CN111833570A - 一种便于更换维修的地埋式岩土工程监测装置 - Google Patents

一种便于更换维修的地埋式岩土工程监测装置 Download PDF

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Abstract

本发明一种便于更换维修的地埋式岩土工程监测装置，属于滑坡监测领域，包括测量基座，固定连接在地面上；监测装置，竖直贯穿测量基座；监测装置与测量基座固定连接；警示箱，为顶端带盖的箱体；警示箱与监测装置上部固定连接；警示箱内固定连接有警示球；警示球大于警示箱；警示球的材料为软质材料；警示球内填充有球形高回弹海绵；警示箱开口处设置有电磁开关；监测装置与电磁开关信号连接。本发明通过在原本监测装置增加警示箱，利用警示箱、警示球和球形高回弹海绵的连接关系和特性，在监测装置监测到滑坡后，通过警示球对过往人员进行提醒，并在滑坡结束后通过警示球寻找监测装置，对监测装置在滑坡过程中损坏的零件进行更换与维修。

Description

一种便于更换维修的地埋式岩土工程监测装置
技术领域
本发明属于滑坡监测领域，特别涉及一种便于更换维修的地埋式岩土监测装置。
背景技术
滑坡是斜坡岩土体沿着惯通的剪切破坏面所发生的滑移地质现象。
滑坡的机制是某一滑移面上剪应力超过了该面的抗剪强度所致；滑坡常常给工农业生产以及人民生命财产造成巨大损失、有的甚至是毁灭性的灾难；滑坡对乡村最主要的危害是摧毁农田、房舍、伤害人畜、毁坏森林、道路以及农业机械设施和水利水电设施等，有时甚至给乡村造成毁灭性灾害；位于城镇的滑坡常常砸埋房屋，伤亡人畜，毁坏田地，摧毁工厂、学校、机关单位等，并毁坏各种设施，造成停电、停水、停工，有时甚至毁灭整个城镇；发生在工矿区的滑坡，可摧毁矿山设施，伤亡职工，毁坏厂房，使矿山停工停产，常常造成重大损失。
因为滑坡在发生前山体表层岩土会产生变化，所以衍生出一系列适用于监测滑坡的岩土工程监测装置，用于在滑坡产生和发生时提供预警，减少滑坡产生所造成的损失。
目前用于滑坡的岩土工程监测装置多采用地埋式设备，将设备通过管道埋入岩土深层，用于监测岩土层发生的变化，进而在岩土层发生位移时提供警示；而在管道的地面以上则用混凝土浇筑，对岩土监测工程装置进行固定；而岩土工程监测装置长期处于岩土层深处环境，岩土监测工程装置容易受到环境影响而发生损坏、失灵情况，因此需要定时对岩土监测工程装置进行检查、维修和更换。
但是在滑坡发生后，由于山体表面岩土层发生位移，容易将监测装置进行掩埋；在后期清理过程中由于岩土层的掩埋，不容易判断监测装置具体位置，容易对监测装置造成损坏，无法对被掩埋的监测装置进行零件的更换与维修，影响岩土工程监测装置的二次回收利用，造成资源浪费。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种便于更换维修的地埋式岩土工程监测装置，来解决目前在发生滑坡后，岩土工程监测装置被掩埋无法找到准确位置进行更换与维修的问题。
一种便于更换维修的地埋式岩土工程监测装置，包括
测量基座，固定连接在地面上；
监测装置，竖直贯穿测量基座；监测装置与测量基座固定连接；
警示箱，为顶端带盖的箱体；警示箱与监测装置上部固定连接；警示箱内固定连接有警示球；警示球大于警示箱；警示球的材料为软质材料；警示球内填充有球形高回弹海绵；警示箱开口处设置有电磁开关；
监测装置与电磁开关信号连接。
进一步的，警示球表面设置有至少一个圆孔。
进一步的，警示球外表面的材料为荧光材料。
进一步的，警示箱内底端设置有弹簧；警示球设置在弹簧远离警示箱底端的一端，警示球底端抵接于弹簧顶端。
进一步的，警示球表面连接有带拉环的烟雾弹；拉环与警示箱连接。
进一步的，警示箱盖体与箱体接合处设置有橡胶条。
本发明所取得的有益效果
1.本发明中监测装置通过测量基座与岩土层固定连接；本发明在监测装置上部添加了警示箱，警示箱固定连接在监测装置上部；警示箱为带盖的箱体，警示箱内固定连接有警示球，警示球体积大于警示箱体积，警示球的材料为软质材料，警示球内填充有高回弹海绵，警示球通过绳索与警示箱固定连接，警示箱开口处设置有电磁开关；监测装置与电磁开关信号连接；
目前的监测装置可以通过一系列精密仪器检测到即将发生的滑坡，监测装置在检测到滑坡即将发生后会将信号传递到工作人员，工作人员在接收到监测装置信号后进行预警；本发明通过监测装置与电磁开关电信号连接，在监测装置检测到滑坡即将发生后，监测装置对电磁开关断电，电磁开关在接收不到监测装置传来的电信号后，电磁开关因为不会通过电流，磁力消失，电磁开关打开；
因为警示球体积大于警示箱体积，警示球的材料为软质材料，警示球内部填充有球形高回弹海绵，所以警示球可以呈压缩状态放置在警示箱内；在电磁开关打开后因为警示球内填充的球形高回弹海绵因为空间的变大会膨胀，球形高回弹海绵会使警示球成为圆球；警示球在成为圆球后，因为警示球大于警示箱，所以警示球会离开警示箱；警示球通过绳索与警示箱固定连接，在警示球离开警示箱后不会与监测装置分离；
