碎石土边坡含水量传感器成孔布放装置及成孔布放方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种碎石土边坡含水量传感器成孔布放装置，包括成孔机构及布放机构。本发明专利技术提供的碎石土边坡含水量传感器成孔布放装置，结构简单，使用方便，可实现土石混合体边坡孔体快速成型。本发明专利技术还提供一种成孔布放方法，布放操作简单，可实现监测传感器精准高效布放，并避免辅助装置对传感器探测精度的影响。

【技术实现步骤摘要】
碎石土边坡含水量传感器成孔布放装置及成孔布放方法
本专利技术属于地质灾害监测
，更具体地说，是涉及一种碎石土边坡含水量传感器成孔布放装置及成孔布放方法。
技术介绍
随着我国艰险困难山区和特殊地区交通基础设施建设的逐步深化，将会出现越来越多的路堑边坡。由于山区交通基础设施周边地质环境复杂，滑坡、泥石流等地质灾害时有发生，已经成为影响线路安全运营的主要隐患。现场试验是研究边坡失稳滑移的主要技术手段，为揭示滑坡的形成机理和破坏模式发挥了重要作用。土体含水量作为反映降雨型滑坡稳定状态和预测其失稳滑移的关键参数，对其进行监测具有重要意义。对于土质边坡，洛阳铲可以较快地实现传感器孔体开挖；然而，目前还没有针对土石混合体边坡监测传感器孔体开挖的简便装置和高效布放方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种碎石土边坡含水量传感器成孔布放装置，以解决现有设备难以达到土石混合体边坡含水量传感器孔体快速成型和高效布放的效果的技术问题。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：提供一种碎石土边坡含水量传感器成孔布放装置，用于在碎石土边坡处成孔及布放传感器，包括：成孔机构及布放机构；所述成孔机构包括钻进驱动电锤、用于调节钻进深度的钻进深度调节单元、用于直接钻孔的水钻钻头及设于所述钻进深度调节单元内部且与所述水钻钻头连通的供水单元，所述水钻钻头通过所述钻进深度调节单元与所述钻进驱动电锤连接，所述水钻钻头内壁设有用于对所述水钻钻头内的岩石施加径向力以方便取出岩体的辅助挤压单元；所述布放装置包括能沿自身轴向移动的布放深度调节单元及与所述布放深度调节单元的端部可拆卸连接且用于固定所述传感器的固定接头，所述布放深度调节单元上设有用于容纳所述传感器的传输线的导线容纳结构。进一步地，所述辅助挤压单元包括若干个设于所述水钻钻头内侧壁的钢丝。进一步地，所述钻进驱动电锤包括电锤本体、与所述电锤本体连接的配重调节杆及与所述配重调节杆连接的配重块，所述钻进深度调节单元设于所述电锤本体的前端，所述配重调节杆设于所述电锤本体的后端。进一步地，所述钻进深度调节单元包括钻进转换接头、钻进延长杆、钻进连接器及扶正器，所述钻进延长杆之间通过所述钻进连接器连接形成直杆状，所述扶正器套设于所述钻进延长杆外周，所述钻进延长杆的端部通过所述钻进转换接头分别与所述钻进驱动电锤及所述水钻钻头连接，所述钻进延长杆的外侧壁上设有钻进刻度标识。进一步地，所述供水单元包括设于所述钻进驱动电锤上的水孔、设于所述钻进转换接头内部的第一水道、设于所述钻进延长杆内部且与所述第一水道连通的第二水道及设于所述钻进连接器内部且与所述第二水道连通的第三水道，所述第一水道与所述水钻钻头连通。进一步地，所述固定接头包括接头本体、设于所述接头本体内部且向所述接头本体前侧开口的容纳腔及设于所述接头本体后端的护套，所述护套中部设有连通所述容纳腔和所述导线容纳结构的连接孔，所述护套与所述钻进深度调节单元的端部连接。进一步地，所述传感器与所述容纳腔的内壁之间还设有用于防止所述传感器相对所述容纳腔移动的弹性填充结构。