一种监测岩体变形的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种监测岩体变形的装置，具有中空的主管体和监测设备，所述主管体设置在钻孔内，主管体的外径小于钻孔的直径，所述主管体的上下端与钻孔的上下端齐平，所述监测设备设置在主管体内，所述主管体内部下侧设有预浇筑体，将主管体分为彼此隔离的上安装空间和下安装空间；所述监测设备包括渗压计、阵列式位移计；所述渗压计安装在下安装空间内，用于测量岩体内部的深层地下水的水压；所述阵列式位移计安装在上安装空间内，用于测量岩体变形的位移量。通过设置预浇筑体将主管体分为彼此独立的上安装空间和下安装空间，可以在同一钻孔中安装不同的监测设备，并防止其互相串扰。扰。扰。

【技术实现步骤摘要】
一种监测岩体变形的装置


[0001]本技术属于边坡地质灾害防治领域，尤其涉及一种岩体变形的监测装置。

技术介绍

[0002]近年来，随着中国经济建设持续发展，我国基建建设大规模向地况艰险复杂的山区延伸，在公路、铁路、隧桥、堤坝等工程的建设和运营过程中，边坡灾害防治问题日益突出。国家十三五规划、十四五规划均把“提高应对地质灾害的能力”列入其中。为了快速高效地治理边坡灾害，提出有效的边(滑)坡整治方案，亟需开展深部位移、地下水监测等自动化实时监测工作。
[0003]对于边坡变形尤其是岩体变形的预警和监控，有“地表位移监测”和“深部位移监测”两种主流技术路线。相较于地表位移监测，深部位移监测可将钻孔深度延伸至滑动面，利用传感器技术测量钻孔的变形和倾斜从而监测滑坡土体内部的变形趋势，在部分数据上更为直观精确。
[0004]同时，影响深部岩体变形的参数有多方面，除地形地貌、地层及岩性、地质构造等固有因素外，还有气象水文等外部因素，需结合多种参数信息才能达到高精度监测的要求，因此尤其需要对地下水位、孔隙水压力或裂隙水压力进行监测。
[0005]但是，对较深的岩层进行位移监测或地下水监测需要钻孔，而对于大型深厚层(变形深度超过400m)来说，钻孔工程量巨大、成本高昂、工序繁琐。现有技术如CN207862910U虽然已经针对深层的地质灾害监测开展研究，但仍仅涉及单孔埋设单种监测设备，尚未针对大型深厚层中单孔埋设多种监测设备的技术开展研究。
[0006]因此，如何针对大型复杂深厚地质灾害体研究一钻孔埋设多种监测设备，成为本领域亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0007]针对上述现有技术中存在的缺陷，本技术的目的在于提供一种能够在单一钻孔中埋设多种监测设备的装置。
[0008]为实现上述专利技术目的，本技术采用了如下技术方案：
[0009]一种监测岩体变形的装置，具有中空的主管体和监测设备，所述主管体设置在钻孔内，主管体的外径小于钻孔的直径，所述主管体的上下端与钻孔的上下端齐平，所述监测设备设置在主管体内，所述主管体内部下侧设有预浇筑体，将主管体分为彼此隔离的上安装空间和下安装空间；所述监测设备包括渗压计、阵列式位移计；所述渗压计安装在下安装空间内，用于测量岩体内部深层地下水的水压；所述阵列式位移计安装在上安装空间内内，用于测量岩体变形的位移量。所述主管体的底端侧壁上设有侧壁孔，所述渗压计通过侧壁孔放入主管体的内部；所述渗压计还连接有第一电缆线，所述第一电缆线的底端连接渗压计，并穿过侧壁孔延伸至主管体外部；所述第一电缆线顶端延伸出主管体上端的管口，并连接控制器。
[0010]通过设置预浇筑体将主管体分为彼此独立的上安装空间和下安装空间，可以在同一钻孔中安装不同的监测设备，并防止其互相串扰，尤其可以防止阵列式位移计受到其他部件的干扰或抵挡而无法正常工作。同时，也可将渗压计之外的其他监测部件设置在相对密闭的空间中，保护其免受干扰，并且使其免受地下水体的高压和侵蚀，免受碎石或其他杂物的磕碰而损坏。
[0011]通过将给渗压计供电和传输信号的第一电缆线设置在主管体外，可以使其他监测部件规避从钻孔底部延伸到顶部的线缆，免于线缆对其他监测部件尤其是阵列式位移计的正常工作造成阻碍，从而实现一孔多埋的技术效果。
[0012]所述第一电缆线外还设有第一电缆线保护管；所述第一电缆线保护管位于主管体的外壁和钻孔的内壁形成的注浆空间内，所述第一电缆线保护管的上端与主管体的上端管口齐平，下端穿过侧壁孔延伸到下安装空间的渗压计处。通过设置第一电缆线保护管，可以更好地保护第一电缆线，防止在注浆过程中对其造成损坏。
[0013]所述主管体的外壁上还套设有止浆塞，所述止浆塞在垂直方向上位于渗压计的上方，用于隔离注浆时的混凝土或注浆体。
[0014]所述主管体的外壁和钻孔的内壁形成的注浆空间内还设有注浆管，所述注浆管的上端与主管体的上端管口齐平，下端插入到止浆塞中。通过注浆管，可以实现注浆工艺环节，从而固定主管体。
