CN111474602A - 一种岩体崩塌监测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种岩体崩塌监测方法，使用一种辅助设备配合完成，该辅助设备包括安装框架，安装框架的上端为开口结构，安装框架上安装有导引输送管，安装框架的左端设置有插紧机构。本发明可以解决现有岩体崩塌监测过程中存在的以下难题a、需要人工将木桩插到事先在岩体上钻好的圆孔内，而且木桩在插入作业中对圆孔最前端的冲击力较大，容易导致圆孔扩大或者木桩的变形使木桩与圆孔之间留有缝隙，需要人工将小木桩插入到缝隙内进行填充，增加了劳动强度b、传统的监测方法无法模式单一，容易因为外部因素的变化影响监测的结果，无法对岩体崩塌进行有效的监测容易引发安全事故。

Description

一种岩体崩塌监测方法

技术领域

本发明涉及岩体监测技术领域，具体的说是一种岩体崩塌监测方法。

背景技术

岩体监测广泛用于水利水电工程坝基、坝肩、隧洞、地下厂房、水库及边坡工程。通过对岩体的监测能够及时的发先安全隐患，避免不可估量的损失，因此岩体监测的精确性尤为重要。

然而现有岩体崩塌监测过程中存在的以下难题a、需要人工将木桩插到事先在岩体上钻好的圆孔内，人工控制木桩插接，劳动强度大，插入作业中需要人工使用铁锤等工具对木桩进行敲打，且需要至少两人配合，浪费劳动力，而且木桩在插入作业中对圆孔最前端的冲击力较大，容易导致圆孔扩大或者木桩的变形使木桩与圆孔之间留有缝隙，需要人工将小木桩插入到缝隙内进行填充，增加了劳动强度b、传统的监测方法无法模式单一，容易因为外部因素的变化影响监测的结果，无法对岩体崩塌进行有效的监测容易引发安全事故。

对于目前岩体监测过程中存在的技术问题，相关技术领域的人员做出了调研后做出了适应的改进，如专利号为2015207063158的中国实用新型专利一种边坡岩体监测系统，通过微震监测和雷达监测进行结合监测，然而对于上述中的难题并没有提及。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种岩体崩塌监测方法，可以解决上述中提到的的难题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案来实现一种岩体崩塌监测方法，使用了一种辅助设备配合完成，该辅助设备包括安装框架，安装框架的上端为开口结构，安装框架上安装有导引输送管，安装框架的左端设置有插紧机构，导引输送管的中部开设有放料槽口，导引输送管的下端开设有进给槽，进给槽内设置有进给机构，进给机构上安装有敲击机构；

使用上述辅助设备对岩体进行监测包括以下步骤；

步骤一监测位置处理，根据岩体实际情况对需要监测的岩体位置进行清理，清理岩体表面的杂草，清除掉岩体裂缝处的杂物，使用油漆在岩体需要进行钻孔的位置进行标记；

步骤二填充泥土，把准备好的泥土与水混合搅拌成粘稠状填充到岩体裂缝内，对填充泥土后的岩体表面进行清理；

步骤三钻孔插桩，在步骤一中标记好的钻孔位置处钻出用于安装木桩的圆孔，使用辅助设备将木桩插入到圆孔内，安装在岩体上的木桩之间固定有收集带，木桩上安装有指示杆；

步骤四油漆喷涂，将油漆均匀喷涂到岩体表面，油漆的喷涂厚度为3-5mm，在插接木桩的岩体上方50cm位置处涂刷红色油漆标线，油漆标线长度为30cm，宽度为20cm，油漆标线中部的颜色为深红色，从中部往两侧颜色深度递减，指示杆指向油漆标线的中部；

步骤五定期观察，定期对实施检测的岩体位置进行观察，观察收集带中的泥土、岩石表面喷涂的油漆是否开裂以及观察指示杆相对于油漆标线的位置是否发生移动，并且做好观察记录，通过观察记录分析岩体崩塌数据，对岩体崩塌的情况进行监测；

所述敲击机构包括安装在进给机构上的空心框架，空心框架的左端开设有滑动孔，滑动孔内安装有滑动杆，滑动杆的左端安装有敲击板，敲击板与空心框架的外壁之间设置有弹簧，滑动杆的左端抵靠在驱动支链上，驱动支链固定在空心框架的右端内壁上；

所述插紧机构包括设置在导引输送管左端的辅助套架，辅助套架的中部为空心结构，辅助套架的左侧沿其周向均匀开设有放置圆腔，放置圆腔内放置有小木桩，导引输送管的左端开设有环形槽，环形槽内通过滑动配合方式安装有旋转盘，旋转盘上安装有工作机构

