一种新型公路边坡的监测装置的制作方法

1.本发明涉及边坡监测技术领域，具体涉及一种新型公路边坡的监测装置。


背景技术：

2.高陡边坡稳定性问题由于受其复杂的地质条件的影响，一直是岩土工程界关注的焦点问题。随着我国基础建设的快速发展，工程设计在一定程度上将面临更加复杂的地质条件，因此，在进行边坡设计时需要考虑边坡地质条件对其稳定性的影响及变化趋势，近年来我国山体自然滑坡事故频发，对国家及社会造成了重大损失，而我国路基边坡的安全监测技术一直是公路修筑的一个薄弱环节，由于缺乏对安全监测技术的系统研究，没有成熟的经验供设计部门应用，只能用低等级公路的防护技术或借鉴其他部分的经验来实施局部保护，缺乏综合考虑，造成了巨大的经济损失和不良的社会影响，因此缺少一个全面的、全天的、便捷的边坡稳定性监测装置。


技术实现要素：

3.本发明目的在于：针对目前在边坡工程中尚缺乏能够对边坡稳定性进行持续有效地监测手段的问题，提供一种新型公路边坡的监测装置，该装置能够时刻对公路高陡边坡状况进行全面的监测，并且能够第一时间作出预警提示，保证了公路高陡边坡周边的安全。
4.为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
5.一种新型公路边坡的监测装置，包括用于监测边坡受力的受力监测模块，所述受力监测模块包括设于边坡上的锚索计、渗压计和土压力盒；用于监测边坡变形的变形监测模块，所述变形监测模块包括设于边坡上的gps监测站、测斜仪和拉线位移传感器；用于监测边坡降雨信息的雨水监测模块，所述雨水监测模块为设于边坡上的雨量计；还包括与所述受力监测模块、变形监测模块、雨水监测模块进行电连接的gps接收机，所述gps接收机上连有数据采集器和gprs无线传输设备，所述土压力盒为两个，其设置在边坡坡脚处，所述锚索计为两个，其设置在边坡坡肩、坡中处。
6.进一步的，还包括用于对整个监测装置进行供电的电源模块，所述电源模块包括太阳能电池板、电池控制器和蓄电池，透明塑料板通过连接件连接太阳能电池板，所述电源模块还与gps接收机、数据采集器和gprs无线传输设备进行电连接。
7.进一步的，所述gps监测站为三个，其设置在边坡坡肩、坡中、坡脚处。
8.进一步的，所述拉线位移传感器为两个，其设置在边坡坡中、坡脚处。
9.进一步的，在边坡上还设有三个竖直的检测孔，所述检测孔设置在边坡坡肩、坡中、坡脚处，且所述测斜仪和渗压计设置于所述检测孔内。
10.进一步的，还包括柜体，所述电池控制器、蓄电池、gps接收机、数据采集器、gprs无线传输设备均设于柜体内，在柜体底部设有用于固定柜体的固定组件。
11.进一步的，所述固定组件包括与柜体底部相连的底座，在底座下方连有多个地脚，所述底座上方还连有多个与地脚相对应的螺杆，所述螺杆转动后能沿地脚伸出。
12.进一步的，所述太阳能电池板设于柜体顶部，所述柜体顶部还设有gps接收天线和避雷针。
13.综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
14.1、本发明通过对边坡受力、变形以及雨水等变化情况进行监测，以实现对边坡稳定性的监控，并通过在边坡上设置测斜仪、渗压计、雨量计、锚索计、gps监测站、拉线位移传感器和土压力盒等配合使用，起到了对边坡稳定性的多重全面监测、多重预警，同时通过设置gps接收机、数据采集器和gprs无线传输设备等能够第一时间将预警信息传输至相关单位和人员，从而有效保证公路高陡边坡周边的安全；
15.2、通过设置太阳能电池板、电池控制器和蓄电池，实现了对整个监测装置进行供电，保证监测装置进行全天候24小时进行监控，对边坡受力变形、倾斜下滑、周围环境变化等进行全自动化在线监控，以实时掌握边坡整体状况；
16.3、通过在柜体上设置用于固定柜体的固定组件以及避雷针，从而保障该监测装置的安全性；
17.4、通过设置数据采集器能够第一时间以短信、传真、广播等形式通知用户和工作人员，从灾害处理预案数据库直接提取相应的处理方法，并及时封锁道路，将安全隐患消除在萌芽状态并且能够对数据进行收集为以后提供参考依据，对结构损伤机理研究和行业规范标准的形成起到了重要作用。
附图说明
18.图1为本发明整体结构示意图。
19.图2为图1的整体剖面结构示意图。
20.图3为本发明边坡及检测装置结构示意图。
21.图4为图2中的a处放大结构示意图。
22.图5为本发明中部件连接关系示意图。