[0015]所述注浆钢管的底部管壁上分布有注浆眼，所述注浆管通过注浆眼向钻孔和主管体之间的注浆空间内注浆，从而对主管体进行固定。
[0016]所述阵列式位移计的顶端还连接有第二电缆线，所述第二电缆线的顶端延伸出主管体的管口并外接控制器。
[0017]所述阵列式位移计的顶端还设有重力加载设备，用于在安装时压紧阵列式位移计，使得阵列式位移计在重力加载装置的压紧作用下，在初始阶段就能相对稳定地抵靠在主管体内壁上，防止阵列式位移计随意晃动造成数据噪音；所述重力加载设备与第二电缆线电性连接，所述阵列式位移计通过所述重力加载设备与第二电缆线间接连接。
[0018]所述重力加载设备的顶端还连接有钢丝绳，钢丝绳的顶端固设于主管体上端的管口处。所述钢丝绳可以悬挂承载重力加载设备，以防第二电缆线承受过大载荷而断裂。
[0019]所述主管体包括第一管体、第二管体及连接第一管体外壁与第二管体外壁的无缝钢套筒；所述第一管体在垂直方向上位于止浆塞的上方，所述第二管体在垂直方向上位于止浆塞的下方；所述渗压计设于第二管体内，所述阵列式位移计和重力加载设备均设于第一管体内。将主管体分为第一管体、第二管体，可以更方便的对各监测设备进行装配。
[0020]所述阵列式位移计的底部还设有内置磁力计，用于提供坐标参照基准点，阵列式位移计各节的位移变动以该基准点为原点进行计算。
[0021]本技术的有益效果具体在于：
[0022]本技术通过设置预浇筑体，将主管体分为多个彼此互相独立的安装空间，使得同一钻孔中可以埋设多种监测设备，且彼此之间不会互相串扰，进而可以减少钻孔数量，大大降低施工成本，且信号传输、观测都更加便捷。
附图说明
[0023]通过参考附图阅读下文的详细描述，本公开示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本技术的若干实施方式，并且相同或对应的标号表示相同或对应的部分，其中：
[0024]图1示出一种监测岩体变形的装置的侧面剖视图；
[0025]图2示出图1的I
‑
I方向视图；
[0026]图3示出图1的II
‑
II方向视图；
[0027]图4示出图1的III
‑
III方向视图；
[0028]图5示出图1中止浆塞的平面图；
[0029]图6是主管体5的第一管体和第二管体的连接结构示意图；
[0030]图7是图1中的局部截图放大示意图。
[0031]附图标记说明：1.安全绳，2.第二电缆线保护管，3.高强度钢丝绳， 4.第二电缆线，5.主管体，6.注浆钢管，7.重力加载装置，8.钻孔， 9.阵列式位移计，10.第一电缆线保护管，11.内置磁力计，12.预浇筑体，13.止浆塞，14.第一电缆线，15.渗压计，16.水泥浆体，17.无缝钢套筒。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种监测岩体变形的装置，具有中空的主管体(5)和监测设备，所述主管体(5)设置在钻孔(8)内，主管体(5)的外径小于钻孔(8)的直径，所述主管体(5)的上下端与钻孔(8)的上下端齐平，所述监测设备设置在主管体(5)内，其特征在于：所述主管体内部下侧设有预浇筑体(12)，将主管体(5)分为彼此隔离的上安装空间和下安装空间；所述监测设备包括渗压计(15)、阵列式位移计(9)；所述渗压计(15)安装在下安装空间内，用于测量岩体内部的水压；所述阵列式位移计(9)安装在上安装空间内，用于测量岩体变形的位移量；主管体(5)的底端侧壁上设有侧壁孔，所述渗压计(15)通过侧壁孔放入主管体(5)的内部；所述渗压计(15)还连接有第一电缆线(14)，所述第一电缆线(14)的底端连接渗压计(15)，并穿过侧壁孔延伸至主管体(5)外部；所述第一电缆线(14)顶端延伸出主管体(5)上端的管口，并连接控制器。2.如权利要求1所述的监测岩体变形的装置，其特征在于：所述第一电缆线(14)外还设有第一电缆线保护管(10)；所述第一电缆线保护管(10)位于主管体(5)的外壁和钻孔(8)的内壁形成的注浆空间内，所述第一电缆线保护管(10)的上端与主管体(5)的上端管口齐平，下端穿过侧壁孔延伸到下安装空间的渗压计(15)处。3.如权利要求1所述的监测岩体变形的装置，其特征在于：所述主管体(5)的外壁上还套设有止浆塞(13)，所述止浆塞(13)在垂直方向上位于渗压计(15)的上方，用于隔离注浆时的水泥浆体(16)。4.如权利要求3所述的监测岩体变形的装置，其特征在于：所述主...

【专利技术属性】
技术研发人员：张玉芳，袁坤，万军利，李健，轩亚飞，周文皎，杨忠民，宋国壮，尹振华，高旭，刘梦佳，
申请(专利权)人：中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所，
类型：新型
国别省市：