所述工作机构包括套设在旋转盘右端的从动齿轮，从动齿轮上啮合有主动齿轮，主动齿轮固定在工作电机的输出轴上，工作电机通过电机座安装在导引输送管的外壁上，旋转盘的右端安装有L型架，L型架上开设有工作孔，工作孔内通过弹簧安装有工作杆，旋转盘的侧壁上安装有升降气缸，升降气缸的下端安装有横板，横板安装有三角块与弹力杆，三角块的左端抵靠在工作杆上，且三角块的表面为凹凸结构。

所述滑动杆上开设有固定孔，空心框架的内壁上安装有固定气缸，固定气缸的下端安装有配合固定孔使用的固定杆。

优选的所述驱动支链包括滑动设置在空心框架上的驱动板，驱动板的左端抵靠在滑动杆上，驱动板上对称设置有呈直线布置的齿条，空心框架的右端内壁上安装有驱动电机，驱动电机的输出轴上安装有驱动盘，驱动盘上设置有齿条，齿条在驱动盘上呈半圆形排布，且驱动板上的布置的齿条与驱动盘上布置的齿条啮合。

优选的所述驱动板的左端面为凹凸不平结构。

优选的所述进给机构包括通过电机座安装在空心框架上的进给电机，进给电机与丝杠的一端相连，丝杠的另一端通过轴承固定在空心框架上，丝杠上设置有移动块，移动块上安装有连接杆，连接杆的上端穿过进给槽连接在空心框架上。

优选的所述环形槽的右端沿其周向均匀开设有定位孔。

优选的所述旋转盘上开设有环形移动槽，环形移动槽内通过滑动配合方式套设有环形移动块，旋转盘的左端面的侧壁上沿其周向均匀设置有与环形移动槽连通的纵向槽，旋转盘上沿其周向均匀设置有与环形移动槽联通的横向槽，纵向槽内通过弹簧安装有纵向挤压杆，横向槽内通过弹簧安装有横向定位杆，横向定位杆的左端连接在环形移动块上，环形移动块抵靠在纵向挤压杆上，环形移动块与纵向挤压杆接触的端面为倾斜结构。

优选的所述辅助套架上开设有与放置圆腔连通的限位孔，限位孔内通过弹簧设置有限位杆，限位杆的下端呈倾斜结构。

1.本发明可以解决现有岩体崩塌监测过程中存在的以下难题a、需要人工将木桩插到事先在岩体上钻好的圆孔内，人工控制木桩插接，劳动强度大，插入作业中需要人工使用铁锤等工具对木桩进行敲打，且需要至少两人配合，浪费劳动力，而且木桩在插入作业中对圆孔最前端的冲击力较大，容易导致圆孔扩大或者木桩的变形使木桩与圆孔之间留有缝隙，需要人工将小木桩插入到缝隙内进行填充，增加了劳动强度b、传统的监测方法无法模式单一，容易因为外部因素的变化影响监测的结果，无法对岩体崩塌进行有效的监测容易引发安全事故。本发明可以解决上述中提到的难题，具有意想不到的效果。

2.在岩体的结构发生变化会改变岩体缝隙的体积，凝固后的泥土在挤压力的作用下会分裂泥块从岩体缝隙处挤出，挤出的泥块落入到收集带中，通过观察收集带上泥块的分布，判断岩体崩塌的情况，但是通过这种方式受到天气因素影响较大，在定期观察作业中还可以通过观察油漆的开裂情况确定岩体结构变化的位置，通过观察木桩上观察指示杆与油漆标线相对位置的改变记录岩体结构发生变化的情况，三者结合提高了对岩体崩塌情况检测的精确性。

3.将需要插接的木桩从放置槽口放入到导引输送管内，控制辅助设备移动至工作位置处，进给机构控制敲击机构将木桩插入到岩体的圆孔内，带木桩插接好之后，通过插紧机构将小木桩插入到木桩与圆孔之间的缝隙内，使木桩能够与圆孔之间无缝插接，从而套提高木桩与岩体之间的整体连接效果，无需人工操作，提高了工作的效率

