一种滑坡监测孔外测量仪

1.本实用新型涉及测量仪器领域，尤其涉及一种滑坡监测孔外测量仪。


背景技术：

2.滑坡是我国普遍的地质灾害类型，其发生频率高、破坏力大，监测预警是预防滑坡灾害的重要措施。而滑坡的深部位移直观反映了滑坡内部变形情况。滑坡变形破坏是多种因素共同作用的结果。
3.现有的滑坡监测方法存在的主要有测斜法(钻孔测斜法、竖井测斜法)、时域反射(tdr)监测、重锤法，目前多用的监测仪器主要包含倾斜仪、斜度仪、tdr监测仪、重锤、极坐标盘、坐标仪、水平位错计等，仪器一般情况均需密封，并将配线和敏感元件埋入地下，易受外力损坏和环境变化的影响，且由于深部岩土体硬度高，这些测量仪器很难深入土体检测。因此滑坡监测设备的智能化以及高精度仪器的研发是非常必要的。


技术实现要素：

4.为了解决上述问题，本实用新型提供了一种滑坡监测孔外测量仪，包括：
5.探测单元组件、安装载体、第一防护套筒和驱动装置，所述安装载体设置在所述第一防护套筒内，并与所述第一防护套筒的内壁滑动连接，所述第一防护套筒的前端敞口设置，所述探测单元组件安装在所述安装载体上，其用于检测滑坡深孔内的状况，所述驱动装置与所述安装载体传动连接，其用于驱动所述安装载体沿前后方向移动，至所述探测单元组件伸出或收回所述第一防护套筒。
6.进一步地，所述安装载体包括安装座和多个探爪，所述安装座滑动安装在所述第一防护套筒内，其与所述驱动装置传动连接，多个所述探爪均沿前后方向设置，其后端与所述安装座转动连接，每个所述探爪上均设有所述探测单元组件。
7.进一步地，所述探爪为内部中空的倒直角梯形结构，其上设有探测孔，所述探测单元组件设置在所述探爪内，所述第一防护套筒的侧壁上设有与多个所述探爪对应设置的第一缺口，所述第一缺口的前端延伸至所述第一防护套筒的前端，所述第一防护套筒的前端可拆卸的安装有圆柱体结构的限位底座，当所述探爪向前移动至与所述限位底座抵接时，所述限位底座可将所述探爪推出对应的所述第一缺口外。
8.进一步地，所述安装座上设有与多个所述探爪对应设置的固定部，所述探爪的后端与所述固定部转动连接，所述固定部与对应所述第一缺口抵接。
9.进一步地，所述第一防护套筒外同轴套设有第二防护套筒，所述第二防护套筒上设有与所述第一缺口对应并连通的第二缺口，所述固定部向外延伸至与所述第二防护套筒的内壁平齐。
10.进一步地，所述限位底座的后端设有凸环，所述探爪前端底部倒圆角处理。
11.进一步地，所述驱动装置包括驱动电机和丝杆，所述安装座安装在所述丝杆的螺母上，所述丝杆的前端与所述限位底座转动连接，其后端与所述驱动电机传动连接。
12.进一步地，所述驱动装置还包括第三防护套筒，所述驱动电机固定安装在所述第三防护套筒内。
13.进一步地，所述探测单元组件为微型土压力传感器、孔隙水压力传感器和土壤湿度传感器，所述探测孔设有三个，所述微型土压力传感器、所述孔隙水压力传感器和所述土壤湿度传感器的探测端一一对应的伸出三个所述探测孔。
14.本实用新型提供的技术方案带来的有益效果是：本实用新型提供的一种滑坡监测孔外测量仪能保证其探爪伸入土体时最大程度的减轻对周围土体的扰动；探爪的优化设计，在保证探爪强度的同时也保证了传感器采集的数据的可靠性；整体装备结构简单拆装方便，可靠性高，便于维修和更换，且可重复利用。
附图说明
15.图1是本实用新型实施例中的测量仪的组装结构示意图。
16.图2是本实用新型实施例中的测量仪整体爆炸示意图。
17.图3是本实用新型实施例中的驱动装置的结构示意图。
18.图4是本实用新型实施例中的驱动装置的剖视图。
19.图5是本实用新型实施例中的安装载体的结构示意图。
20.图6是本实用新型实施例中的安装座的结构示意图。
21.图7是本实用新型实施例中的探爪的结构示意图。
22.图8是本实用新型实施例中的探爪的后视图。
23.图9是本实用新型实施例中的安装载体工作时的内部结构示意图。
