CN111812302B - 一种岩土层间错动检测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种岩土层间错动检测装置，有效的解决了目前的地层运动检测装置功能不完善的问题；解决的技术方案包括外管，外管由多个管节连接而成，各管节之间可转动连接，每个管节内均设有一个与其同轴的转轴，多个管节对应的多个转轴内外套设在一起，多层转轴均可相对转动，管节转动可带动与其对应的转轴转动，每个管节的外壁均固定有多个圆周均布的鳍片，鳍片为鲨鱼鳍形状且刃部朝向顺时针一侧，鳍片的逆时针一侧为与管壁垂直的平面，管节外侧的岩土层向任意方向运动都会推动管节顺时针转动；外管的上端多组信号发射器，管节带动转轴转动预设角度后信号发射器可发射信号；本发明能够对各种形式的地质运动进行有效监测，从而有效防范地质灾害。

Description

一种岩土层间错动检测装置
技术领域
本发明涉及地质监测领域，具体是一种岩土层间错动检测装置。
背景技术
岩土体层间错动存在的普遍性，给世界上许多工程带来了岩体稳定性问题和地质灾害；对岩土层间错动进行检测是防范地质灾害的有效措施，目前检测岩土层整体运动的检测装置较为普遍，但是层间相对剪切运动的检测装置较少且功能不完善，层间错动的检测装置一般为多层结构，利用岩土层间错动时多层结构之间产生的相对位置进行检测，这类装置对于岩土层整体运动量大而层间相对运动量小的地质运动不能有效检测，且这类装置一般是在方向已知的单向运动地层中使用，而在强烈地质构造运动区，研究时应充分考虑其运动的多向和多变性，由于地层运动的多向和多变性，可能导致其某一方向上的总滑移量较小，就使得这类装置的各层间相对运动量较小而不能对多变的地层运动进行有效监测，但是这类地层运动依然会对工程设施造成严重影响。
发明内容
针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明提供了一种岩土层间错动检测装置，有效的解决了地层运动检测装置功能不完善的问题。
其解决的技术方案是，一种岩土层间错动检测装置，包括竖向的外管，外管由多个上下排布的管节连接而成，最下端的管节下端封闭，各管节的端部之间均可转动连接，每个管节内均设有一个与其同轴的转轴，多个管节对应的多个转轴内外套设在一起且在内的转轴均从其外层的转轴两端伸出，最外层的转轴下端位于最上端的管节内，次外层的转轴下端位于上数第二个管节内，依次类推，多层转轴均可相对转动，管节转动可带动与其对应的转轴转动；每个管节的外壁均固定有多个圆周均布的鳍片，鳍片为鲨鱼鳍形状且刃部朝向顺时针一侧，鳍片的逆时针一侧为与管壁垂直的平面，管节外侧的岩土层向任意方向运动都会推动管节顺时针转动；外管的上端设有多层与地面相对固定的水平的圆板，圆板数量与管节数量相同且上下间隔布置，每个转轴的上端外壁均安装有一个水平的金属杆，多个金属杆与多层圆板在高度上一一对应，每个金属杆均与其对应的圆板的下表面接触，每个圆板的下表面均设有两个沿径向间隔设置的金属片，每个圆板上均安装有一个远程信号发射器和一个电源，远程信号发射器经导线与两个金属片以及电源连接，金属杆转动至两个金属片位置时可将两个金属片接通从而使远程信号发射器发射信号。
本发明能够对各种形式的地质运动进行有效监测，从而有效防范地质灾害。
附图说明
图1为本发明的主视剖视图。
图2管节的俯视剖视图。
图3为管节的主视图。
图4为图1中A位置的放大图。
图5为图1中B位置的放大图。
图6为图1中C位置的放大图。
图7为图1中D位置的放大图。
图8为金属杆位置的左视图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式作出进一步详细说明。
