基于钢护筒支护旋挖机开挖的滑坡体抗滑方桩的开挖方法

摘要

本申请涉及一种基于钢护筒支护旋挖机开挖的滑坡体抗滑方桩的开挖方法，其包括以下步骤：定位：桩孔为方孔；钻孔回填：通过旋挖机进行钻孔处理，钻孔至桩孔底部的标高，并在桩孔的每个角点、边线和中心点均进行钻孔且相互重叠，同时在每一次钻孔回填土；锁口施工：在桩孔的孔口采用混凝土浇筑成型锁口，并在锁口设置用于对钢护筒导向的导向机构，导向机构包括多个分别设置于锁口各边沿的导向杆，导向杆朝向桩孔的中心并呈水平设置；护筒下放：钢护筒包括多个护筒单元，并边旋挖边下放护筒单元，护筒单元逐节下放，并使得所述导向杆抵接于护筒单元的外壁，且相邻两个护筒单元满焊处理。本申请能够在避免塌孔的同时，优化钢护筒下放时的精准度。

说明书

技术领域

本申请涉及抗滑桩施工技术的领域，尤其是涉及一种基于钢护筒支护旋挖机开挖的滑坡体抗滑方桩的开挖方法。

背景技术

抗滑桩是穿过滑坡体深入于滑床的桩柱，主要用于支挡滑坡体的滑动力以及稳定边坡，是目前针对浅层和中厚层滑坡的主要治理方式。而抗滑桩在使用时会承受相对较大的来自滑坡体的压力。因此，为了使得抗滑桩能够承受载荷，会将抗滑桩的下端通过锚固等方式连接于稳定岩层，以减小抗滑桩跟随滑坡体滑动的可能性。

而在现有技术中，在抗滑桩施工过程中，往往需要先开挖抗滑桩的桩孔，桩孔开挖至稳定岩层，然后再将钢筋笼放置于桩孔内，最后在桩孔内浇筑混凝土形成抗滑桩。但是，针对部分土质较软或水分含量较多的地区，例如长江上下游等临河位置，土体因为临河导致土质较软、水分含量高且流动性相对较大，因此在进行开挖作业时极易出现塌孔的现象。

为了减小塌孔的问题，现有技术常采用钢护筒对桩孔的内壁进行支护，以避免出现塌孔导致成桩后抗滑桩存在缺陷的可能性。但是因为土体的压力，会使得桩孔中下部的土体密度相对较大，塌孔的可能性相对较低，因此现有技术中的钢护筒长设置于桩孔的中部和上部即可。而在山区河流复杂地质部位，存在部分块石、砂石混合的土质，会导致桩孔成型后，容易因为部分岩石破损或承压而剥离，导致土层部分出现塌孔的情况，因此需要将钢护筒部分植入岩层内，但是在实际施工时，桩孔的深度相对较深，会导致钢护筒极易出现偏差，因此如何实现钢护筒精准的进行安装是目前亟需解决的问题。

发明内容

为了能够减小塌孔可能性的同时将钢护筒相对精准的安装于桩孔，本申请提供基于钢护筒支护旋挖机开挖的滑坡体抗滑方桩的开挖方法。

本申请提供的基于钢护筒支护旋挖机开挖的滑坡体抗滑方桩的开挖方法，采用如下的技术方案：

一种基于钢护筒支护旋挖机开挖的滑坡体抗滑方桩的开挖方法，包括以下步骤：

定位：将桩孔施工位置整平，并根据桩孔的十字线进行施工放样定位，并确定桩孔为方孔。

钻孔回填：根据步骤定位中桩孔的位置，通过旋挖机进行钻孔处理，钻孔至桩孔底部的标高，并在桩孔的每个角点、边线和中心点均进行钻孔且相互重叠，同时在每一次钻孔回填土。

锁口施工：在桩孔的孔口采用混凝土浇筑成型锁口，并在锁口设置用于对钢护筒导向的导向机构，所述导向机构包括多个分别设置于锁口各边沿的导向杆，所述导向杆朝向桩孔的中心并呈水平设置。

护筒下放：钢护筒包括多个沿桩孔深度方向分布的护筒单元，并边旋挖边下放护筒单元，多个护筒单元逐节下放，并使得所述导向杆抵接于护筒单元的外壁，且相邻两个护筒单元之间满焊处理。

