生沉降，則會導致壓縮彈簧被拉長以及內滑桿產生軸向滑動，此時只需觀測內滑桿的滑移量即可得出被測橋墩是否產生沉降以及沉降幅度。
14、2、通過設置的小齒輪和齒條桿，配合指針的設置，可以將內滑桿的滑移幅度進行放大呈指針的擺幅，將微弱的沉降放大后展示，繼而提高了觀測效果。
15、3、通過設置能夠隨著橋墩平移而間接轉動的監測桿，一旦待測橋墩產生水平位移或者向一側歪斜，都會使得監測桿的頂端產生擺動，此時記號筆被向上頂出，繼而在球殼監測帽的內壁畫出軌跡，之后，根據軌跡即可判斷橋墩的位移方向。
1.一種橋梁墩臺沉降變形監測裝置，包括固定在被測橋墩側面靠近頂端的固定板一（1）以及固定在被測橋墩前一個和后一個橋墩同側靠近頂端的拉緊板座一（5）和拉緊板座二（13），其特征在于，所述拉緊板座一（5）和拉緊板座二（13）的中間固定有同一個指示機構，且指示機構包括開口向下的球殼監測帽（11），球殼監測帽（11）的下方固定有兩個伸向其本身球心的l形固定架（8），且兩個l形固定架（8）的底端之間固定有同一個環形球套（3），環形球套（3）的中間轉動連接有轉向球（2），所述轉向球（2）的頂端開有豎直過球心的穿孔，且穿孔中插接有監測桿（9）；監測桿（9）包括插接在轉向球（2）中的內插管（901），所述內插管（901）的底端固定有同心內管（902），同心內管（902）的底端套接固定有壓縮彈簧（903），且壓縮彈簧（903）的底端固定有永磁體一（15），所述固定板一（1）的正面固定有主動機構（16），且主動機構（16）包括固定在固定板一（1）表面的承載板（161），所述承載板（161）的頂端設置有豎直能夠調節位置的豎直桿（164），且豎直桿（164）的頂端固定有與永磁體一（15）下表面相吸的永磁體二（165）；永磁體一（15）的頂端固定有穿過同心內管（902）的內滑桿（908）。
2.根據權利要求1所述的一種橋梁墩臺沉降變形監測裝置，其特征在于，所述拉緊板座一（5）和拉緊板座二（13）相對的一側分別開有兩個等高等間距的六角孔，且四個六角孔中嵌裝有四組對頂螺帽（4），每組對頂螺帽（4）中均螺接有螺紋柱（401），且螺紋柱（401）靠近球殼監測帽（11）的一端均固定有預緊拉簧（6），且預緊拉簧（6）靠近球殼監測帽（11）的一端均固定有鋼絲（12）；所述球殼監測帽（11）兩側分別開有互相對稱的條形孔（1102），且兩個條形孔（1102）中均插接有連接柱（7），每個連接柱（7）遠離監測桿（9）的一端均開有兩個用以固定所述鋼絲（12）的對稱焊接孔，四根所述鋼絲（12）在同一平面上且兩兩同在一條直線上。
3.根據權利要求2所述的一種橋梁墩臺沉降變形監測裝置，其特征在于，其中一個所述連接柱（7）的上表面開有嵌槽，且嵌槽內卡接有水平儀（17）。
4.根據權利要求1所述的一種橋梁墩臺沉降變形監測裝置，其特征在于，所述內滑桿（908）的頂端固定有連接塊，且連接塊遠離內滑桿（908）的一端下表面固定有豎直向下延伸的齒條桿；所述轉向球（2）的外壁靠近齒條桿的兩側分別固定有互相對稱的固定耳板（907），且兩個固定耳板（907）之間轉動連接有同一個小齒輪，小齒輪與齒條桿互相嚙合，小齒輪遠離齒條桿的一側設置有指針（906），指針（906）的中心線過所述小齒輪的中心；靠近后側的所述固定耳板（907）的下表面固定有扇形指示板（14）；扇形指示板（14）的弧形邊緣處設置有角度刻度。
5.根據權利要求1所述的一種橋梁墩臺沉降變形監測裝置，其特征在于，所述l形固定架（8）遠離環形球套（3）的一端分別固定在兩個連接柱（7）的下表面，且環形球套（3）的圓周內壁嵌裝有多個滾珠。
6.根據權利要求1所述的一種橋梁墩臺沉降變形監測裝置，其特征在于，所述主動機構（16）還包括預留在固定板一（1）正面位于中部豎直設置的條形凸塊（101），且條形凸塊（101）的表面靠近上下兩端分別開有六角沉槽（102），兩個六角沉槽（102）的槽底均開有自鎖螺孔；承載板（161）的底端中部開有u形缺口（169），且u形缺口（169）的寬度大于條形凸塊（101）的寬度，承載板（161）的厚度大于條形凸塊（101）的厚度；兩個自鎖螺孔處均螺接固定有用以將承載板（161）按在固定板一（1）表面的壓緊板條（168）；所述承載板（161）的正面靠近頂端固定有開口向上且水平向正面延伸的槽型滑軌（162），且槽型滑軌（162）的滑槽內滑動連接有矩形托塊（163），豎直桿（164）的底端焊接在矩形托塊（163）的上表面。
7.根據權利要求6所述的一種橋梁墩臺沉降變形監測裝置，其特征在于，所述槽型滑軌（162）的槽底開有縱向滑孔，且槽型滑軌（162）的下表面位于縱向滑孔的兩側分別固定有互相對稱的l形夾持軌（166），且兩個l形夾持軌（166）之間滑動連接有同一個定位螺帽（167），定位螺帽（167）的中間螺接有內六角螺栓。
8.根據權利要求1所述的一種橋梁墩臺沉降變形監測裝置，其特征在于，所述內插管（901）的圓周內壁靠近中上方固定有彈簧抵環（904），且彈簧抵環（904）的頂端固定有復位彈簧，復位彈簧的頂端固定有滑動頂桿（905），所述滑動頂桿（905）的頂端插固定接有記號筆（909）；且滑動頂桿（905）的底端固定有向下延伸并穿過彈簧抵環（904）的拉桿，且拉桿的底端固定有磁鐵塊；所述內插管（901）的圓周內壁位于磁鐵塊的下方固定有電磁鐵，且電磁鐵通電時將滑動頂桿（905）以及其頂端的記號筆（909）下拉使得記號筆（909）的尖端不與球殼監測帽（11）的內壁接觸；所述球殼監測帽（11）的頂端開有截斷孔（1101），且截斷孔（1101）的上方固定有拉緊帽（10），且滑動頂桿（905）的側面靠近頂端固定有導線固定塊（9011），拉緊帽（10）與導線固定塊（9011）之間固定有用以給電磁鐵供電的監測電源線（1001）。
9.根據權利要求8所述的一種橋梁墩臺沉降變形監測裝置，其特征在于，所述滑動頂桿（905）的圓周外壁靠近頂端開有豎直的定位槽（9010）。
10.根據權利要求9所述的一種橋梁墩臺沉降變形監測裝置，其特征在于，所述導線固定塊（9011）的頂端預留有雙固定孔，且導線固定塊（9011）的表面靠近底端預留有寬頭定位螺絲。