专利名称：滑坡深部大位移柔性监测系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及监测系统，尤其是涉及滑坡深部大位移柔性监测系统，属于对滑坡状况进行监测的系统。
背景技术：
滑坡深部位移监测是滑坡稳定性监测的一种重要方法，是滑坡整体位移变形动态综合监测的重要组成部分。这种方法是目前为止实现滑坡深部滑体滑动变形的具体手段和主要方法，经过数十年的研究和开发取得了较好的成果。目前国内外对崩滑体变形的量测均局限于小尺寸范围内，在滑坡滑动之后，多数以接触测量和有线传输的系统已经破坏或者失去安装条件，故无法监测灾害体运动的全过程，无法界定蠕变、滑移、剧移等各阶段的临界值。以往常采用的滑动式倾斜仪，探管与测量管配合精度不高，以至于量测的重复性较差，量测时间上也不连续，人为影响因素较大；测量管变形大后，探管下不去，易发生孔内事故，无法量测；在深孔中测量非常麻烦费事，效率不闻。
实用新型内容本实用新型的目的在于克服在滑坡发生大位移后，钻孔倾斜仪失去测量条件时，滑坡位移变形无法测量的情况，提供了一种滑坡深部大位移柔性监测系统。本实用新型的目的通过下述技术方案实现:滑坡深部大位移柔性监测系统，包括固定在监测箱内部的收线装置和固定柱，所述收线装置上设置有弹簧以及柔性绳索，弹簧的两端分别缠绕在固定柱和收线装置上，监测箱内部设置有光电编码器，柔性绳索一端固定在收线装置上，另一端缠绕在光电编码器上后再伸出监测箱。针对目前滑坡深部变形大位移无法监测的现状，拟采用高精度倾斜传感器和光电编码器相结合，通过自主开发和系统集成，研究能跟踪滑带大位移变化的实时监测系统和现场安装工艺，既解决滑坡弹性变形阶段、微裂变形阶段和匀速变形阶段的高精度监测，又可以跟踪滑坡加速变形阶段和剧滑变形阶段滑带大位移变化，为分析滑坡体实时变形过程和监测预警提供可靠详实的依据。进一步地，所述收线装置的中心和固定柱的中心均设置有销柱，销柱的底端固定在监测箱上，且收线装置和固定柱均能够绕着各自的销柱转动。收线装置上的钢丝绳为若干圈，在需要收紧或者放线时，收线装置都要转动，通过涡卷弹簧，带动固定柱转动，设置销轴，就是便于收线装置和固定柱的同步转动。进一步地，所述柔性绳索为钢丝绳，弹簧为涡卷弹簧，且钢丝绳设置在涡卷弹簧的上方。采用钢丝绳和涡卷弹簧均为优选方式，只要能提供满足使用条件即可，涡卷弹簧，又名发条弹簧，其一端固定而另一端作用有扭矩；在扭矩作用下弹簧材料产生弯曲弹性变形，使弹簧在平面内产生扭转，其变形角的大小与扭矩成正比。进一步地，所述光电编码器连接有转轮，转轮与光电编码器连接为整体结构，整体结构能够沿着转轮的轴心线转动，转轮的轮面内凹形成凹槽，钢丝绳缠绕在凹槽中。钢丝绳缠绕在凹槽中为一圈，利用钢丝绳的运动带动转轮的转动，光电编码器利用转轮转动的圈数与周长等计算出钢丝绳移动的距离。综上所述，本实用新型的有益效果是:(a)传统的滑坡位移变形依靠钻孔倾斜仪完成，但钻孔倾斜仪有测量角度限制，当滑坡变形较大，超出倾斜仪测量范围时，钻孔倾斜仪失效，此时通过采用柔性连接的钢丝绳的长度变化依然可以反应滑坡的变形情况；(b)提出在同一钻孔内安装多组柔性位移监测装置，通过不同深度位置的钢丝绳的长度变化，分析滑坡各深度变形情况，进而对滑坡整体变形情况进行分析。
图1是本实用新型的结构示意图；图2是滑坡前状态图；图3是滑坡后状态图。附图中标记及相应的零部件名称:1 一钢丝绳；2—光电编码器；3—涡卷弹簧；4一固定柱；5—收线装置；6—监测箱；7—滑坡体；8—基岩；9一锚固点；10—安装块。
具体实施方式