通过采用上述技术方案，将桩孔设置为方孔，使得成型后的抗滑桩同样为方桩，能够有效的抵抗临河地区水分含量相对较多的滑坡体的冲击；同时，在施工过程中，通过钻孔回填，能够初步依据钻孔过程中的土质情况以及角度误差等进行判断，并依据初钻孔的桩孔，实时调整护筒下放时钻孔的角度以及减小护筒下方时因桩孔周侧的岩土而导致而无法下放的可能性；钻孔后回填的方式，还能够有效的减小出现塌孔的可能性，以减小因塌孔对护筒下放的影响；最后，通过护筒单元下放过程中导向杆的抵接，实现对护筒单元下放时的导引，以使得护筒单元能够进一步精准的下放至桩孔内，以便于成型方桩的同时，还能够通过护筒单元隔离桩孔周侧的水，从而有效的减小桩孔内出现积水的可能性，以便于进行施工，从而达到减小塌孔的可能性的同时，优化钢护筒下放的精准度以及成桩的便捷性。

可选的，所述护筒单元包括两个对应桩孔长边的第一护壁和对应桩孔短边的第二护壁，所述第一护壁的两个侧边沿分别固定连接于两个第二护壁的侧边沿，所述第一护壁和第二护壁均设置有若干加强龙骨。

通过采用上述技术方案，第一护壁和第二护壁成型适配桩孔的轮廓，并通过加强龙骨，优化第一护壁和第二护壁承受来自桩孔周侧土体压力的能力，以减小护筒单元出现变形的可能性。

可选的，相邻两个所述护筒单元焊接部加焊多个周向分布的连接板。

通过采用上述技术方案，能够有效的优化相邻两个护筒单元之间连接的稳定性。

可选的，所述护筒单元的中心与桩孔中心的平面位置偏差≤50mm，所述钢护筒的倾斜度≤1％。

通过采用上述技术方案，能够有效的减小因成桩后偏移过大或倾斜导致抗滑桩出现断裂的可能性。

可选的，步骤护筒下放中，先采用直径为H1的钻头钻孔，再采用直径为H2的钻头针对桩孔的角部洗孔，且H1＞2H2；并在直径为H2的钻头周向加焊多组钻齿。

通过采用上述技术方案，相较于圆形的抗滑桩的桩孔，方桩不便于成型，通过一大一小的钻头先后进行旋挖，能够使得成型后的桩孔更加适配护筒单元的轮廓，以减小护筒单元下放时的阻力；同时，还能够通过直径为H2的钻头周侧的钻齿，对护筒单元下方对应桩孔的内壁进行清理，以进一步减小护筒单元下方的土体对护筒单元下放产生的阻力。

可选的，步骤护筒下放中，待位于所述桩孔底部的护筒单元下放至桩孔的旋挖深度，在所述桩孔孔口处的护筒单元的外壁焊接牛腿并支撑于锁口，待护筒单元稳定后继续进行旋挖，直至岩石持力层2m。

通过采用上述技术方案，牛腿放置于锁口，能够对护筒单元做支撑，以减小后续旋挖而使得钢护筒下方支撑不足导致的钢护筒出现偏移的可能性，同时继续旋挖至岩石持力层，能够优化成桩后抗滑桩的稳定性，以减小抗滑桩跟随滑坡体移动的可能性。

可选的，所述导向杆通过缓冲机构连接于锁口，所述缓冲机构包括设置于锁口的缓冲座、滑移连接于缓冲座的缓冲杆和外套并滑移连接于缓冲杆的缓冲管，所述缓冲杆的滑移方向平行于导向杆并连接于导向杆，所述缓冲管固定连接于缓冲座，所述缓冲管内部填充有液压油，且所述缓冲管设置有根据液压油压力控制缓冲管启闭的控制件。

通过采用上述技术方案，由于护筒单元下放过程中，会对护筒单元施加相对较大的压力，若此时护筒单元出现偏移或倾斜，会对导向杆施加相对较大的压力，此时易出现因压力过大导致导向杆将护筒单元划伤甚至抵压变形的可能性；若护筒单元出现偏移或倾斜，导向杆的压力会通过缓冲杆挤压缓冲管内的液压油，并在压力增加到划伤护筒单元或位移偏移量过大时，控制件使得缓冲管打开，以使得导向杆能够跟随护筒单元进行偏移，并通过液压油的挤出，及时防线偏移量，而非护筒单元下放后再进行检测，以能够及时发现偏移并进行纠偏。