由图1至图8给出，本发明包括竖向的外管，外管由多个上下排布的管节1连接而成，最下端的管节1下端封闭，各管节1的端部之间均可转动连接，每个管节1内均设有一个与其同轴的转轴2，多个管节1对应的多个转轴2内外套设在一起且在内的转轴2均从其外层的转轴2两端伸出，最外层的转轴2下端位于最上端的管节1内，次外层的转轴2下端位于上数第二个管节1内，依次类推，多层转轴2均可相对转动，管节1转动可带动与其对应的转轴2转动；每个管节1的外壁均固定有多个圆周均布的鳍片3，鳍片3为鲨鱼鳍形状且刃部朝向顺时针一侧，鳍片3的逆时针一侧为与管壁垂直的平面，管节1外侧的岩土层向任意方向运动都会推动管节1顺时针转动；外管的上端设有多层与地面相对固定的水平的圆板4，圆板4数量与管节1数量相同且上下间隔布置，每个转轴2的上端外壁均安装有一个水平的金属杆5，多个金属杆5与多层圆板4在高度上一一对应，每个金属杆5均与其对应的圆板4的下表面接触，每个圆板4的下表面均设有两个沿径向间隔设置的金属片6，每个圆板4上均安装有一个远程信号发射器7和一个电源8，远程信号发射器7经导线与两个金属片6以及电源8连接，金属杆5转动至两个金属片6位置时可将两个金属片6接通从而使远程信号发射器7发射信号。
所述的每个转轴2的下端均固定有一个第一齿轮9，每个管节1内壁均固定有一个内齿圈10，每个内齿圈10与其对应的第一齿轮9之间均安装有与二者啮合的第二齿轮11，外管内设有一根上端固定在地面上的竖轴12，多个第二齿轮11均可转动地安装在竖轴12上；管节1转动可通过内齿圈10带动第二齿轮11和第一齿轮9转动，从而带动对应的转轴2转动。
所述的相邻的两个管节1的端部套装在一起且二者之间装有多个圆周均布的滚珠13，每个管节1的上端均穿有多个径向的限位螺钉14，下端均开有一个环形槽15，两个管节1套接在一起后，在下管节1的限位螺钉14向内旋进伸入在上管节1的环形槽15内，实现轴向定位，使两个管节1不能脱节。
所述的最下层的圆板4固定在地面上，下数第二层及其以上的多个圆板4的下表面均安装有多个圆周均布的竖板16，每个竖板16上均穿有一个径向的锁紧螺钉17，上层的圆板4上的竖板16圆周均布在下层的圆板4外侧，并通过锁紧螺钉17锁紧在下层的圆板4上。
所述的每个转轴2的外壁上端均固定有一个水平板18，水平板18上穿有一个可上下移动的竖杆19，金属杆5可转动地安装在竖杆19的上端，金属杆5和水平板18之间安装有一个压簧20，压簧20可保证金属杆5与圆板4下表面有效接触，同时转轴2带动金属杆5转动时金属杆5可进行滚动，减小摩擦。
所述的外管的上端设有固定在地面上的防护罩21，防护罩21将圆板4和外管上端罩住。
所述的第二齿轮11和竖轴12圆周均布有多组。
本发明在使用时，首先在安装位置垂直向下打孔，将外管及其内的齿轮转轴2等下到孔内，然后填土夯实，然后将最下层的圆板4固定在地面上且使最外层转轴2上的金属杆5与该圆板4的下表面接触，固定圆板4前注意调整圆板4上金属片6的方位使金属片6与金属杆5之间的夹角等于预设值；最下层的圆板4固定好后，将第二层的圆板4通过锁紧螺钉17固定在最下层的圆板4上，固定前同样需将金属片6与金属杆5之间的夹角调节在预设值，照此方法完成上方的圆板4的安装，最后将防护罩21罩在各圆板4外并固定在地面上。
装置安装好后，如果岩土层发生剪切运动，则运动层的岩土体会通过鳍片3推动其内的管节1顺时针转动，由于鳍片3的特殊形状，无论岩土层向哪个方向运动，鳍片3逆时针一侧的平面会直接受力，而顺时针一侧会切割土体，因此会使管节1受力不平横，产生一个顺时针的转矩从而推动管节1顺时针转动，管节1转动会通过内齿圈10和第二齿轮11带动第一齿轮9和转轴2转动，转轴2带动其上端的金属杆5沿圆盘转动，等金属杆5转动至金属片6位置时，金属杆5会将两个金属片6接通，从而使远程信号发生器向监控处发射信号，提示该层的岩土错动量达到了预设警戒值，需采取应急防护措施。
本发明通过多层带鳍片3的管节1检测岩土层的运动，不管是多层岩土层整体同步滑移，还是层间发生剪切错动，均能进行有效监测，且通过分析金属杆5的位置，可详细得出各层岩土层的滑移量；同时，对于强烈地质构造运动区的岩土层的不稳定运动，本装置可将多个方向的滑移量进行累计式检测，从而实现不稳定地层滑移总量的有效检测。

Claims (7)

