CN110965565A - 改扩建高速公路边坡智能防护系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种改扩建高速公路边坡智能防护系统，包括：智能监测模块；防护装置，其包括：多个固定装置，相邻固定装置之间以可拆卸的方式固定连接；固定装置包括：主杆，其为中空结构，沿主杆的纵向设置多个第一孔洞；主杆内浇筑泥浆，泥浆内包括土壤粘合剂；多个插板，其间隔均匀的设置在主杆的外周；连接板，其连接在平行且相邻的插板之间，连接板朝向边坡外的一侧设置腔室，腔室内设置可移动的支板，支板包括第一支板和连接在第一支板外侧的第二支板，第二支板的上设置多个第二孔洞。本发明具有很好的稳固效果，利于建立对边坡的整体性加固，并且对可能发生的边坡灾害现象及时发现，及时预防，还具备降低灾害发生的缓冲结构。

Description

改扩建高速公路边坡智能防护系统

技术领域

本发明涉及边坡防护技术领域，尤其涉及一种改扩建高速公路边坡智能防护系统。

背景技术

随着时代的发展，初建的高速公路的宽度，已无法满足人们日益强烈的出行需求，由此，高速公路的改扩建工程也越来越多，相对于高速公路路基两侧的边坡的扩建也需要考虑在内，边坡使路基一侧边坡指的是为保证路基稳定，在路基两侧做成的具有一定坡度的坡面。为防止在改扩建过程中边坡出行崩塌和滑坡等现象，需在扩建后的路基两侧对边坡进行再次加固，传统的加固方式加固并不利于长期稳定，其无法及时发现预防可能发送的崩塌和滑坡现象。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种改扩建高速公路边坡智能防护系统，其具有很好的稳固效果，利于建立对边坡的整体性加固，并且对可能发生的边坡灾害现象及时发现，及时预防，还具备降低灾害发生的缓冲结构。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种改扩建高速公路边坡智能防护系统，包括：

智能监测模块，其包括：

处理器；降水量信息采集模块，其连接到所述处理器，所述降水量信息采集模块用于采集边坡所处区域的降水量信息。

土壤水分采集模块，其连接到所述处理器，所述土壤水分采集模块用于采集所述边坡所处区域土壤的含水量信息。

震动感应模块，其用于监测所述边坡以及边坡附近土质的震动，当震动超过设定阈值时，所述震动感应模块向所述处理器传输震动信息。

防护装置，其包括：

多个固定装置，相邻所述固定装置之间以可拆卸的方式固定连接；所述固定装置包括：

主杆，其为中空结构，沿所述主杆的纵向设置多个第一孔洞；上下所述第一孔洞交错设置，所述第一孔洞的直径设置为4-5厘米；所述主杆内浇筑泥浆，所述泥浆内包括土壤粘合剂。

多个插板，其间隔均匀的设置在所述主杆的外周，所述插板与所述边坡的倾斜面垂直，所述插板的底端设置刃口。

连接板，其连接在平行且相邻的所述插板之间，所述连接板朝向所述边坡外的一侧设置腔室，所述腔室内设置可移动的支板，所述支板包括第一支板和连接在所述第一支板外侧的第二支板，所述第二支板的上设置多个第二孔洞。

优选的是，所述固定装置之间的具体连接方式为：所述插板外侧的一端设置固定耳，所述固定装置之间对接的所述插板上的所述固定耳上下重合，所述重合的固定耳内贯穿固定栓。

优选的是，所述插板设置为4-6个，对接的所述插板位于同一直线。

优选的是，所述连接板与所述边坡的倾斜面的夹角设置为45-60度。

优选的是，所述支板的具体设置方式为：所述支板的底端设置气缸，所述气缸受控于所述处理器，所述气缸设置为2-4个。

优选的是，所述第一支板和第二支板的具体连接方式为：所述第一支板的外侧并排设置多组杆体，所述第二支板相对所述第一支板的位置设置多个与所述杆体适配的第三孔洞，所述第一支板和第二支板的连接处设置固定板以及固定所述固定板的螺栓。

