红土型边坡位移监测装置及使用方法

摘要

本发明提供了一种红土型边坡位移监测装置及使用方法，监测装置包括若干个位移测量单元和地面支撑单元；地面支撑单元包括若干个支架；支架上设有指针；位移测量单元包括依次相连的标尺、位移传递索及测量头，位移传递索套有套筒及打气装置，标尺位于支架内，标尺的中心线位于指针的中心平面上。使用方法为组装位移测量单元，固定地面支撑单元及位移测量单元；固定测量头；记录数据；实时监测土体位移情况，记录数据，检测分析结果。本发明提供的红土型边坡位移监测装置及使用方法，采用机械的方法对红土各层、各部分的顺坡位移进行实时测量，保证了测量精度；运用若干个位移测量单元同时监测大面积的土体情况，效率高。

说明书

技术领域

本发明属于土层位移监测技术领域，更具体地说，是涉及一种红土型边坡位移监测装置及使用方法。

背景技术

我国目前大量的高铁、高速公路等基础设施建设项目穿越红土地区，形成了大量的红土工程边坡。在自然条件下红土边坡经常发生大规模滑坡等地质灾害，造成道路中断、河流堵塞、房屋掩埋等事故，给附近人民生命财产安全带来重大的威胁，因此，能够准确的检测红土边坡的土体顺坡位移并且能够早期发现预报滑坡事故发生的可能，能够及时预防并控制滑坡事故，具有重要的现实意义。

目前对于红土边坡工程的检测大部分是通过模型试验，建立观测点进行动态检测，或用电子传感器等方法进行检测，难以保证检测的实时反馈和测量的精度，大多只能观测到因边坡表面上的位移现象引起的滑坡的前兆，难以大面积预报因边坡内部发生大规模位移而引起的滑坡。

发明内容

本发明的目的在于提供一种红土型边坡位移监测装置及使用方法，旨在解决目前存在的实时的、精确的、大面积的监测红土型边坡位移困难的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种红土型边坡位移监测装置，包括：若干个位移测量单元和地面支撑单元；所述地面支撑单元固定在土体上，所述地面支撑单元包括与所述位移测量单元一一对应连接的若干个支架；所述支架上设有指针；所述位移测量单元包括套筒、位移传递索、测量头、标尺和打气装置；所述位移传递索一端与测量头相连，位移传递索另一端与标尺相连，所述套筒在位移传递索外沿位移传递索滑动，所述打气装置设置在套筒上端部，所述位移传递索穿过打气装置；所述打气装置与套筒相连通；所述标尺位于所述支架内，所述标尺的中心线位于所述指针的中心平面上。

进一步地，所述套筒内设有用于支撑测量头的卡扣。

进一步地，所述打气装置上部设有弹性阻拦锁，位移传递索穿过弹性阻拦锁。

进一步地，所述测量头为伞状，所述伞状的测量头沿中心轴收紧或散开。

进一步地，所述地面支撑单元还包括固定座和支架框，所述固定座设置在支架框下部，所述支撑框与支架连接。

进一步地，所述支架包括长方形框体、支腿和固定座，所述长方形框体每个角下设有一个支腿，每个支腿下设有一个固定座，所述支腿套装在固定盘内，所述固定盘中间设有与弹性阻拦锁相适配的通孔，所述位移测量单元放置在长方形框体内，所述指针设置于所述长方形框体上。

进一步地，所述测量头为耐腐蚀塑料材质。

进一步地，所述卡扣为橡胶材质。

进一步地，所述打气装置与套筒螺纹连接。

本发明提供的红土型边坡位移监测装置的有益效果在于：与现有技术相比，本发明运用若干个位移测量单元同时监测大面积的土体情况，效率高，对红土各层、各部分的顺坡位移进行实时测量，保证了测量精度，地面支撑单元固定在土体上，使装置更牢固稳定，打气装置将测量头送入土体，简单方便。

本发明还提供了一种红土型边坡位移监测装置的使用方法包括：

将测量头连接在位移传递索下端，位移传递索上端连接标尺，将测量头插入套筒，打气装置穿过标尺与套筒上端相连；

将地面支撑单元固定在土体上，将组装好的位移测量单元一一对应放入支架；

启动打气装置，将测量头安置在预定位置并展开，抽出套筒，将打气装置安置在土体或支架内；

记录指针所指示的标尺的初始位置；

实时监测土体位移情况，记录指针所指示的标尺的移动位置，完成检测并分析结果。

本发明提供的红土型边坡位移监测装置的使用方法的有益效果在于：与现有技术相比，本发明红土型边坡位移监测装置的使用方法运用土体移动带动标尺移动，利用指针对照标尺读数，采用机械的方法对红土各层、各部分的顺坡位移进行实时测量，保证了测量精度。

附图说明

图1为本发明实施例提供的红土型边坡位移监测装置的结构示意图一；

图2为本发明实施例提供的红土型边坡位移监测装置的中位移测量单元的结构示意图；

图3为图1中红土型边坡位移监测装置的使用状态图；

图4为本发明实施例提供的红土型边坡位移监测装置的结构示意图二；

图5为图4中红土型边坡位移监测装置的使用状态图。

其中：1、支架；2、指针；3、套筒；4、位移传递索；5、测量头；6、标尺；7、打气装置；8、卡扣；9、弹性阻拦锁；10、固定座；11、支架框；12、长方形框体；13、支腿；14、固定盘。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，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仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”、“若干个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请一并参阅图1至图5，现对本发明提供的红土型边坡位移监测装置进行说明。所述红土型边坡位移监测装置，包括若干个位移测量单元和地面支撑单元；地面支撑单元固定在土体上，地面支撑单元包括与位移测量单元一一对应连接的若干个支架1；支架1上设有指针2；位移测量单元包括套筒3、位移传递索4、测量头5、标尺6和打气装置7；位移传递索4一端与测量头5相连，位移传递索4另一端与标尺6相连，套筒3在位移传递索4外沿位移传递索4滑动，打气装置7设置在套筒3上端部，位移传递索4穿过打气装置7；所述打气装置7与套筒3相连通；指针2与标尺6相对应设置，标尺6位于支架1内，标尺6的中心线位于指针2的中心平面上。