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的监测方法图；

图2是本发明辅助设备的结构示意图；

图3是本发明图2的剖视图；

图4是本发明插紧机构的剖视图；

图5是本发明敲击机构的剖视图；

图6是本发明驱动盘与驱动板之间的结构示意图；

图7是本发明旋转盘的结构示意图；

图8是本发明步骤二的示意图；

图9是本发明步骤三的示意图；

图10是本发明步骤四的示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

如图1到图10所示，一种岩体崩塌监测方法使用了一种辅助设备配合完成，该辅助设备包括安装框架1，安装框架1的上端为开口结构，安装框架1上安装有导引输送管3，安装框架1的左端设置有插紧机构2，导引输送管3的中部开设有放料槽口，导引输送管3的下端开设有进给槽，进给槽内设置有进给机构4，进给机构4上安装有敲击机构5；将需要插接的木桩从放置槽口放入到导引输送管内，控制辅助设备移动至工作位置处，进给机构4控制敲击机构5将木桩插入到岩体的圆孔内，带木桩插接好之后，通过插紧机构2将小木桩插入到木桩与圆孔之间的缝隙内，使木桩能够与圆孔之间无缝插接，从而套提高木桩与岩体之间的整体连接效果，无需人工操作，提高了工作的效率。

使用上述辅助设备对岩体进行监测包括以下步骤包括以下步骤；

步骤一监测位置处理，根据岩体实际情况对需要监测的岩体位置进行清理，清理岩体表面的杂草，清除掉岩体裂缝处的杂物，使用油漆在岩体需要进行钻孔的位置进行标记；

步骤二填充泥土，把准备好的泥土与水混合搅拌成粘稠状填充到岩体裂缝内，对填充泥土后的岩体表面进行清理；

步骤三钻孔插桩，在步骤一中标记好的钻孔位置处钻出用于安装木桩的圆孔，使用辅助设备将木桩插入到圆孔内，安装在岩体上的木桩之间固定有收集带，木桩上安装有指示杆；

步骤四油漆喷涂，将油漆均匀喷涂到岩体表面，油漆的喷涂厚度为3-5mm，在插接木桩的岩体上方50cm位置处涂刷红色油漆标线，油漆标线长度为30cm，宽度为20cm，油漆标线中部的颜色为深红色，从中部往两侧颜色深度递减，指示杆指向油漆标线的中部；

步骤五定期观察，定期对实施检测的岩体位置进行观察，观察收集带中的泥土、岩石表面喷涂的油漆是否开裂以及观察指示杆相对于油漆标线的位置是否发生移动，并且做好观察记录，通过观察记录分析岩体崩塌数据，对岩体崩塌的情况进行监测；

岩体有崩塌前兆时，岩体的结构发生变化会改变岩体缝隙的体积，凝固后的泥土在挤压力的作用下会分裂泥块从岩体缝隙处挤出，挤出的泥块落入到收集带中，通过观察收集带上泥块的分布，判断岩体崩塌的情况，但是通过这种方式受到天气因素影响较大，在定期观察作业中还可以通过观察油漆的开裂情况确定岩体结构变化的位置，通过观察木桩上观察指示杆与油漆标线相对位置的改变记录岩体结构发生变化的情况，三者结合提高了对岩体崩塌情况检测的精确性。

所述进给机构4包括通过电机座安装在空心框架51上的进给电机41，进给电机41与丝杠42的一端相连，丝杠42的另一端通过轴承固定在空心框架51上，丝杠42上设置有移动块43，移动块43上安装有连接杆44，连接杆44的上端穿过进给槽连接在空心框架51上。

进给电机41控制丝杠42转动，丝杠42在转动中通过移动块43同步控制连接杆44运动，连接杆44带动空心框架51对木桩进行挤压，采用丝杠传动的方式稳定性高，传动力度大，能够更加稳定高效的将木桩插入到岩体内。

所述敲击机构5包括安装在进给机构4上的空心框架51，空心框架51的左端开设有滑动孔，滑动孔内安装有滑动杆52，滑动杆52的左端安装有敲击板53，敲击板53与空心框架51的外壁之间设置有弹簧，滑动杆52的左端抵靠在驱动支链54上，驱动支链54固定在空心框架51的右端内壁上。

所述滑动杆52上开设有固定孔，空心框架51的内壁上安装有固定气缸521，固定气缸521的下端安装有配合固定孔使用的固定杆522。

在对木桩进行稳定挤压输送时，固定气缸521控制固定杆522插入到固定孔内，使滑动杆52保持固定状态，在进给机构4的驱动下带动敲击板53对木桩进行挤压推送，。

所述驱动支链54包括滑动设置在空心框架51上的驱动板541，驱动板541的左端抵靠在滑动杆52上，驱动板541上对称设置有呈直线布置的齿条，空心框架51的右端内壁上安装有驱动电机542，驱动电机542的输出轴上安装有驱动盘543，驱动盘543上设置有齿条，齿条在驱动盘543上呈半圆形排布，且驱动板541上的布置的齿条与驱动盘543上布置的齿条啮合。

