一种岩土工程边坡深部变形监测装置

本发明涉及边坡监测，尤其涉及一种岩土工程边坡深部变形监测装置。

背景技术：

1、岩土工程是研究地基与基础、边坡和地下工程等问题的工程，其中，边坡滑坡是一种最常见重大的地质灾害。而长期以来，边坡的安全性主要依靠设计来保证，但由于岩土体复杂，岩土力学尚具有半经验半理论的特点，在时间和空间上对岩土工程的安全度作出准确的判断还有较大困难，且边坡变形是一个渐进性的过程：滑动失稳由深部变形逐渐扩展演化至表面形成滑动面，边坡临近失稳破坏时呈现突变性和随机性，因此，边坡深部变形监测尤为重要。

2、经检索，中国专利号为cn 106441075 b的发明专利，公开了一种高路堤边坡深部及表层变形自动监测装置及施工工艺，包括参数频率增加发电机、电容器、带有保护套的第一钢丝、带有保护套的第二钢丝、压电式传感器、刻度调节盘、磁体、磁传感器、无线发射模块、微型沉降板、地插杆、预警装置及无线充电设备。与现有技术相比，该中国专利号为cn106441075 b的发明专利不仅能够监测到高路堤边坡深部位移，同时也能对边坡表面进行监测，即实现了对边坡深部和表层同步远程监控的功能，高效、准确的对边坡进行昼夜自动监控。

3、但上述高路堤边坡深部及表层变形自动监测装置在通过地插杆埋入边坡一定深度使平台设施处于相对稳定状态时，地插杆的插入操作需要其它工具的辅助，从而导致其无法快速的插入边坡中，且地插杆插入边坡后无法保证其能够稳固在边坡中，从而导致平台设施的稳定性较差，而平台设施的稳定性较差会对最终的监测数据产生影响，因此需要一种能够快速稳固平台设施的岩土工程边坡深部变形监测装置。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有技术中存在地插杆的插入操作需要其它工具的辅助，从而导致其无法快速的插入边坡中，且地插杆插入边坡后无法保证其能够稳固在边坡中，从而导致平台设施稳定性较差的缺点，而提出的一种岩土工程边坡深部变形监测装置。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、一种岩土工程边坡深部变形监测装置，包括安装在地平面的参数频率增加发电机和安装在边坡面的平台设施；所述平台设施的内部设置有用于辅助其快速稳固在边坡面的四个安装机构，每个所述安装机构均包括安装在所述平台设施内顶壁的驱动电机和开设在所述平台设施底部的通口，所述驱动电机的输出端固定连接有带顶驱动筒，所述带顶驱动筒的外部轴对称开设有两个z形限位驱动槽，两个所述z形限位驱动槽的内部均互动连接有连接轴，两个所述连接轴之间固定连接有与所述通口相适配的地插杆。

4、上述技术方案进一步包括：

5、所述参数频率增加发电机的外部电性连接有电容器、预警器和无线充电设备，所述平台设施的内部安装有压电式传感器、磁体、磁传感器、无线发射模块、导向滑轮和刻度调节盘，所述压电式传感器、所述磁传感器与所述无线发射模块电性连接。

6、所述参数频率增加发电机与所述压电式传感器之间设置有带有保护套的第一钢丝，所述磁传感器的外部设置有带有保护套的第二钢丝，所述第二钢丝绕过所述导向滑轮延伸至所述平台设施的外部并设置有微型沉降板。

7、所述带顶驱动筒的底部与所述平台设施内底壁转动连接，所述地插杆位于所述带顶驱动筒的内部，所述地插杆的底部呈尖端并延伸至所述通口的内部；所述地插杆只与两个所述连接轴固定连接。

8、每个所述安装机构还均包括固定连接在所述平台设施内部的固定套筒，所述固定套筒的外部轴对称开设有两个螺旋滑槽，两个所述连接轴分别延伸至两个所述螺旋滑槽的内部；两个所述连接轴在跟随两个所述z形限位驱动槽转动时，还会沿着两个所述螺旋滑槽的内部螺旋滑动。

9、所述地插杆的内部开设有空腔，所述地插杆的外部均匀开设有与所述空腔相连通的圆槽，所述圆槽的内部滑动连接有与所述地插杆垂直的稳固杆，所述稳固杆的一端呈弧面并延伸至所述空腔的内部，所述稳固杆的另一端呈尖面并延伸至所述圆槽的内部；若干个所述稳固杆伸出至边坡的内部能够增加所述地插杆的插入稳固性。

10、所述空腔的内顶壁安装有电液推杆，所述电液推杆的输出端固定连接有竖直连接杆，所述竖直连接杆的外部均匀固定连接有锥形推动块，所述锥形推动块的顶部横截面积大于其底部横截面积，所述稳固杆的弧面与所述锥形推动块的外侧相接触；通过启动所述电液推杆伸长即可使若干个所述锥形推动块向下运动，而向下运动的若干个所述锥形推动块会分别向外挤压相应的所述稳固杆。

11、所述锥形推动块的外部轴对称开设有倾斜滑槽，所述倾斜滑槽的内部滑动连接有滑块，所述滑块远离所述倾斜滑槽内部的一侧与所述稳固杆的弧面固定连接，所述滑块与所述倾斜滑槽之间固定连接有复位弹簧；所述复位弹簧用于辅助相应的所述稳固杆进行复位。