可选的，所述导向杆通过连接件连接于缓冲杆；所述连接件包括固定连接于导向杆的连接齿条、啮合于连接齿条的主动齿轮、同轴固定于主动齿轮的传动齿轮和固定连接于缓冲杆位于缓冲管外部位置的传动齿条，所述主动齿轮和传动齿轮均转动连接于缓冲座，且所述主动齿轮和传动齿轮的齿数比小于0.5，且所述传动齿轮啮合于传动齿条。

通过采用上述技术方案，护筒单元施加压力值导向杆时，会同步带动连接齿条在偏移允许范围内滑移，同时通过主动齿轮和传动齿轮带动传动齿条滑移，从而带动缓冲杆挤压液压油，并且由于主动齿轮和传动齿轮的齿数比小于0.5，会使得护筒单元的偏移量被放大，以能够更进一步优化对护筒单元偏移发现的及时性。

可选的，所述缓冲管设置有监测部件。

监测部件，包括检测模块、计算模块和显示模块。

检测模块，用于检测缓冲管内液体压力α以及主动齿轮的转动角度β，并发送压力信号至计算模块。

计算模块，预设有压力阈值Ω1、控制件的开启压力Ω2，Ω1＜Ω2，若Ω2＞α＞Ω1，则发送提醒信号至显示模块；若α≤Ω1，则不发送信号；若α≥Ω2，则发送警报信号至显示模块，同时依据转动角度信号计算连接齿条的位移L并发送至显示模块。

显示模块，依据提醒信号或警报信号显示提醒或警报信息；以及显示连接齿条的位移L。

通过采用上述技术方案，能够通过检测模块及时检测液压油的压力以及主动齿轮的转动角度，从而能够通过计算模块判断此时护筒单元的偏移量以及对应的压力值，从而通过显示模块及时发现护筒单元的偏移量以及对应缓冲管的压力是否超标。

可选的，所述控制件包括滑移设置于缓冲管的控制轴、螺纹连接于缓冲管内壁的控制管和控制弹簧，所述控制轴呈阶梯轴状结构且大端适配于缓冲管的内壁，所述控制轴的小端穿设并转动连接于控制管，所述控制弹簧的两端分别抵接于控制轴的大端和控制管，且所述控制弹簧外套于控制轴的小端，所述缓冲管开设有卸油孔，所述卸油孔位于控制轴大端的滑移路径对应缓冲管的位置，所述缓冲管的内壁成型有限制环，所述控制轴抵接于限制环。

通过采用上述技术方案，在缓冲杆积压液压油时，会通过液压油积压控制轴并压缩控制弹簧，并使得控制轴朝向控制管滑移，若护筒单元的压力相对较大且偏移量超标时，会使得控制轴滑过卸油孔，此时能够使得缓冲杆自由滑移，从而使得导向杆能够自由滑移，以避免出现护筒单元形变的可能性的同时，并及时停止下放护筒单元并进行纠偏。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.在进行桩孔的开挖时，将桩孔设置为方孔，使得成型后的抗滑桩同样为方桩，能够有效的抵抗临河地区水分含量相对较多的滑坡体的冲击；同时，在施工过程中，通过钻孔回填，能够初步依据钻孔过程中的土质情况以及角度误差等进行判断，并依据初钻孔的桩孔，实时调整护筒下放时钻孔的角度以及减小护筒下方时因桩孔周侧的岩土而导致而无法下放的可能性；钻孔后回填的方式，能够对第一次钻设的桩孔孔壁起到填充支护的效果，从而在后续钢护筒下放过程中逐节下放并逐节钻孔，有效的减小出现塌孔的可能性以及对护筒下放的影响；最后，通过护筒单元下放过程中导向杆的抵接，实现对护筒单元下放时的导引，以使得护筒单元能够进一步精准的下放至桩孔内，以便于成型方桩的同时，还能够通过护筒单元隔离桩孔周侧的水以及软土层，从而有效的减小桩孔内出现积水的可能性，以便于进行施工，从而达到减小塌孔的可能性的同时，优化钢护筒下放的精准度以及成桩的便捷性；