所述驱动板541的左端面为凹凸不平结构。

当木桩在推送中的阻力过大时，固定气缸521复位，驱动电机542工作控制驱动盘543进行转动通过齿条之间的相互配合控制驱动板541进行往复，驱动板541在作业中与滑动杆52接触的位置发生变化，从而使滑动杆52进行往复的动作，通过滑动杆52带动敲击板53对木桩进行敲击，确保木桩能够按照规定插入到圆孔内

所述插紧机构2包括设置在导引输送管3左端的辅助套架21，辅助套架21的中部为空心结构，辅助套架21的左侧沿其周向均匀开设有放置圆腔，放置圆腔内放置有小木桩，导引输送管3的左端开设有环形槽，环形槽内通过滑动配合方式安装有旋转盘22，旋转盘22上安装有工作机构23；当木桩插入到指定位置后，工作机构23带动旋转盘22进行转动至缝隙木桩与圆孔之间缝隙较大的位置处，通过工作机构23将小木桩插入到两者的缝隙之间固定填充。

所述辅助套架21上开设有与放置圆腔连通的限位孔，限位孔内通过弹簧设置有限位杆，限位杆的下端呈倾斜结构。为了防止小木桩脱落，通过限位杆对小木桩进行限位。

所述工作机构23包括套设在旋转盘22右端的从动齿轮231，从动齿轮231上啮合有主动齿轮232，主动齿轮232固定在工作电机233的输出轴上，工作电机233通过电机座安装在导引输送管3的外壁上，旋转盘22的右端安装有L型架234，L型架234上开设有工作孔，工作孔内通过弹簧安装有工作杆235，旋转盘22的侧壁上安装有升降气缸236，升降气缸236的下端安装有横板，横板安装有三角块237与弹力杆，三角块237的左端抵靠在工作杆235上，且三角块237的表面为凹凸结构。

通过工作电机233带动主动齿轮232进行旋转，主动齿轮232在作业中与从动齿轮231相互配合控制旋转盘22在环形槽内调节至指定的工作位置后，升降气缸236控制横板进行运动，横板在运动中控制三角块237对工作杆235进行挤压，从而将小木桩插入到木桩与圆孔之间的缝隙内。

所述环形槽的右端沿其周向均匀开设有定位孔。

所述旋转盘22上开设有环形移动槽，环形移动槽内通过滑动配合方式套设有环形移动块221，旋转盘22的左端面的侧壁上沿其周向均匀设置有与环形移动槽连通的纵向槽，旋转盘22上沿其周向均匀设置有与环形移动槽联通的横向槽，纵向槽内通过弹簧安装有纵向挤压杆223，横向槽内通过弹簧安装有横向定位杆222，横向定位杆222的左端连接在环形移动块221上，环形移动块221抵靠在纵向挤压杆223上，环形移动块221与纵向挤压杆223接触的端面为倾斜结构。弹力杆的弹力系数大于横向定位杆222与纵向挤压杆223上连接的弹簧的弹力

为了提高小木桩在插接作业中的稳定型性，横板在运动的过程中带动弹力杆对纵向挤压杆223进行挤压，受到挤压后的纵向挤压杆223对环形移动块221进行挤压，环形移动块221受到挤压发生移动对横向定位杆222进行挤压，横向定位杆222受到挤压后插入到定位孔内，从而确保旋转盘22在指定位置处工作的稳定性。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种岩体崩塌监测方法，使用了一种辅助设备配合完成，该辅助设备包括安装框架(1)，安装框架(1)的上端为开口结构，其特征在于，安装框架(1)上安装有导引输送管(3)，安装框架(1)的左端设置有插紧机构(2)，导引输送管(3)的中部开设有放料槽口，导引输送管(3)的下端开设有进给槽，进给槽内设置有进给机构(4)，进给机构(4)上安装有敲击机构(5)；

使用上述辅助设备对岩体监测主要包括以下步骤；

步骤一监测位置处理，根据岩体实际情况对需要监测的岩体位置进行清理，清理岩体表面的杂草，清除掉岩体裂缝处的杂物，使用油漆在岩体需要进行钻孔的位置进行标记；

步骤二填充泥土，把准备好的泥土与水混合搅拌成粘稠状填充到岩体裂缝内，对填充泥土后的岩体表面进行清理；

步骤三钻孔插桩，在步骤一中标记好的钻孔位置处钻出用于安装木桩的圆孔，使用辅助设备将木桩插入到圆孔内，安装在岩体上的木桩之间固定有收集带，木桩上安装有指示杆；

步骤四油漆喷涂，将油漆均匀喷涂到岩体表面，油漆的喷涂厚度为3-5mm，在插接木桩的岩体上方50cm位置处涂刷红色油漆标线，油漆标线长度为30cm，宽度为20cm，油漆标线中部的颜色为深红色，从中部往两侧颜色深度递减，指示杆指向油漆标线的中部；