本发明提供的红土型边坡位移监测装置，与现有技术相比，位移测量单元和地面支撑单元可以拆装，能重复利用，通过指针2、标尺6和测量头5对土体移动进行监测，采用机械的方法，增加了测量精度，可普及性强，同时能对土体进行实时监测，及时发现存在的潜在滑坡可能，本装置采用若干个位移测量单元同时工作，能大面积的同时监测土体，监测范围更广泛，提高了工作效率打气装置7将传递索送入到土体内，简单方便。

指针2可以是一根直杆，也可以是环状盘，指针2设置在支架1内侧。套筒3用于固定测量头5，不使用时将测量头5放置在套筒3内，安全可靠，对测量头5起到保护作用，同时在使用时打气装置7将测量头5从套筒3内送出，简单方便。

标尺6为毫米级别标尺6，提高测量精度。

进一步地，请参阅图2，作为本发明提供的红土型边坡位移监测装置的一种具体实施方式，套筒3内设有卡扣8，卡扣8用于支撑测量头5。卡扣8为瓣状的，均匀分布在套筒3内壁，且卡扣8设置在套筒3中间靠下部位，卡扣8为3个瓣状体组成，瓣状体呈直角三角形，直角边与套筒3内壁相连，3个瓣状体之间留有缝隙。

进一步地，请参阅图1至图5，作为本发明提供的红土型边坡位移监测装置的一种具体实施方式，打气装置7上部设有弹性阻拦锁9，位移传递索4穿过弹性阻拦锁9。弹性阻拦锁9使位移传递索4处于紧绷状态，提高测量精度。

进一步地，参阅图1至图5，作为本发明提供的红土型边坡位移监测装置的一种具体实施方式，测量头5为伞状，所述伞状的测量头5沿中心轴收紧或散开。测量头5在套筒3中时为收紧状态，当测量头5离开套筒3会自动展开成伞状。测量头5可以伴随监测土体一同发生顺坡位移。

进一步地，请参阅图1及图3，作为本发明提供的红土型边坡位移监测装置的一种具体实施方式，地面支撑单元还包括固定座10和支架框11，所述固定座10设置在支架框11下部，支撑框11为“]”字型结构的框体，其两端分别与位于两边的支架1连接。

固定座10通过锚固方式固定于边坡顶端稳固的土体或岩体上，通过将待测边坡顶端逐层划分成若干网格，监测每层不同位置的顺坡滑移、不同层之间的相对滑移以及多层发生整体顺坡滑移。

进一步地，请参阅图4及图5，作为本发明提供的红土型边坡位移监测装置的一种具体实施方式，支架1包括长方形框体12、支腿13和固定座10，长方形框体12每个角下设有一个支腿13，每个支腿13下设有一个固定座10，多个所述支腿13套装在一个固定盘14内，所述固定盘14中间设有与弹性阻拦锁9相适配的通孔，所述位移测量单元设置在长方形框体12内，长方形框体12设置指针2。本结构的一个支架1对应一个位移测量单元，固定座10通过锚固方式固定于边坡顶端稳固的土体或岩体上，在测量土体上设置若干个支架1，能同时监测大面积的土体移动。

进一步地，作为本发明提供的红土型边坡位移监测装置的一种具体实施方式，测量头5为耐腐蚀塑料材质，位移传递索4为耐腐蚀塑料材质。

进一步地，作为本发明提供的红土型边坡位移监测装置的一种具体实施方式，卡扣8为橡胶材质。橡胶具有弹力，既不会对卡扣8造成损害，同时也能保证卡扣8能穿过卡扣8向下移动。

进一步地，作为本发明提供的红土型边坡位移监测装置的一种具体实施方式，打气装置7与套筒3螺纹连接，拆装简单方便。

本发明还提供一种红土型边坡位移监测装置的使用方法。所述红土型边坡位移监测装置的使用方法包括：

组装位移测量单元：将测量头5连接在位移传递索4下端，位移传递索4上端连接标尺6，将测量头5插入套筒3并固定于卡扣8处，打气装置7穿过标尺6与套筒3上端相连；

按所需测量的位移点数目拼装带有相应数目网格的支架1，将地面支撑单元的固定座10固定在土体上，将组装好的位移测量单元一一对应放入支架1的单元格或长方形框体12内；

启动打气装置7，打气装置7向套筒3内打气，套筒3内气压升高，带动测量头5向下移动，测量头5移出套筒3，将测量头5安置在预定位置并展开，抽出套筒3，将打气装置7安置在土体或固定盘14，弹性阻拦锁9穿过标尺6和位移传递索4固定在打气装置7上端；

记录指针2所指示的标尺6的初始位置；

实时监测土体位移情况，记录指针2所指示的标尺6的移动位置，完成检测并分析结果；

监测完毕，拆除装置并回收保存，校准后可在此使用按照上述步骤再次监测。

本发明提供的红土型边坡位移监测装置的使用方法，与现有技术相比，运用土体移动带动标尺移动，利用指针对照标尺读数，采用机械的方法对红土各层、各部分的顺坡位移进行实时测量，保证了测量精度。

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，凡在本发明的精神和原则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。