2.在钢护筒下放过程中，还能够通过监测部件，及时监测并计算护筒单元的偏移量，以能够及时的进行护筒单元的纠偏，相较于护筒单元下放后进行检测，能够有效的优化钢护筒下放时的精准度。

附图说明

图1是本申请实施例开挖方法的流程框图。

图2是本申请实施例桩孔的剖视结构示意图。

图3是本申请实施例钢护筒的剖视结构示意图。

图4是本申请实施例缓冲机构和控制件的结构示意图。

图5是图4中A-A线的剖视结构示意图。

图6是图5中B-B线的剖视结构示意图。

图7是图6中C部分的放大结构示意图。

图8是本申请实施例中监测部件的执行框图。

附图标记说明：1、桩孔；2、锁口；3、钢护筒；31、护筒单元；311、第一护壁；312、第二护壁；313、加强龙骨；32、连接板；33、牛腿；4、导向机构；41、导向杆；5、缓冲机构；51、缓冲座；511、安装孔；512、安装腔；52、缓冲杆；53、缓冲管；531、卸油孔；532、限制环；54、连接件；541、连接齿条；542、主动齿轮；543、传动齿轮；544、传动齿条；55、监测部件；551、检测模块；552、计算模块；553、显示模块；554、压力传感器；555、角度传感器；6、控制件；61、控制轴；62、控制管；63、控制弹簧；64、集油件；641、集油管；642、集油电推缸；643、集油块；644、输油管；645、控制阀。

具体实施方式

以下结合附图1-8对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种基于钢护筒支护旋挖机开挖的滑坡体抗滑方桩的开挖方法。参照图1和图2，开挖方法包括以下步骤：

定位：将桩孔1施工位置整平，并根据桩孔1的十字线进行施工放样定位，并确定桩孔1为方孔。具体地，将桩孔1的周侧整平后，按设计控制坐标放线复测桩位，根据桩孔1的十字线进行施工放样，并在桩孔1所在位置的外侧设置护桩，以便施工过程中复核桩位以及防护。

钻孔回填：根据步骤定位中桩孔1的位置，通过旋挖机进行钻孔处理，钻孔至桩孔1底部的标高，并在桩孔1的每个角点、边线的中点和桩孔1的中心点均进行钻孔且相互重叠，同时在每一次钻孔后回填土，以减小出现塌孔的可能性。

锁口施工：在桩孔1的孔口采用混凝土浇筑成型锁口2，并在锁口2设置用于对钢护筒3的下放做导引的导向机构4。导向机构4包括多个分别设置于锁口2各边沿顶部的导向杆41，导向杆41朝向桩孔1的中心并呈水平设置。

具体地，锁口2呈方管状结构且位于桩孔1孔口处朝向桩孔1周侧延伸设置。并在本申请实施例中，锁口2位于桩孔1内的深度为1.8m；锁口2位于桩孔1孔口的浇筑内径3.1m×4.7m，浇筑外径为4.3m×6.1m锁口，以用作施工基础以及减小桩孔1孔口塌陷的可能性。

参照图2和图3，护筒下放：钢护筒3包括多个沿桩孔1深度方向分布的护筒单元31，并边旋挖边下放护筒单元31。在旋挖过程中，先采用直径为H1的钻头钻孔，再采用直径为H2的钻头针对桩孔的角部洗孔，且H1＞2H2；并在直径为H2的钻头周向加焊多组钻齿，以用于在旋挖过程中，对护筒单元31下侧的岩土进行清理，减小护筒单元31下放的阻力。

而在护筒单元31下放过程中，多个护筒单元31逐节下放，且相邻两个护筒单元31之间满焊处理。在下放过程中，导向杆41抵接于护筒单元31的外壁，并沿导向杆41正向下沉，从而通过导向杆41对护筒单元31的下放进行导引和纠偏，优化护筒单元31下放的精准度。

具体地，护筒单元31的中心与桩孔中心的平面位置偏差≤50mm，钢护筒3的倾斜度≤1％，以减小因钢护筒3因位置偏差过大和/或倾斜度过大导致抗滑桩周侧土体的压力失衡，使得部分抗滑桩因在和过大出现断裂的可能性。

参照图3，护筒单元31包括两个对应桩孔1长边的第一护壁311和对应桩孔1短边的第二护壁312，两个第一护壁311相互平行，且两个第二护壁312相互平行，第一护壁311垂直于第二护壁312。第一护壁311的两个侧边沿分别焊接于两个第二护壁312的侧边沿，以使得两个第一护壁311和两个第二护壁312成型适配桩孔1的护筒单元31。