步骤五定期观察，定期对实施检测的岩体位置进行观察，观察收集带中的泥土、岩石表面喷涂的油漆是否开裂以及观察指示杆相对于油漆标线的位置是否发生移动，并且做好观察记录，通过观察记录分析岩体崩塌数据，对岩体崩塌的情况进行监测；

所述敲击机构(5)包括安装在进给机构(4)上的空心框架(51)，空心框架(51)的左端开设有滑动孔，滑动孔内安装有滑动杆(52)，滑动杆(52)的左端安装有敲击板(53)，敲击板(53)与空心框架(51)的外壁之间设置有弹簧，滑动杆(52)的左端抵靠在驱动支链(54)上，驱动支链(54)固定在空心框架(51)的右端内壁上；

所述插紧机构(2)包括设置在导引输送管(3)左端的辅助套架(21)，辅助套架(21)的中部为空心结构，辅助套架(21)的左侧沿其周向均匀开设有放置圆腔，放置圆腔内放置有小木桩，导引输送管(3)的左端开设有环形槽，环形槽内通过滑动配合方式安装有旋转盘(22)，旋转盘(22)上安装有工作机构(23)；

所述工作机构(23)包括套设在旋转盘(22)右端的从动齿轮(231)，从动齿轮(231)上啮合有主动齿轮(232)，主动齿轮(232)固定在工作电机(233)的输出轴上，工作电机(233)通过电机座安装在导引输送管(3)的外壁上，旋转盘(22)的右端安装有L型架(234)，L型架(234)上开设有工作孔，工作孔内通过弹簧安装有工作杆(235)，旋转盘(22)的侧壁上安装有升降气缸(236)，升降气缸(236)的下端安装有横板，横板安装有三角块(237)与弹力杆，三角块(237)的左端抵靠在工作杆(235)上，且三角块(237)的表面为凹凸结构。

2.根据权利要求1所述的一种岩体崩塌监测方法，其特征在于，所述滑动杆(52)上开设有固定孔，空心框架(51)的内壁上安装有固定气缸(521)，固定气缸(521)的下端安装有配合固定孔使用的固定杆(522)。

3.根据权利要求1所述的一种岩体崩塌监测方法，其特征在于，所述驱动支链(54)包括滑动设置在空心框架(51)上的驱动板(541)，驱动板(541)的左端抵靠在滑动杆(52)上，驱动板(541)上对称设置有呈直线布置的齿条，空心框架(51)的右端内壁上安装有驱动电机(542)，驱动电机(542)的输出轴上安装有驱动盘(543)，驱动盘(543)上设置有齿条，齿条在驱动盘(543)上呈半圆形排布，且驱动板(541)上的布置的齿条与驱动盘(543)上布置的齿条啮合。

4.根据权利要求3所述的一种岩体崩塌监测方法，其特征在于，所述驱动板(541)的左端面为凹凸不平结构。

5.根据权利要求1所述的一种岩体崩塌监测方法，其特征在于，所述进给机构(4)包括通过电机座安装在空心框架(51)上的进给电机(41)，进给电机(41)与丝杠(42)的一端相连，丝杠(42)的另一端通过轴承固定在空心框架(51)上，丝杠(42)上设置有移动块(43)，移动块(43)上安装有连接杆(44)，连接杆(44)的上端穿过进给槽连接在空心框架(51)上。

6.根据权利要求1所述的一种岩体崩塌监测方法，其特征在于，所述环形槽的右端沿其周向均匀开设有定位孔。

7.根据权利要求1所述的一种岩体崩塌监测方法，其特征在于，所述旋转盘(22)上开设有环形移动槽，环形移动槽内通过滑动配合方式套设有环形移动块(221)，旋转盘(22)的左端面的侧壁上沿其周向均匀设置有与环形移动槽连通的纵向槽，旋转盘(22)上沿其周向均匀设置有与环形移动槽联通的横向槽，纵向槽内通过弹簧安装有纵向挤压杆(223)，横向槽内通过弹簧安装有横向定位杆(222)，横向定位杆(222)的左端连接在环形移动块(221)上，环形移动块(221)抵靠在纵向挤压杆(223)上，环形移动块(221)与纵向挤压杆(223)接触的端面为倾斜结构。

8.根据权利要求1所述的一种岩体崩塌监测方法，其特征在于，所述辅助套架(21)上开设有与放置圆腔连通的限位孔，限位孔内通过弹簧设置有限位杆，限位杆的下端呈倾斜结构。

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