在滑坡过程中，警示球因为通过绳索与监测装置连接，而且警示球为圆球形状，在警示球因为膨胀离开警示箱后，因为山体岩土层的倾斜原因，警示球随着滑坡山体会向下滚动，而且滑坡一般是整体下滑，所以警示球可以一直处于滑坡上方；
在山体滑坡过程中或滑坡结束后，监测装置因为有一部分位于山体岩土层中，所以在山体岩土层位移过程中有可能会被掩埋或损坏，而警示球会在滑坡后的岩土层上方，裸露在山体表面；工作人员在清理过程中通过警示球可以找到与警示球绳索连接的监测装置，对在滑坡过程中损坏的监测装置进行维修与更换。
本发明中警示箱的设置一方面可以提醒过往人员此地发生滑坡，通过肉眼就可以辨别；一方面还可以通过警示球找到被掩埋的监测装置，对监测装置进行维修与更换，减少资源的浪费，减低成本的增加，同时防止电力设备对生态环境造成影响；而且本发明中警示箱成本低，安装简单，适合大面积的推广，具有很大的经济效益。
2.警示球表面上设置有至少一个圆孔，在警示箱打开后，警示球表面设置的圆孔可以使高回弹海绵迅速补充空气，增加警示球的膨胀速度，防止警示球在突发滑坡过程中来不及膨胀而一起被掩埋的情况发生。
3.警示球外表面的材料为荧光材料；警示球外表面为荧光材料可以在夜晚通过观察警示球，得知到滑坡位置、轨迹和状态；而且因为不需要用电，所以警示球发光不会受到滑坡的影响。
4.警示箱内底端固定连接有弹簧，警示球设置在弹簧远离警示箱底端的一端，警示球底端抵接在弹簧顶端；警示球在放入警示箱中时会压缩弹簧，弹簧的设置可以在警示箱打开的时候，利用弹簧的弹性将警示球弹离警示箱，使警示球在滑坡的时候尽可能远离监测装置，给警示球一个膨胀的过程，不会因为监测装置束缚导致被滑坡掩埋。
5.警示球表面固定连接有带拉环的烟雾弹，烟雾弹拉环与警示箱内壁连接；烟雾弹粘接在警示球表面，烟雾弹拉环与警示箱内壁通过卡扣连接在一起；在警示箱打开后警示球离开警示箱，在警示球离开时因为烟雾弹拉环与警示箱内壁卡接在一起，烟雾弹拉环被拉开，烟雾弹散发出烟雾，并随着警示球的移动而移动；烟雾弹的设置可以使过往人员提前发现滑坡位置，提前做好准备；烟雾弹粘接在警示球表面也不会被滑坡掩埋，而且烟雾弹与警示球的配合，使得过往人员，无论是在白天还是夜晚都可以提前发现滑坡，减少经济损失。
6.警示箱盖体和箱体接合处设置有橡胶条；警示箱的盖体和接合处的橡胶条设置可以使警示箱内处于密封环境，减少外界对警示球的影响，防止警示球因为环境潮湿而导致警示球内填充的高回弹海绵失去弹性，无法形成球状。
附图说明
图1为本发明实施例1便于更换维修的地埋式岩土监测工程监测装置应用时的结构图；
图2为本发明实施例1便于更换维修的地埋式岩土监测工程监测装置中警示箱侧面剖视图；
图3为本发明实施例1便于更换维修的地埋式岩土监测工程监测装置中警示球和球形高回弹海绵的结构图；
图4为本发明实施例2便于更换维修的地埋式岩土监测工程监测装置应用时的结构图；
图5为本发明实施例2便于更换维修的地埋式岩土监测工程监测装置中警示箱侧面剖视图；
图6为本发明实施例2便于更换维修的地埋式岩土监测工程监测装置中警示箱和警示球连接图；
图7为本发明实施例2便于更换维修的地埋式岩土监测工程监测装置中警示球和球形高回弹海绵的结构图。
在附图中，1-测量基座、2-监测装置、3-警示箱、301-电磁开关、4-警示球、401-球形高回弹海绵、5-圆孔、6-弹簧、7-烟雾弹、8-橡胶条。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例1
如图1、图2和图3所示，本实施例涉及一种便于更换维修的地埋式岩土监测工程监测装置，包括测量基座1，为混凝土在地面浇筑形成的固定座；监测装置2，设置在管道内和上部，管道竖直贯穿测量基座1将监测装置2固定在山体上，用于监测山体滑坡；测量基座1将监测装置2固定连接在地面上；
警示箱3，为顶端带盖的箱体；警示箱3焊接在监测装置2位于测量基座1的上部；警示箱3内放置有压缩状态的警示球4，警示球4通过绳索与警示箱3内壁固定连接；警示球4为一个中空的硅胶球体，警示球4内填充有球形高回弹海绵401；高回弹海绵具有超强的回弹性与透气性，低的邂后损失，较高的压缩负荷比值，亦具有较好的耐燃性，其热老化、湿老化及动力疲劳性比较好，在警示箱3内长期存在不会影响球形高回弹海绵401的性能；