第一护壁311和第二护壁312均设置有若干加强龙骨313，第一护壁311沿桩孔1的深度方向等间距布置三根加强龙骨313，第二护壁312沿桩孔1的深度方向等间距布置两根加强龙骨313，且间距为1m，以用于增加护筒单元31承受桩孔1周侧土体压力的能力，减小因护筒单元31出现形变导致成型的抗滑桩出现结构性缺陷的可能性；同时，还能够通过护筒单元31用作固定钢筋笼的基础，以减小因桩孔1深度过深导致钢筋笼出现弯曲等形变的可能性。

为了优化相邻两个护筒单元31之间连接的稳定性，相邻两个护筒单元31的连接部还加焊有多个周向分布的连接板32。具体地，相邻两个护筒单元31的第一护壁311连接部加焊有三个连接板32，相邻两个护筒单元的第二护壁312的连接部加焊两个连接板32。

同时，为了优化钢护筒3下放后的稳定性以及成桩后抗滑桩的稳定性，待位于桩孔1底部的护筒单元31下放至旋挖深度后，在位于桩孔1孔口处护筒单元31的外壁焊接牛腿33，并将牛腿33搭接于锁口2的顶壁。此外，位于顶部的护筒单元31的第一护壁311和第二护壁312的外壁均焊接有牛腿33，以用于限制钢护筒3整体的晃动或摆动。

待牛腿33将钢护筒3稳定支撑于锁口2之后，再继续进行旋挖，直至岩石持力层2m，以使得位于底部的护筒单元31能够连接于稳定岩层内，并使得浇筑成型的抗滑桩能够相对稳定的连接于稳定岩层；同时通过钢护筒3隔离临河位置桩孔1内与周侧土体中的地下水，以减小因桩孔1内含有地下水对抗滑桩的成桩质量的影响。

参照图2和图4，此外，由于在护筒单元31下方过程中，导向杆41会抵接于护筒单元31的外壁，若护筒单元31出现倾斜过度或偏移过度的情况，会导致导向杆41抵接于护筒单元31的表面时，对护筒单元31的外壁施加相对较大的外力，导致护筒单元31的外壁出现划伤甚至折弯的可能性，会影响护筒单元31自身的防锈性能。因此将导向杆41通过缓冲机构5连接于锁口2的顶壁，以减小导向杆41对护筒单元31造成结构性损伤的可能性。

参照图4、图5和图6，具体地，缓冲机构5包括缓冲座51、滑移连接于缓冲座51的缓冲杆52、外套并滑移连接于缓冲杆52的缓冲管53以及连接件54。缓冲座51通过若干预设于锁口2的锚栓连接于锁口2的顶壁，缓冲座51开设有沿导向杆41周向延伸的安装孔511，导向杆41穿设并滑移连接于安装孔511。缓冲座51内成型有与安装孔511连通的安装腔512，连接件54设置于安装腔512内并用于将导向杆41连接于缓冲杆52。

参照图5和图6，连接件54包括连接齿条541、啮合于连接齿条541的主动齿轮542、同轴固定于主动齿轮542的传动齿轮543和传动齿条544，连接齿条541平行于导向杆41并固定连接于导向杆41的侧壁，且安装孔511的横截面轮廓适配于导向杆41与连接齿条541的横截面轮廓，以用于限制导向杆41的周向转动。传动齿条544固定连接于缓冲杆52位于缓冲管53外部位置的外壁，且传动齿轮543啮合于传动齿条544，传动齿条544平行于导向杆41。主动齿轮542和传动齿轮543均转动连接于安装腔512的内壁，且主动齿轮542和传动齿轮543的齿数比小于0.5。其中，缓冲管53远离导向杆41的一端设置有用于控制缓冲管53启闭的控制件6，且缓冲管53内部填充油液压油。

在下方钢护筒3的过程中，若护筒单元31出现偏移或倾斜时，由于下放过程中会正压护筒单元31，此时会使得导向杆41承受来自护筒单元31的压力；若压力过大，则控制件6会打开缓冲管53使得液压油排出，同时可根据液压油的排出情况判断护筒单元31的倾斜以及偏移程度，从而实现对护筒单元31精准检控和导向的同时，减小对护筒单元31产生损伤的可能性。