优选的是，还包括排水监测系统，所述排水监测系统包括：

排水结构，其包括纵向排水管和与所述纵向排水管相通的横向排水管，所述纵向排水管两侧的所述边坡成170-175度的V形角，所述横向排水管和纵向排水管均为向下凸起的弧形板。

排水监测模块，其用于在降雨时监测各个纵向排水管和横向排水管对接形成的各个结点的排水量信息，并传输至所述处理器。

本发明至少包括以下有益效果：

本发明通过智能监测模块，便于及时有效的采集边坡所处区域的降雨量，土壤内水分含量以及边坡附近的大的震动信息，从而通过采集汇集的信息，对边坡进行结构上的有效防护，以避免因边坡降雨冲刷，土壤水分含量过高以及地震或其他大的震动导致的边坡发生滑坡，进而提高了边坡防护的有效性。通过在边坡内设置多个左右上下对接的固定装置，从而构成由多个固定装置紧密连接的庞大结构，对边坡整体的防护更为牢固，通过在主杆内设置泥浆，使包含有土壤粘合剂的泥浆在浇筑到主杆后，在夯实的基础上，部分经第一孔洞渗入主杆附近的土壤内，从而间接扩大了主杆与土壤连接的基础，使得主杆的连接更为牢固；多个插杆交错设置在主杆的外周，建立与主杆之间的连接，通过插板对边坡分区域固定，使得边坡的固定化整为小，在小区域内稳固的前提下，大区域的边坡才能保持稳固；所述连接板设置相邻的上方插板之间，不仅使得相邻的固定装置连接更为紧密。同时连接板内的支板的移动受控于处理器，在接收到可能造成滑坡的预警信息时，处理器使得支板向外延伸，从而对可能发生的滑坡起到很好的缓冲作用，极大的降低了边坡滑坡时对高速公路的冲击，保证了灾害发生时，人员的安全以及车流的有序。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明中与所述边坡平行的俯视图；

图2为本发明中所述固定装置的结构示意图；

图3为本发明中所述连接板的结构示意图；

图4为本发明中所述智能监测模块的结构框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

如图1-4所示，本发明提供一种改扩建高速公路边坡智能防护系统，包括：

智能监测模块，其包括：

处理器；降水量信息采集模块，其连接到所述处理器，所述降水量信息采集模块用于采集边坡所处区域的降水量信息。

土壤水分采集模块，其连接到所述处理器，所述土壤水分采集模块用于采集所述边坡所处区域土壤的含水量信息。

震动感应模块，其用于监测所述边坡以及边坡附近土质的震动，当震动超过设定阈值时，所述震动感应模块向所述处理器传输震动信息。

防护装置，其包括：

多个固定装置10，相邻所述固定装置10之间以可拆卸的方式固定连接；所述固定装置10包括：

主杆101，其为中空结构，沿所述主杆101的纵向设置多个第一孔洞102；上下所述第一孔洞102交错设置，所述第一孔洞102的直径设置为4-5厘米；所述主杆101内浇筑泥浆，所述泥浆内包括土壤粘合剂。

多个插板103，其间隔均匀的设置在所述主杆101的外周，所述插板103与所述边坡的倾斜面垂直，所述插板103的底端设置刃口。

连接板104，其连接在平行且相邻的所述插板103之间，所述连接板104朝向所述边坡外的一侧设置腔室，所述腔室内设置可移动的支板105，所述支板105包括第一支板1051051和连接在所述第一支板1051051外侧的第二支板1051052，所述第二支板1051052的上设置多个第二孔洞1053。