1.一种岩土层间错动检测装置，包括竖向的外管，其特征在于，外管由多个上下排布的管节（1）连接而成，最下端的管节（1）下端封闭，各管节（1）的端部之间均可转动连接，每个管节（1）内均设有一个与其同轴的转轴（2），多个管节（1）对应的多个转轴（2）内外套设在一起且在内的转轴（2）均从其外层的转轴（2）两端伸出，最外层的转轴（2）下端位于最上端的管节（1）内，次外层的转轴（2）下端位于上数第二个管节（1）内，依次类推，多层转轴（2）均可相对转动，管节（1）转动可带动与其对应的转轴（2）转动；每个管节（1）的外壁均固定有多个圆周均布的鳍片（3），鳍片（3）为鲨鱼鳍形状且刃部朝向顺时针一侧，鳍片（3）的逆时针一侧为与管壁垂直的平面，管节（1）外侧的岩土层向任意方向运动都会推动管节（1）顺时针转动；外管的上端设有多层与地面相对固定的水平的圆板（4），圆板（4）数量与管节（1）数量相同且上下间隔布置，每个转轴（2）的上端外壁均安装有一个水平的金属杆（5），多个金属杆（5）与多层圆板（4）在高度上一一对应，每个金属杆（5）均与其对应的圆板（4）的下表面接触，每个圆板（4）的下表面均设有两个沿径向间隔设置的金属片（6），每个圆板（4）上均安装有一个远程信号发射器（7）和一个电源（8），远程信号发射器（7）经导线与两个金属片（6）以及电源（8）连接，金属杆（5）转动至两个金属片（6）位置时可将两个金属片（6）接通从而使远程信号发射器（7）发射信号。
2.根据权利要求1所述的一种岩土层间错动检测装置，其特征在于，所述的每个转轴（2）的下端均固定有一个第一齿轮（9），每个管节（1）内壁均固定有一个内齿圈（10），每个内齿圈（10）与其对应的第一齿轮（9）之间均安装有与二者啮合的第二齿轮（11），外管内设有一根上端固定在地面上的竖轴（12），多个第二齿轮（11）均可转动地安装在竖轴（12）上；管节（1）转动可通过内齿圈（10）带动第二齿轮（11）和第一齿轮（9）转动，从而带动对应的转轴（2）转动。
3.根据权利要求1所述的一种岩土层间错动检测装置，其特征在于，相邻的两个所述的管节（1）的端部套装在一起且二者之间装有多个圆周均布的滚珠（13），每个管节（1）的上端均穿有多个径向的限位螺钉（14），下端均开有一个环形槽（15），两个管节（1）套接在一起后，在下管节（1）的限位螺钉（14）向内旋进伸入在上管节（1）的环形槽（15）内。
4.根据权利要求1所述的一种岩土层间错动检测装置，其特征在于，最下层的所述的圆板（4）固定在地面上，下数第二层及其以上的多个圆板（4）的下表面均安装有多个圆周均布的竖板（16），每个竖板（16）上均穿有一个径向的锁紧螺钉（17），上层的圆板（4）上的竖板（16）圆周均布在下层的圆板（4）外侧，并通过锁紧螺钉（17）锁紧在下层的圆板（4）上。
5.根据权利要求1所述的一种岩土层间错动检测装置，其特征在于，所述的每个转轴（2）的外壁上端均固定有一个水平板（18），水平板（18）上穿有一个可上下移动的竖杆（19），金属杆（5）可转动地安装在竖杆（19）的上端，金属杆（5）和水平板（18）之间安装有一个压簧（20）。
6.根据权利要求1所述的一种岩土层间错动检测装置，其特征在于，所述的外管的上端设有固定在地面上的防护罩（21），防护罩（21）将圆板（4）和外管上端罩住。
7.根据权利要求2所述的一种岩土层间错动检测装置，其特征在于，所述的第二齿轮（11）和竖轴（12）圆周均布有多组。
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Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5445601A (en) * 1977-06-24 1979-04-11 Schlumberger Overseas Searching method and apparatus of boring hole
US5345685A (en) * 1992-07-15 1994-09-13 Coal Industry (Patents) Limited Strata movement indicator