警示箱3开口处安装有电磁开关301，监测装置2与电磁开关301通过电线电信号连接；监测装置2在监测到滑坡发生后不再对电磁开关301通电，电磁开关301在失去电流后磁力消失，电磁开关301打开；警示球4内填充的球形高回弹海绵401在电磁开关301打开后，球形高回弹海绵401因为空间变大和空气的进入将警示球4内填充；警示球4在得到球形高回弹海绵401的填充后因为体积变大离开警示箱3，但是因为警示球4与警示箱3通过绳索连接在一起，在警示球4离开警示箱3后滚落到正在滑坡过程中的岩土层上，而且因为警示球4为球形以及和警示箱3绳索连接的原因，警示球4在滑坡移动过程中不会与监测装置2分离；滑坡在滑动过程中一般为整体性滑动，球形的警示球4一般不会被滑坡的岩土层掩埋。
本发明通过警示箱3、警示球4和球形高回弹海绵401之间的连接关系和特性，在滑坡发生时，可以对过往人员进行提醒；在滑坡发生后因为警示球4不容易被掩埋，可以通过警示球4找到被掩埋的监测装置2，对监测装置2因为滑坡产生的零件损坏进行更换与维修，减少资源浪费，降低后期监测成本，同时防止损坏的电气设备对生态环境造成影响；而且警示箱3成本低，安装简单，适合大面积的推广，具有很大的经济效益。
工作方法：在将测量基座1、监测装置2和警示箱3安装完成后，将警示球4压缩或折叠放入警示箱3内，监测装置2在监测到滑坡发生信号后，监测装置2不再对电磁开关301通电，电磁开关301在失去电流后磁力消失，电磁开关301打开；电磁开关301打开后，警示箱3内设置的警示球4因为空间的变大和空气的进入，警示球4会膨胀进而离开警示箱3；因为警示球4与警示箱3通过绳索连接，在警示球4离开警示箱3后不会与警示箱3和监测装置2分离；在滑坡发生后，工作人员通过警示球4找到被掩埋的监测装置2，对监测装置2损坏的零件进行更换与维修。
实施例2
如图4-图7所示，本实施例涉及一种便于更换维修的地埋式岩土工程监测装置，其与实施例1的结构大致相同，本实施例在实施例1的基础上进一步优化：警示球4表面开设有一个圆孔5；警示球4表面开设的圆孔5可以在警示箱3打开后，外界空气通过圆孔5快速进入球形高回弹海绵401中，球形高回弹海绵401在吸收空气后可以快速回复到初始大小。
为进一步优化一种便于更换维修的地埋式岩土工程监测装置：警示球4外表面材料为荧光材料；警示球4外表面选用荧光材料，可以在夜晚同样观察到滑坡的位置、轨迹和状态；在滑坡过程中，电力警示设备难免会受到影响，而荧光材料则不会受到滑坡的影响，可以持续为工作人员提供警示。
为进一步优化一种便于更换维修的地埋式岩土工程监测装置：警示箱3内底端设置有弹簧6，警示球4设置在弹簧6远离警示箱3底端的一端，警示球4底端抵接在弹簧6顶端；弹簧6底端焊接在警示箱3内底端，弹簧6顶端放置有警示球4；压缩后的警示球4通过压缩弹簧6放置在警示箱3内；在警示箱3打开时，因为弹簧6的作用警示球4在警示箱3打开瞬间就会在弹簧6弹力下离开警示箱3，而且因为警示球4与警示箱3通过绳索连接，警示球4不会脱离警示箱3和监测装置2；在警示球4弹离警示箱3后，警示球4在空中也会防止滑坡太突然而导致警示球4被岩土层掩埋的情况发生。
为进一步优化一种便于更换维修的地埋式岩土工程监测装置：警示球4表面连接有带有拉环的烟雾弹7，烟雾弹7拉环与警示箱3连接；烟雾弹7粘接在警示球4表面可以随着警示球4一起运动，不会被岩土层掩埋；烟雾弹7拉环和警示箱3通过卡扣连接在一起，可以在警示球4离开警示箱3的时候烟雾弹7和拉环分离，烟雾弹7散发出烟雾；烟雾弹7所散发出来的烟雾在白天清晰可见，警示过往人员滑坡的发生。
为进一步优化一种便于更换维修的地埋式岩土工程监测装置：警示箱3盖体和箱体接合处设置有一圈橡胶条8；橡胶条8粘接在警示箱3盖体与箱体接合的位置，橡胶条8的设置可以减少外界环境对警示球4的影响，延长警示球4的使用寿命。
工作方法：在将测量基座1、监测装置2和警示箱3安装完成后，将警示球4压缩或折叠放置到警示箱3内弹簧6的顶端；监测装置2在监测到滑坡发生信号后，监测装置2停止对电磁开关301通电，电磁开关301在不通电的情况下失去磁力，电磁开关301打开；电磁开关301打开后，警示箱3内设置的弹簧6因为警示箱3盖体打开，弹簧6将放置在弹簧6顶端的警示球4弹离警示箱3；警示球4因为与警示箱3之间使用绳索连接或弹力大小的原因，在升空过程中警示球4逐渐被球形高回弹海绵401填充；警示球4外表面开设的圆孔5可以增快空气进入警示球4内的速度，空气的快速进入可以增加球形高回弹海绵401的膨胀速度；与此同时，粘接在警示球4表面的烟雾弹7随着警示球4升空而离开警示箱3，烟雾弹7拉环因为与警示箱3内壁卡接在一起，在烟雾弹7离开警示箱3后烟雾弹7拉环和烟雾弹7分离，烟雾弹7随之散发出烟雾提醒过往人员；在警示球4升到最高点后落到岩土层时，因为警示球4与警示箱3通过绳索连接，警示球4在滑坡过程中不会与警示箱3和监测装置2分离；在滑坡发生后，工作人员通过警示球4或烟雾弹7散发的烟雾找到被掩埋的监测装置2，对监测装置2损坏的零件进行更换与维修；在晚上时可以通过警示球4表面的荧光材料对滑坡的位置、轨迹和状态进行判断，通过绳索寻找被掩埋的监视装置2，对监测装置2进行零件的更换与维修。