在上述方案中，通过智能监测模块，便于及时有效的采集边坡所处区域的降雨量，土壤内水分含量以及边坡附近的大的震动信息，从而通过采集汇集的信息，对边坡进行结构上的有效防护，以避免因边坡降雨冲刷，土壤水分含量过高以及地震或其他大的震动导致的边坡发生滑坡，进而提高了边坡防护的有效性。通过在边坡内设置多个左右上下对接的固定装置10，从而构成由多个固定装置10紧密连接的庞大结构，对边坡整体的防护更为牢固，通过在主杆101内设置泥浆，使包含有土壤粘合剂的泥浆在浇筑到主杆101后，在夯实的基础上，部分经第一孔洞102渗入主杆101附近的土壤内，从而间接扩大了主杆101与土壤连接的基础，使得主杆101的连接更为牢固；多个插杆交错设置在主杆101的外周，建立与主杆101之间的连接，通过插板103对边坡分区域固定，使得边坡的固定化整为小，在小区域内稳固的前提下，大区域的边坡才能保持稳固；所述连接板104设置相邻的上方插板103之间，不仅使得相邻的固定装置10连接更为紧密。同时连接板104内的支板105的移动受控于处理器，在接收到可能造成滑坡的预警信息时，处理器使得支板105向外延伸，从而对可能发生的滑坡起到很好的缓冲作用，极大的降低了边坡滑坡时对高速公路的冲击，保证了灾害发生时，人员的安全以及车流的有序。

一个优选方案中，所述固定装置10之间的具体连接方式为：所述插板103外侧的一端设置固定耳106，所述固定装置10之间对接的所述插板103上的所述固定耳106上下重合，所述重合的固定耳106内贯穿固定栓107。

在上述方案中，通过插板103外侧的固定耳106，实现相邻固定装置10之间的连接，安装固定装置10时，需先在边坡上挖设与固定装置10适配的凹槽，在相邻固定装置10放入凹槽内时，需使相邻插板103上的固定耳106上下重合，在插入固定栓107，固定栓107的顶端的直径大于固定耳106的内径，且固定栓107的长度设置为1-2米，对连接在一起的固定装置10起到很好的固定作用，进而降低了边坡发生滑坡的可能性。

一个优选方案中，所述插板103设置为4-6个，对接的所述插板103位于同一直线。

在上述方案中，所述插板103设置的数量建立在可实现上下左右对接的基础上，便于与相邻的固定装置10的插板103建立紧密的连接，左右相邻插板103以及上下相邻插板103位于同一直线时，使得安装更为方便省力，同时也利于提高连接在一起的固定装置10之间的牵制。

一个优选方案中，所述连接板104与所述边坡的倾斜面的夹角设置为45-60度。

在上述方案中，所述连接板104与边坡倾斜面的角度，即连接板104插入的边坡的角度，向边坡顶端倾斜，从而使得连接板104内的支板105在延伸时，同样处于向边坡顶端倾斜的角度，进而更利于支板105对滑坡泥流的缓冲。

一个优选方案中，所述支板105的具体设置方式为：所述支板105的底端设置气缸，所述气缸受控于所述处理器，所述气缸设置为2-4个。

在上述方案中，处理器在接收到相应的数据传输，如地震预警信息或者是大的降雨量信息，即可能造成边坡滑坡问题的信息时，控制气缸伸长，以使支板105在气缸的作用下，延伸出连接板104，以起到对滑坡泥流的缓冲作用。

一个优选方案中，所述第一支板1051051和第二支板1051052的具体连接方式为：所述第一支板1051051的外侧并排设置多组杆体，所述第二支板1051052相对所述第一支板1051051的位置设置多个与所述杆体适配的第三孔洞，所述第一支板1051051和第二支板1051052的连接处设置固定板1054以及固定所述固定板1054的螺栓1055。

在上述方案中，通过第一支板1051051上的多组杆件与第二支板1051052进行串接，杆件插入第三孔洞内，固定板1054安装在第一支板1051051和第二支板1051052的连接处，再通过螺栓1055对固定板1054进行固定，第二支板1051052的长度远远大于第一支板1051051的长度，在突发情况下，第二支板1051052起到主要的对泥石流等的缓冲作用，第一支板1051051和第二支板1051052的连接方式，便于第二支板1051052的维修和更换。

一个优选方案中，还包括排水监测系统，所述排水监测系统包括：

排水结构，其包括纵向排水管和与所述纵向排水管相通的横向排水管，所述纵向排水管两侧的所述边坡成170-175度的V形角，所述横向排水管和纵向排水管均为向下凸起的弧形板。