23.图中标记：1-底座、2-柜体、3-柜门、4-密码锁、5-万向轮、6-地脚、7-螺杆、8-转杆、9-gps接收天线、10-支柱、11-太阳能电池板、12-连接球、13-连接筒、14-密封圈、15-避雷针、16-支柱固定座、17-避雷针底座、18-横板、19-竖板、20-电池控制器、21-蓄电池、22-gps接收机、23-数据采集器、24-gprs无线传输设备、25-通孔、26-边坡、27-雨量计、28-第一锚索计、29-第一gps监测站、30-第一检测孔、31-第二锚索计、32-第二gps监测站、33-第一拉线位移传感器、34-第三gps监测站、35-第一测斜仪、36-第一渗压计、37-第二检测孔、38-第二测斜仪、39-第二渗压计、40-第二拉线位移传感器、41-第三检测孔、42-第三测斜仪、43-第三渗压计、44-土压力盒、45-挡土墙、46-透明塑料板、47-连接件。
具体实施方式
24.下面结合附图，对本发明作详细的说明。
25.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
26.实施例
27.本实施例提供一种新型公路边坡的监测装置；
28.如图1-图5所示，本实施例中的一种新型公路边坡的监测装置，包括用于监测边坡受力的受力监测模块，所述受力监测模块包括设于边坡26上的锚索计、渗压计和土压力盒44；用于监测边坡变形的变形监测模块，所述变形监测模块包括设于边坡上的gps监测站、测斜仪和拉线位移传感器；用于监测边坡降雨信息的雨水监测模块，所述雨水监测模块为设于边坡上的雨量计27，所述雨量计型号为hc-6400；还包括与所述受力监测模块、变形监测模块、雨水监测模块进行电连接的gps接收机22，所述gps接收机上连有数据采集器23和gprs无线传输设备24，所述数据采集器型号为hc-6000。
29.本发明通过对边坡受力、变形以及雨水等变化情况进行监测，以实现对边坡稳定性的监控，并通过在边坡上设置测斜仪、渗压计、雨量计、锚索计、gps监测站、拉线位移传感器和土压力盒等配合使用，起到了对边坡稳定性的多重全面监测、多重预警，同时通过设置gps接收机、数据采集器和gprs无线传输设备等能够第一时间将预警信息传输至相关单位和人员，从而有效保证公路高陡边坡周边的安全。
30.本实施例中，还包括用于对整个监测装置进行供电的电源模块，所述电源模块包括太阳能电池板11、电池控制器20和蓄电池21，所述电源模块还与gps接收机、数据采集器和gprs无线传输设备进行电连接。通过设置太阳能电池板、电池控制器和蓄电池，实现了对整个监测装置进行供电，保证监测装置进行全天候24小时进行监控，对边坡受力变形、倾斜下滑、周围环境变化等进行全自动化在线监控，以实时掌握边坡整体状况。
31.本实施例中，所述锚索计为两个，分别为第一锚索计28和第二锚索计31，其分别设置在边坡坡肩、坡中处。该锚索计能够监测边坡受力变化情况，以便通过边坡受力变化判断边坡是否处于稳定状态。所述第一锚索计和第二锚索计型号相同均为asz-200kn。
32.本实施例中，所述gps监测站为三个，分别为第一gps监测站29、第二gps监测站32和第三gps监测站34，其分别设置在边坡坡肩、坡中、坡脚处。该gps监测站能够监测边坡地表位移变化情况，以便通过边坡地表位移变化判断边坡是否处于稳定状态。所述第一gps监测站、第二gps监测站和第三gps监测站型号相同并且为ok-wxhj15。
33.本实施例中，所述拉线位移传感器为两个，分别为第二拉线位移传感器40和第一拉线位移传感器33，其分别设置在边坡坡中、坡脚处。该拉线位移传感器能够对边坡表面位移的监测。所述第一拉线位移传感器和第二拉线位移传感器型号相同并且均为161-1915-c6su。
34.本实施例中，在边坡上还设有三个竖直的检测孔，分别为第一检测孔30、第二检测孔37和第三检测孔41，三个检测孔分别设置在边坡坡肩、坡中、坡脚处，且所述测斜仪和渗压计设置于所述检测孔内。在第一检测孔30的内部从上到下依次设有三个第一测斜仪35和第一渗压计36；在第二检测孔37从上到下依次设有二个第二测斜仪38和第二渗压计39；在第三检测孔41从上到下依次设有第三测斜仪42和第三渗压计43。通过在检测孔内设置测斜仪用于对边坡倾斜情况进行监测，而渗压计用于对边坡土壤含水量进行监测。所述第一测斜仪、第二测斜仪和第三测斜仪的型号相同并且均为zct-cx100；所述第一渗压计、第二渗压计和第三渗压计型号相同并且均为rw-102a。
35.本实施例中，还包括柜体，柜体2上固定设有柜门3，该柜门通过内嵌式合页与柜体铰接，柜门3的中心位置固定设有密码锁4，保护设备的安全；柜体2的内部中心位置设有竖