Claims (6)

1.一种便于更换维修的地埋式岩土工程监测装置，其特征在于：
测量基座(1)，固定连接在地面上；
监测装置(2)，竖直贯穿所述测量基座(1)；所述监测装置(2)与所述测量基座(1)固定连接；
警示箱(3)，为顶端带盖的箱体；所述警示箱(3)与所述监测装置(2)上部固定连接；所述警示箱(3)内固定连接有警示球(4)；所述警示球(4)大于所述警示箱(3)；所述警示球(4)的材料为软质材料；所述警示球(4)内填充有球形高回弹海绵(401)；所述警示箱(3)开口处设置有电磁开关(301)；
所述监测装置(2)与所述电磁开关(301)信号连接。
2.根据权利要求1所述一种便于更换维修的地埋式岩土工程监测装置，其特征在于：所述警示球(4)表面设置有至少一个圆孔(5)。
3.根据权利要求2所述一种便于更换维修的地埋式岩土工程监测装置，其特征在于：所述警示球(4)外表面的材料为荧光材料。
4.根据权利要求3所述一种便于更换维修的地埋式岩土工程监测装置，其特征在于：所述警示箱(3)内底端设置有弹簧(6)；所述警示球(4)设置在所述弹簧(6)远离所述警示箱(3)底端的一端，所述警示球(4)底端抵接于所述弹簧(6)顶端。
5.根据权利要求4所述一种便于更换维修的地埋式岩土工程监测装置，其特征在于：所述警示球(4)表面连接有带拉环的烟雾弹(7)；所述拉环与所述警示箱(3)连接。
6.根据权利要求5所述一种便于更换维修的地埋式岩土工程监测装置，其特征在于：所述警示箱(3)盖体与箱体接合处设置有橡胶条(8)。
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