进一步地，所述布放深度调节单元包括布放延长杆及布放连接器，所述布放延长杆之间通过所述布放连接器进行连接，所述布放延长杆的端部通过螺纹连接结构与所述护套连接，所述布放延长杆的外侧壁上设有布放刻度标识。进一步地，所述导线容纳结构包括设于所述布放延长杆内的第一容纳孔及设于所述布放连接器内且与所述第一容纳孔连通的第二容纳孔。本专利技术提供的碎石土边坡含水量传感器成孔布放装置的有益效果在于：与现有技术相比，本专利技术碎石土边坡含水量传感器成孔布放装置，分别设置用于形成布放孔的成孔机构及用于布放传感器的布放机构，其中的成孔机构通过设置钻进驱动电锤，在利用水钻钻头进行钻孔时，还能进行冲击破断岩层，方便成孔；同时，通过设置辅助挤压单元，能方便的将水钻钻头内的土体或岩体取出，成孔机构结构简单、可快速拆卸组装、携带方便、易操作、工作平台小、适合斜坡作业，可有效提高钻孔工作效率；布放机构通过固定接头固定传感器，并能使传感器的传输线通过导线容纳结构从布放深度调节单元的外端伸出，调节布放深度调节单元的角度及行进动作，可方便精准地调整传感器的布放位置，在布放到位后，通过可拆卸的连接结构，能使布放深度调节单元快捷的脱离固定接头，其结构简单，使用方便，同时可对传输线提供很好的保护，不仅提高了布放精度和效率，还可以保证测试的准确性；成孔机构及布放机构均体积小巧，在使用时可手持进行操作，免去使用支架结构，使用更加方便，角度调节等操作更加灵活，且便于携带，能有效提高使用的便捷性。本专利技术还提供一种成孔布放方法，包括如下步骤：调节所述钻进深度调节单元的角度，开启所述钻进驱动电锤，在预设钻孔位置钻孔，直至钻孔深度与所述水钻钻头深度接近，当所述水钻钻头触及岩体时，驱动所述钻进驱动电锤开启冲击模式，使所述水钻钻头沿钻进方向冲击岩体；驱动所述钻进驱动电锤反向旋转并向外提拉所述水钻钻头，将所述水钻钻头内的土体或岩体取出，并重复进行钻孔和取出水钻钻头内的土体或岩体，直至布放孔到达预设钻孔深度；在布放孔内铺设经过筛选的原状土至指定深度；调节所述布放深度调节单元的角度，使所述布放深度调节单元对准所述布放孔，将安装有所述传感器的所述固定接头下放至所述指定深度；使所述传感器的探针伸入位于所述指定深度的原状土中；回填一段原状土，并夯实该回填原状土，使所述回填原状土压住所述固定接头；使所述布放深度调节单元与所述固定接头分离，提出所述布放深度调节单元；重复在同一布放孔中进行不同深度的传感器的布放；使所述传感器的传输线与解调设备连接。本专利技术提供的成孔布放方法的有益效果在于：与现有技术相比，本专利技术成孔布放方法，通过使用钻进驱动电锤进行钻进，能在正反旋进的普通模式与冲击模式之间进行切换，在土体层使用普通的钻进模式，在遇到岩体层后，需要开启冲击模式，将岩体击碎后再进行提取，操作简单，能有效提高钻孔效率；在布放传感器时，在传感器周围铺设原状土，保证测试环境基本不受人为干扰，调节布放深度调节单元的角度及行进动作，可精确地将传感器送达指定位置，随后使布放深度调节单元与固定接头分离，并取出布放深度调节单元即完成一个传感器的布放，其布放操作简单、精准可靠，布放后测试准确度高，有利于提高测试效率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例采用的成孔机构的结构示意图；图2为图1的局部结构示意图；图3为本专利技术实施例采用的布放机构的结构示意图；图4为图3的局部结构示意图；图5为图4的局部结构剖视图；图6为本专利技术实施例提供的成孔布放方法的流程图。其中，图中各附图标记：1-传感器；2-钻进驱动电锤；201-电锤本体；202-配重调节杆；203-配重块；3-钻进深度调节单元；301-钻进转换接头；302-钻进延长杆；303-钻进连接器；304-扶正器；305-钻进刻度标识；4-水钻钻头；5-辅助挤压单元；501-钢丝；6-布放深度调节单元；601-布放延长杆；602-布本文档来自技高网...