参照图6和图7，具体地，缓冲管53的内壁固定连接有限制环532，限制环532与缓冲管53同中心轴线设置。控制件6包括控制轴61、控制管62和控制弹簧63，控制轴61呈阶梯轴状结构且与缓冲管53同中心轴线设置，控制轴61的大端适配于缓冲管53的内壁，且控制轴61的大端抵接于限制环532背离导向杆41的一端，控制轴61的小端同轴穿设于缓冲管53，控制管62外套并转动连接于控制轴61的小端，且控制管62的外壁螺纹连接于缓冲管53的内壁。

控制弹簧63外套于控制轴61的小端，且控制弹簧63的两端分别抵接于限制环532和控制管62，以用于驱使控制轴61抵接于限制环532，且缓冲管53的管壁开设有用于泄油的卸油孔531。卸油孔531对应控制轴61抵接于限制环532时控制轴61的大端侧壁设置，以使得控制轴61抵接于限制环532时，能够封堵缓冲管53，同时，在导向杆41承受载荷时，缓冲杆52通过液压油驱使控制轴61朝向控制管62滑移，并使得卸油孔531连通于限制环532背离控制管62一侧的空腔，使得液压油能够自卸油孔531排出。此外，还能够通过控制管62的转动，使得控制弹簧63被压缩或伸长，此时，能够控制开启缓冲管53的压力，以适应不同规格尺寸的护筒单元31。

参照图6和图7，同时，为了收集排出的液压油并使得缓冲杆52以及控制轴61能够恢复原状，缓冲座51还设置有集油件64。

参照图6和图7，集油件64包括固定连接于缓冲座51的集油管641、固定连接于集油管641的集油电推缸642和集油块643，集油块643适配于集油管641的内壁，集油块643滑移设置于集油管641的内壁。集油电推缸642的伸缩端同轴穿设于集油管641并固定连接于集油块643，以用于控制集油块643的滑移。集油管641远离集油电推缸642的一端呈封闭设置并固定连接有两个输油管644。

两个输油管644均连通于集油管641的内部，且其中一个输油管644连通于卸油孔531并固定连接于缓冲管53，另一个输油管644连通于缓冲管53中限制环532背离控制管62一侧的内腔，且两个输油管644分别设置有控制阀645，以用于控制输油管644的启闭。

在下方护筒单元31时，只需打开连通于卸油孔531的输油管644的控制阀645即可，而在需要复位时，只需推动控制轴61抵接于限制环532之后，再通过集油电推缸642推动集油块643，使得集油管641内的液压油通过连通于缓冲管53内部的输油管644将液压油输送至控制轴61和缓冲杆52之间。

参照图8，此外，为了进一步优化缓冲机构5对护筒单元31导向时，及时发现护筒单元31的偏移，缓冲管53还设置有监测部件55。

监测部件55，包括检测模块551、计算模块552和显示模块553。

检测模块551，包括用于检测缓冲管53内液压油压力α的压力传感器554以及用于检测主动齿轮542的转动角度β的角度传感器555，并分别发送压力信号α以及转动角度信号β至计算模块552；且压力传感器554安装于缓冲管53的内壁；角度传感器555设置于安装腔512的内壁。

计算模块552，预设有压力阈值Ω1，控制件6的开启压力为Ω2，即将控制轴61推动并滑移至卸油孔531连通缓冲管53内部时的压力为Ω2，Ω1为护筒单元31发生的偏移量为允许误差值一半时，缓冲管53内液压油的压力，则Ω1＜Ω2，并将α与Ω1以及Ω2进行比对。

若Ω2＞α＞Ω1，则发送提醒信号至显示模块553，并通过显示模块553提醒护筒单元31发生偏移。

若α≤Ω1，则不发出信号，此时护筒单元31在正常下方。

若α≥Ω2，则发出警报信号至显示模块553，此时护筒单元31的偏移量超出允许的误差，需停止施工并进行纠偏处理。

同时，依据转动角度信号β计算连接齿条541的位移L，并将位移信息发送至显示模块553，具体为L=(β/2π)*2πR，R为主动齿轮542的齿顶圆直径。

显示模块553，用于接收提醒信号、警报信号以及位移信息L，并依据提醒信号或警报信号显示提醒或警报信息；以及显示连接齿条541的位移L。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。