一种高路堤边坡深部及表层变形自动监测装置及施工工艺的制作方法

本发明涉及土木工程中道路工程领域，尤其涉及一种高路堤边坡深部及表层变形监测及预警装置。

背景技术：

在高速公路道路建设过程中，山区地带边坡失稳现象时有发生，对道路安全行车造成严重的威胁，边坡失稳已成为山区道路安全主要隐患之一。高路堤边坡的失稳是在一段时间内形成的，同时边坡深部位移动和坡体表面滑动产生的危害程度也不尽相同。传统的边坡监测技术主要有：设站观测法、大地精密测量法以及宏观地质监测法等。设站观测法需要不间断的测量，且测量过程繁琐，人为因素影响较大；大地精密测量法需要采用大量高精度光学和光电测量仪器，同时需要大量的人力且不能及时地监测坡体滑动趋势；宏观地质监测法，这种主要是对边坡滑动发育过程中各种迹象进行边坡的监测、记录，掌握滑坡的动态变化及发展趋势，但是对于坡体深部位移变形无法监测到。

技术实现要素：

针对以上问题，本发明公开了一种高路堤边坡深部及表层变形自动监测装置及施工工艺；该装置主要包括参数频率增加发电机、电容器、预警装置、带有保护套的钢丝、压电式传感器、磁体、磁传感器、刻度调节盘、无线充电设备、无线发射模块、微型沉降板及地插杆；其中，所述带有保护套的铜丝一端与微型沉降板固定相连，另一端通过导向滑轮与磁传感器相连，所述磁体相对固定在平台设施上，所述无线发射模块通过导线分别与压电式传感器、磁传感器相连，所述带有保护套的钢丝(3)穿过压电式传感器(4)并将其相对固定在装置侧壁上。

所述的一种高路堤边坡深部及表层变形自动监测装置及施工工艺，其特征在于，所述参数频率增加发电机(1)稳固在边坡上方，预警装置(15)固定在参数频率增加发电机(1)上，电容器(2)和无线充电设备(16)固定在参数频率增加发电机(1)旁边，预警装置(15)、电容器(2)、无线充电设备(16)和参数频率增加发电机(1)之间用导线相连。

所述的一种高路堤边坡深部及表层变形自动监测装置及施工工艺，其特征在于，导向滑轮(8)固定在平台设施(10)上，所述带有保护套的钢丝(3)和带有保护套的钢丝(11)的一端均可用刻度调节盘(5)进行调试。

所述的一种高路堤边坡深部及表层变形自动监测装置及施工工艺，其特征在于，所述平台设施(10)为耐腐蚀性、全封闭的防水、防潮、具有防磁场干扰的箱体，仅箱体下侧和侧面有圆孔供带有保护套的钢丝进出。

所述的一种高路堤边坡深部及表层变形自动监测装置及施工工艺，其特征在于，当边坡监测装置工作时，无线发射模块(9)所需的电能也可有电容器(2)通过无线充电设备(16)传送。

所述的一种高路堤边坡深部及表层变形自动监测装置及施工工艺，其特征在于，无线发射模块(9)中的脉码调制芯片根据压电传感器和磁传感器产生电信号的强弱将电信号转化为数字信号，并由无线发射模块(9)进行传输。

本发明有益效果：采用以上装置不仅能够监测到高路堤边坡深部位移，同时也能对边坡表面进行监测，并且参数频率增加发电机利用道路上的震动和风能为预警装置提供电能，实现了全自动边坡监测及预警，本发明也利用边坡滑动力的作用使得装置产生电信号，此时脉码调制芯片将电信号转换为数字信号，由无线发射模块传出，且传送信号系统相互独立，与传统监测相比，省去大量的人力和财力，且装置可拆卸重复利用，人为影响因素大大降低，能够高校、准确的进行高路堤边坡的监控。

附图说明

图1为本发明具体实施过程的结构示意图。

图2为本发明平台实施装置结构的剖面图。

图3为本发明边坡上部装置侧面示意图。

图4为本发明边坡部分结构示意图。

图中：1.参数频率增加发电机、2.电容器、3.带有保护套的钢丝、4.压电式传感器、5.刻度调节盘、6.磁体、7.磁传感器、8.导向滑轮、9.无线发射模块、10.平台设施、11.带有保护套的钢丝、12.微型沉降板、13.地插杆、15.预警装置、16.无线充电设备。

具体实施方式

下面结合附图对本发明组合结构方式和实施步骤做进一步说明。

如图1、图2、图3、图4所示，本发明一种高路堤边坡深部及表层变形自动监测装置及施工工艺，该装置包括参数频率增加发电机(1)、电容器(2)、带有保护套的钢丝(3)、压电式传感器(4)、刻度调节盘(5)、磁体(6)、磁传感器(7)、无线发射模块(9)、微型沉降板(12)、地插杆(13)、预警装置(15)及无线充电设备(16)；其中所述带有保护套的钢丝(11)一端与微型沉降板(12)相连，另一端通过导向滑轮(8)与磁传感器(7)相连，所述带有保护套的钢丝(3)一端与参数频率增加发电机(1)相连，一端透过平台设施(10)与压电式传感器(4)相连，所述地插杆(13)埋入边坡一定深度使得平台设施(10)处于相对稳定状态。

1、确定边坡的监控范围，清理边坡范围内存在的浮土或浮石以及将来可能对边坡装置造成损害的孤石。

2、确定平台设施(10)和坡体内部变形监测安放位置后，在边坡修筑时埋放微型沉降板(12)或则在与现有边坡垂直方向开挖一定深度放置微型沉降板(12)，通过带有保护套的钢丝(11)将微型沉降板(12)与平台设施(10)中的磁传感器(7)相连。

3、沿着边坡走向安装参数频率增加发电机(1)、预警装置(15)、电容器(2)及无线充电设备(16)，用带有保护套的钢丝(3)将参数频率增加发电机(1)和压电式传感器(4)相连，使得平台设施(10)与带有保护套的钢丝(11)连接方向与边坡走向相互垂直。

4、装置安装后，在平台设施(10)内使用刻度调节盘(5)分别对带有保护套的钢丝(3)和带有保护套的钢丝(11)进行刻度调制。

5、微型沉降板(12)的沉降或则平台设施(10)的滑动，都将产生电信号，无线发射模块(9)中的脉码调制芯片根据压电传感器和磁传感器产生电信号的强弱将电信号转化为数字信号，并由无线发射模块(9)进行传输。