下面结合实施例及附图，对本实用新型作进一步的详细说明，但本实用新型的实施方式不仅限于此。实施例1:如图1所示，滑坡深部大位移柔性监测系统，包括固定在监测箱6内部的收线装置5和固定柱4，所述收线装置5上设置有弹簧以及柔性绳索，弹簧的两端分别缠绕在固定柱4和收线装置5上，监测箱6内部设置有光电编码器2，柔性绳索一端固定在收线装置5上，另一端缠绕在光电编码器2上后再伸出监测箱6 ;为了便于收线装置5和固定柱4的转动，在收线装置5的中心和固定柱4的中心均设置有销柱，销柱的底端固定在监测箱6上。在收线装置5内部在监测箱内部设置有若干块安装块10，为实现多组叠加功能所设计。固定柱4为涡卷弹簧3提供支点，涡卷弹簧3保证收线装置在弹簧力的作用下，始终能够将钢丝绳I绷紧，通过涡卷弹簧的拉力，固定柱4能够绕着销柱转动，保持与收线装置5的同步转动。柔性绳索优先选用钢丝绳1，弹簧优先选用涡卷弹簧3，且钢丝绳I设置在涡卷弹簧3的上方。涡卷弹簧3能提供一恒力保证钢丝绳为绷紧状态，在涡卷弹簧的作用下，收线装置始终保持钢丝绳上的拉力，使得钢丝绳处于绷紧状态。光电编码器2连接有转轮，转轮与光电编码器2连接为整体结构，整体结构能够沿着转轮的轴心线转动，转轮的轮面内凹形成凹槽，钢丝绳I缠绕在凹槽中。光电编码器2是用于测量转轮在钢丝绳I带动下转动的圈数以及转速，最终测量出钢丝绳移动的距离，得到滑坡的变形。如图2、图3所示，滑坡开始前，在滑坡上打一钻孔至基岩8。在孔底基岩8处，用水泥作为锚固点9固定一根钢丝绳1，并引至孔口。钢丝绳I在孔口连接收线装置5。当滑坡体7滑动时，收线装置5连接的钢丝绳I被拉出，钢丝绳I拉出的长度可由光电编码器2量测。这样，当滑坡体发生较大位移时，钻孔倾斜仪失去了测量条件，但是钢丝绳I可以继续对滑坡的位移变形进行监测，因为该监测方法靠钢丝绳I的长度变化来完成，属于柔性连接，故称为柔性监测方法。实施例2:为了更好的对滑坡位移进行监测，可在钻孔内安装多个柔性位移监测装置，通过不同孔深位置处的钢丝绳变化，可综合反映该滑坡的变形趋势及方向。采取上述方式，就能较好地实现本实用新型。
权利要求1.滑坡深部大位移柔性监测系统，其特征在于:包括固定在监测箱(6)内部的收线装置(5)和固定柱(4)，所述收线装置(5)上设置有弹簧以及柔性绳索，弹簧的两端分别缠绕在固定柱(4)和收线装置(5)上，监测箱(6)内部设置有光电编码器(2)，柔性绳索一端固定在收线装置(5 )上，另一端缠绕在光电编码器(2 )上后再伸出监测箱(6 )。
2.根据权利要求1所述的滑坡深部大位移柔性监测系统，其特征在于:所述收线装置(5)的中心和固定柱(4)的中心均设置有销柱，销柱的底端固定在监测箱(6)上，且收线装置(5)和固定柱(4)均能够绕着各自的销柱转动。
3.根据权利要求1或2所述的滑坡深部大位移柔性监测系统，其特征在于:所述柔性绳索为钢丝绳(1)，弹簧为涡卷弹簧(3)，且钢丝绳(I)设置在涡卷弹簧(3)的上方。
4.根据权利要求3所述的滑坡深部大位移柔性监测系统，其特征在于:所述光电编码器(2)连接有转轮，转轮与光电编码器(2)连接为整体结构，整体结构能够沿着转轮的轴心线转动，转轮的轮面内凹形成凹槽，钢丝绳(I)缠绕在凹槽中。
专利摘要本实用新型公开了一种滑坡深部大位移柔性监测系统，包括固定在监测箱内部的收线装置和固定柱，所述收线装置上设置有弹簧以及柔性绳索，弹簧的两端分别缠绕在固定柱和收线装置上，监测箱内部设置有光电编码器，柔性绳索一端固定在收线装置上，另一端缠绕在光电编码器上后再伸出监测箱。该监测系统能够反应滑坡的变形情况，通过不同深度位置的钢丝绳的长度变化，分析滑坡各深度变形情况，进而对滑坡整体变形情况进行分析。
文档编号G01B11/04GK203011346SQ20132003230
公开日2013年6月19日 申请日期2013年1月22日 优先权日2013年1月22日
发明者李扬, 郭启锋, 季伟峰, 黄磊博 申请人:中国地质科学院探矿工艺研究所