板19，竖板19两侧对称设有四个横板18，所述电池控制器20、蓄电池21、gps接收机22、数据采集器23、gprs无线传输设备24均设于柜体内，在柜体底部设有用于固定柜体的固定组件。通过在柜体底部设置用于固定柜体的固定组件，从而保障该监测装置的安全性。
36.本实施例中，所述固定组件包括与柜体2底部相连的底座1，在底座1下方连有四个地脚6和万向轮5，移动定位稳固的作用；所述底座1上方还连有四个与地脚6位置相对应的螺杆7，地脚6的中心开设有通孔25，所述螺杆7与底座1为螺纹连接并且与通孔25为贯通状态，所述螺杆7转动后能沿地脚6中心的通孔25伸出。螺杆7对称位于柜体2左右两侧，螺杆7的顶部滑动连接有转杆8，便于转动螺杆。
37.本实施例中，所述太阳能电池板11设于柜体2顶部，透明塑料板46通过连接件47连接太阳能电池板11，可防止雨水对太阳能电池板11的腐蚀，有柜体2顶部中心位置固定设有支柱固定座16，支柱固定座16的顶部中心位置设有支柱10，支柱10的顶部固定设有连接球12，能够在受风力的作用下，起到一定缓冲的作用，连接球12套接在连接筒13的内壁，连接球12与连接筒13连接处固定设有密封圈14，太阳能电池板11固定于连接筒13的端部，将太阳能转化为电能。所述柜体2顶部还设有gps接收天线9和避雷针15，分别位于支柱固定座16的左右两侧，避雷针15安装于避雷针底座17上，所述避雷针15设置为接地状态，所述避雷针底座17为绝缘材料。通过在柜体顶部设置gps接收天线和避雷针，以增强信号接收能力，同时避雷针可以保障该监测装置的安全性。
38.本实施例中，所述土压力盒44为两个，其设置在边坡坡脚处，该土压力盒型号为ly-350，从而起到对坡脚土压力和孔隙间隙水压力的监测。二个土压力盒44的右侧并且位于边坡26上固定设有挡土墙45。
39.本发明工作流程：检测时在边坡上选择位置对雨量计27进行安装，在雨量计27的右下侧并且位于边坡26上安装第一锚索计28，第一锚索计28的右侧并且位于边坡26上安装第一gps监测站29，第一gps监测站29的右侧并且位于边坡26上开用专用钻孔机开设第一检测孔30，并在第一检测孔30的内部从上到下依次安装三个第一测斜仪35和第一渗压计36，第一检测孔30的右下侧并且位于边坡26上安装第二锚索计31，第二锚索计31的右下侧并且位于边坡26上用专用钻孔机开设第二检测孔37，第二检测孔37从上到下依次安装二个第二测斜仪38和第二渗压计39，第二检测孔37的右侧并且位于边坡26上安装第二gps监测站32，第二gps监测站32的右下侧并且位于边坡26上安装第二拉线位移传感器40，第二拉线位移传感器40的右下侧并且位于边坡26上用专用钻孔机开设第三检测孔41，第三检测孔41从上到下依次安装第三测斜仪42和第三渗压计43，所第三检测孔41的右侧并且位于边坡26上安装第一拉线位移传感器33，第一拉线位移传感器33的右侧安装第三gps监测站34，第三gps监测站34的右下侧并且位于边坡26上安装二个土压力盒44，二个土压力盒44的右侧并且位于边坡26上安装挡土墙45，此时利用万向轮5的作用将其移到能够充分接收到阳光的地方进行锁紧，并且利用地脚6的通孔25转动转杆8将螺杆7延伸至土地内部，保证设备的安全性和稳固性，此时避雷针15接电，并且打开密码锁4将设备太阳能电池板11电性连接电池控制器20，电池控制器20分别电性连接蓄电池21和gps接收机22，gps接收机22电性连接数据采集器23，数据采集器23电性连接gprs无线传输设备24，gps接收机22分别均电性连接雨量计27、第一测斜仪35、第二测斜仪38、第三测斜仪42、第一渗压计36、第二渗压计39、第三渗压计43、第一拉线位移传感器33、第二拉线位移传感器40、第一锚索计28、第二锚索计31、第一
gps监测站29、第二gps监测站32和土压力盒44，连接后进行调试保证设备的正常运行工作，此监测装置起到了多重全面的监测，多重预警，第一时间以短信，传真、广播等形式通知用户和工作人员及时预案处理，从灾害处理预案数据库直接提取相应的处理方法，及时采取人员介入封锁道路等办法，将安全隐患消除在萌芽状态并且能够对数据进行收集为以后提供参考依据，对结构损伤机理研究和行业规范标准的形成起到了重要作用。
40.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的原理之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。