US6334260B1 (en) * 1999-03-04 2002-01-01 Rock Mechanics Technology Limited Strata movement indicators
CN1828220A (zh) * 2006-03-09 2006-09-06 安里千 离层位移监测仪
CN1936500A (zh) * 2006-10-17 2007-03-28 安里千 岩层位移监测仪及系统
CN105333806A (zh) * 2015-11-05 2016-02-17 陕西煤业化工技术研究院有限责任公司 一种矿用机械传动数显离层监测系统及方法
CN106875804A (zh) * 2017-03-15 2017-06-20 浙江大学 一种模拟岩土体正逆断层运动的试验装置及方法
CN107063895A (zh) * 2017-05-12 2017-08-18 三峡大学 一种岩体层间软弱夹层现场直剪试验方法
CN208236428U (zh) * 2018-03-22 2018-12-14 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司 一种层间错动带剪切变形控制结构
CN110006311A (zh) * 2019-04-25 2019-07-12 江西合博科技有限公司 一种基于皮带传动的岩层位移量监测方法

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5445601A (en) * 1977-06-24 1979-04-11 Schlumberger Overseas Searching method and apparatus of boring hole
US4251773A (en) * 1977-06-24 1981-02-17 Schlumberger Technology Corporation Method and apparatus for exploration of geological formation tilt in boreholes
US5345685A (en) * 1992-07-15 1994-09-13 Coal Industry (Patents) Limited Strata movement indicator
US6334260B1 (en) * 1999-03-04 2002-01-01 Rock Mechanics Technology Limited Strata movement indicators
CN1828220A (zh) * 2006-03-09 2006-09-06 安里千 离层位移监测仪
CN1936500A (zh) * 2006-10-17 2007-03-28 安里千 岩层位移监测仪及系统
CN105333806A (zh) * 2015-11-05 2016-02-17 陕西煤业化工技术研究院有限责任公司 一种矿用机械传动数显离层监测系统及方法
CN106875804A (zh) * 2017-03-15 2017-06-20 浙江大学 一种模拟岩土体正逆断层运动的试验装置及方法
CN107063895A (zh) * 2017-05-12 2017-08-18 三峡大学 一种岩体层间软弱夹层现场直剪试验方法
CN208236428U (zh) * 2018-03-22 2018-12-14 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司 一种层间错动带剪切变形控制结构
CN110006311A (zh) * 2019-04-25 2019-07-12 江西合博科技有限公司 一种基于皮带传动的岩层位移量监测方法

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