排水监测模块，其用于在降雨时监测各个纵向排水管和横向排水管对接形成的各个结点的排水量信息，并传输至所述处理器。

在上述方案中，通过设置纵向排水管和横向排水管，使得沿着边坡向下流的排水，使得水流快速经纵向排水管至横向排水管，避免排水不畅，雨水对边坡造成大的冲击；所述纵向排水管两侧边坡角度的设置，有利于经边坡流淌的雨水汇集至纵向排水管，从而减少边坡其他区域被雨水长时间浸泡，所述纵向排水管和横向排水管弧形结构的设置，利于水流汇集的同时，一定程度上增大排水的量，提高了边坡排水的有效性；通过设置排水监测模块，在降雨的雨水时节，在易堵塞的各个交叉点的位置，实时监测排水量，避免排水不畅不能及时解决的问题，使得水流及时排出，减少对边坡的浸泡。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (7)

1.一种改扩建高速公路边坡智能防护系统，其中，包括：

智能监测模块，其包括：

处理器；

降水量信息采集模块，其连接到所述处理器，所述降水量信息采集模块用于采集边坡所处区域的降水量信息；

土壤水分采集模块，其连接到所述处理器，所述土壤水分采集模块用于采集所述边坡所处区域土壤的含水量信息；

震动感应模块，其用于监测所述边坡以及边坡附近土质的震动，当震动超过设定阈值时，所述震动感应模块向所述处理器传输震动信息；

防护装置，其包括：

多个固定装置，相邻所述固定装置之间以可拆卸的方式固定连接；所述固定装置包括：

主杆，其为中空结构，沿所述主杆的纵向设置多个第一孔洞；上下所述第一孔洞交错设置，所述第一孔洞的直径设置为4-5厘米；所述主杆内浇筑泥浆，所述泥浆内包括土壤粘合剂；

多个插板，其间隔均匀的设置在所述主杆的外周，所述插板与所述边坡的倾斜面垂直，所述插板的底端设置刃口；

连接板，其连接在平行且相邻的所述插板之间，所述连接板朝向所述边坡外的一侧设置腔室，所述腔室内设置可移动的支板，所述支板包括第一支板和连接在所述第一支板外侧的第二支板，所述第二支板的上设置多个第二孔洞。

2.如权利要求1所述改扩建高速公路边坡智能防护系统，其中，所述固定装置之间的具体连接方式为：所述插板外侧的一端设置固定耳，所述固定装置之间对接的所述插板上的所述固定耳上下重合，所述重合的固定耳内贯穿固定栓。

3.如权利要求1所述改扩建高速公路边坡智能防护系统，其中，所述插板设置为4-6个，对接的所述插板位于同一直线。

4.如权利要求1所述改扩建高速公路边坡智能防护系统，其中，所述连接板与所述边坡的倾斜面的夹角设置为45-60度。

5.如权利要求1所述改扩建高速公路边坡智能防护系统，其中，所述支板的具体设置方式为：所述支板的底端设置气缸，所述气缸受控于所述处理器，所述气缸设置为2-4个。

6.如权利要求1所述改扩建高速公路边坡智能防护系统，其中，所述第一支板和第二支板的具体连接方式为：所述第一支板的外侧并排设置多组杆体，所述第二支板相对所述第一支板的位置设置多个与所述杆体适配的第三孔洞，所述第一支板和第二支板的连接处设置固定板以及固定所述固定板的螺栓。

7.如权利要求1所述改扩建高速公路边坡智能防护系统，其中，还包括排水监测系统，所述排水监测系统包括：

排水结构，其包括纵向排水管和与所述纵向排水管相通的横向排水管，所述纵向排水管两侧的所述边坡成170-175度的V形角，所述横向排水管和纵向排水管均为向下凸起的弧形板；

排水监测模块，其用于在降雨时监测各个所述纵向排水管和横向排水管对接形成的各个结点的排水量信息，并传输至所述处理器。

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