12、本发明具备以下有益效果：

13、1、本发明中：通过放置扶稳平台设施使平台设施与第二钢丝连接方向和边坡的走向相互垂直，随后同时启动四个安装机构中的驱动电机，使相应的带顶驱动筒顺时针转动并通过其外部的两个z形限位驱动槽带动两个连接轴和相应的地插杆，从而使得四个地插杆能够快速螺旋向下插入边坡的内部，如此即可实现平台设施的快速安装。

14、2、本发明中：通过启动四个安装机构中的电液推杆伸长使若干个锥形推动块向下运动，而向下运动的若干个锥形推动块会通过自身的锥形面分别向外挤压其外部的稳固杆，使其外部的稳固杆从对应的圆槽中滑出并进入边坡的内部，以增加地插杆的插入稳固性，从而增加平台设施的安装稳固性。

技术特征：

1.一种岩土工程边坡深部变形监测装置，包括安装在地平面的参数频率增加发电机(1)和安装在边坡面的平台设施(2)，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的一种岩土工程边坡深部变形监测装置，其特征在于：所述参数频率增加发电机(1)的外部电性连接有电容器(4)、预警器(5)和无线充电设备(6)，所述平台设施(2)的内部安装有压电式传感器(7)、磁体(8)、磁传感器(9)、无线发射模块(10)、导向滑轮(11)和刻度调节盘(12)，所述压电式传感器(7)、所述磁传感器(9)与所述无线发射模块(10)电性连接。

3.根据权利要求1所述的一种岩土工程边坡深部变形监测装置，其特征在于：所述参数频率增加发电机(1)与所述压电式传感器(7)之间设置有带有保护套的第一钢丝(13)，所述磁传感器(9)的外部设置有带有保护套的第二钢丝(14)，所述第二钢丝(14)绕过所述导向滑轮(11)延伸至所述平台设施(10)的外部并设置有微型沉降板(15)。

4.根据权利要求1所述的一种岩土工程边坡深部变形监测装置，其特征在于：所述带顶驱动筒(303)的底部与所述平台设施(2)内底壁转动连接，所述地插杆(306)位于所述带顶驱动筒(303)的内部，所述地插杆(306)的底部呈尖端并延伸至所述通口(302)的内部。

5.根据权利要求1所述的一种岩土工程边坡深部变形监测装置，其特征在于：每个所述安装机构(3)还均包括固定连接在所述平台设施(10)内部的固定套筒(307)，所述固定套筒(307)的外部轴对称开设有两个螺旋滑槽(308)，两个所述连接轴(305)分别延伸至两个所述螺旋滑槽(308)的内部。

6.根据权利要求1所述的一种岩土工程边坡深部变形监测装置，其特征在于：所述地插杆(306)的内部开设有空腔(309)，所述地插杆(306)的外部均匀开设有与所述空腔(309)相连通的圆槽(310)，所述圆槽(10)的内部滑动连接有与所述地插杆(306)垂直的稳固杆(311)，所述稳固杆(311)的一端呈弧面并延伸至所述空腔(309)的内部，所述稳固杆(311)的另一端呈尖面并延伸至所述圆槽(310)的内部。

7.根据权利要求6所述的一种岩土工程边坡深部变形监测装置，其特征在于：所述空腔(309)的内顶壁安装有电液推杆(312)，所述电液推杆(312)的输出端固定连接有竖直连接杆(313)，所述竖直连接杆(313)的外部均匀固定连接有锥形推动块(314)，所述锥形推动块(314)的顶部横截面积大于其底部横截面积，所述稳固杆(311)的弧面与所述锥形推动块(314)的外侧相接触。

8.根据权利要求7所述的一种岩土工程边坡深部变形监测装置，其特征在于：所述锥形推动块(314)的外部轴对称开设有倾斜滑槽(315)，所述倾斜滑槽(315)的内部滑动连接有滑块(316)，所述滑块(316)远离所述倾斜滑槽(315)内部的一侧与所述稳固杆(311)的弧面固定连接，所述滑块(316)与所述倾斜滑槽(315)之间固定连接有复位弹簧(317)。

技术总结
本发明公开了一种岩土工程边坡深部变形监测装置，包括安装在地平面的参数频率增加发电机和安装在边坡面的平台设施，平台设施的内部设置有四个安装机构，每个安装机构均包括驱动电机和通口，驱动电机的输出端固定连接有带顶驱动筒，带顶驱动筒的外部轴对称开设有两个Z形限位驱动槽，两个Z形限位驱动槽的内部均互动连接有连接轴，两个连接轴之间固定连接有与通口相适配的地插杆。本发明通过同时启动四个安装机构中的驱动电机，即可使四个地插杆快速螺旋向下插入边坡的内部，从而实现平台设施的快速安装；通过同时启动四个安装机构中的电液推杆，即可使四个地插杆外部的若干个稳固杆进入至边坡的内部，从而增加平台设施的安装稳固性。

技术研发人员：潘继良,马毅辰,席迅,张英,王培涛,黄正均
受保护的技术使用者：北京科技大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15