【技术保护点】
碎石土边坡含水量传感器成孔布放装置，用于在碎石土边坡处成孔及布放传感器，其特征在于：包括成孔机构及布放机构；所述成孔机构包括钻进驱动电锤、用于调节钻进深度的钻进深度调节单元、用于直接钻孔的水钻钻头及设于所述钻进深度调节单元内部且与所述水钻钻头连通的供水单元，所述水钻钻头通过所述钻进深度调节单元与所述钻进驱动电锤连接，所述水钻钻头内壁设有用于对所述水钻钻头内的岩石施加径向力以方便取出岩体的辅助挤压单元；所述布放装置包括能沿自身轴向移动的布放深度调节单元及与所述布放深度调节单元的端部可拆卸连接且用于固定所述传感器的固定接头，所述布放深度调节单元上设有用于容纳所述传感器的传输线的导线容纳结构。

【技术特征摘要】
1.碎石土边坡含水量传感器成孔布放装置，用于在碎石土边坡处成孔及布放传感器，其特征在于：包括成孔机构及布放机构；所述成孔机构包括钻进驱动电锤、用于调节钻进深度的钻进深度调节单元、用于直接钻孔的水钻钻头及设于所述钻进深度调节单元内部且与所述水钻钻头连通的供水单元，所述水钻钻头通过所述钻进深度调节单元与所述钻进驱动电锤连接，所述水钻钻头内壁设有用于对所述水钻钻头内的岩石施加径向力以方便取出岩体的辅助挤压单元；所述布放装置包括能沿自身轴向移动的布放深度调节单元及与所述布放深度调节单元的端部可拆卸连接且用于固定所述传感器的固定接头，所述布放深度调节单元上设有用于容纳所述传感器的传输线的导线容纳结构。2.如权利要求1所述的碎石土边坡含水量传感器成孔布放装置，其特征在于：所述辅助挤压单元包括若干个设于所述水钻钻头内侧壁的钢丝。3.如权利要求1所述的碎石土边坡含水量传感器成孔布放装置，其特征在于：所述钻进驱动电锤包括电锤本体、与所述电锤本体连接的配重调节杆及与所述配重调节杆连接的配重块，所述钻进深度调节单元设于所述电锤本体的前端，所述配重调节杆设于所述电锤本体的后端。4.如权利要求1所述的碎石土边坡含水量传感器成孔布放装置，其特征在于：所述钻进深度调节单元包括钻进转换接头、钻进延长杆、钻进连接器及扶正器，所述钻进延长杆之间通过所述钻进连接器连接形成直杆状，所述扶正器套设于所述钻进延长杆外周，所述钻进延长杆的端部通过所述钻进转换接头分别与所述钻进驱动电锤及所述水钻钻头连接，所述钻进延长杆的外侧壁上设有钻进刻度标识。5.如权利要求4所述的碎石土边坡含水量传感器成孔布放装置，其特征在于：所述供水单元包括设于所述钻进驱动电锤上的水孔、设于所述钻进转换接头内部的第一水道、设于所述钻进延长杆内部且与所述第一水道连通的第二水道及设于所述钻进连接器内部且与所述第二水道连通的第三水道，所述第一水道与所述水钻钻头连通。6.如权利要求1所述的碎石土边坡含水量传感器成孔布放...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵维刚，李峰，杜博文，杜彦良，孙宝臣，张文涛，许红彬，秘江辉，
申请(专利权)人：石家庄铁道大学，
类型：发明
国别省市：河北,13