24.图中：1、驱动装置；11、第三防护套筒；12、密封筒盖；13、电压转换模块安装板；14、驱动电机；15、联轴器；2、安装载体；20、第一防护套筒；201、楔形固定块；202、第一缺口；21、安装座；211、凸台状螺母；212、固定部；213、转动销轴；22、探爪；221、探测孔；222、探测单元组件；223、探爪盖板；224、连接轴；23、丝杆；24、轴承套；25、限位底座；251、凸环；3、第四防护套筒；31、定位面；4、第二防护套筒；5、缆线；51、缆线固定头。
具体实施方式
25.为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。
26.如图1所示，本实用新型的实施例提供了一种滑坡监测孔外测量仪，包括：
27.探测单元组件222、安装载体2、第一防护套筒20和驱动装置1，所述安装载体2设置在所述第一防护套筒20内，并与所述第一防护套筒20的内壁滑动连接，所述第一防护套筒20的前端敞口设置，所述探测单元组件222安装在所述安装载体2上，其用于检测滑坡深孔内的岩土环境，所述驱动装置1与所述安装载体2传动连接，其用于驱动所述安装载体2沿前后方向移动，至所述探测单元组件222伸出或收回所述第一防护套筒20。
28.在本实用新型中，第一防护套筒20用于保护探测单元组件222和安装载体2，同时限制安装载体2的径向转动。
29.在上述实施例中，所述安装载体2包括安装座21、多个探爪22，所述安装座21滑动安装在所述第一防护套筒20内，其与所述驱动装置1传动连接，多个所述探爪22均沿前后方
向设置，其后端与所述安装座21转动连接，每个所述探爪22上均设有所述探测单元组件222。
30.在本实用新型中，探爪22设有2个，其沿所述第一防护套筒20轴心线中心对称设置，所述探测单元组件222包括微型土压力传感器、孔隙水压力传感器和土壤湿度传感器，所述探测孔221设有3个，所述微型土压力传感器、所述孔隙水压力传感器和所述土壤湿度传感器的探测端一一对应的伸出3个所述探测孔221；具体的，所述微型土压力传感器是根据bw16微型土应力传感器的原理定制而成，其用于测量土壤的压力，所述孔隙水压力传感器是根据bwk型微型孔隙水压力传感器的原理定制而成，其用于测量土壤孔隙中水的压力，所述土壤湿度传感器是根据频域反射法fdr原理自制而成，其用于测量土壤的含水率；在本实用新型中还可以根据不同的测量要求加装其他类型的传感器。
31.在上述实施例中，所述探爪22为内部中空的倒直角梯形结构，其上设有探测孔221，所述探测单元组件222设置在所述探爪22内，所述第一防护套筒20的侧壁上设有与两个所述探爪22对应设置的第一缺口202，所述第一缺口202的前端延伸至所述第一防护套筒20的前端，所述第一防护套筒20的前端可拆卸的安装有圆柱体结构的限位底座25，当所述探爪22向前移动至与所述限位底座25抵接时，所述限位底座25可将所述探爪22推出对应的所述第一缺口202外。
32.在本实用新型中，所述探爪22内部还安装有第二pcb电路板，所述探爪22其背部开设有第三缺口，所述探测单元组件222和所述第二pcb电路板安装在所述探爪22内，所述微型土压力传感器、孔隙水压力传感器和土壤湿度传感器的探测端通过所述探测孔221暴露在所述探爪22外，从而与土壤充分接触，所述探测孔221的数量等于传感器的数量；所述探爪22背部还安装有探爪盖板223，所述探爪盖板223通过m3螺栓固定连接在所述探爪22背部，并覆盖住所述第三缺口；所述探爪22与土壤接触面加工为锋刃状，在不改变所述探爪22与土壤接触面积的情况下，增加所述探爪22对土壤的切削力，使得所述探爪22更容易贯入待测土体；所述探爪22的后端设有一连接轴224，其与所述安装座21转动连接；所述第二pcb电路板的一端与驱动装置1电连接，所述第二pcb电路板另一端与所述探测单元组件222电连接；所述限位底座25通过6个m5螺栓固定在所述第一防护套筒20的前端，其中所述限位底座25的后端设有凸环251，所述探爪22前端底部倒圆角处理，以使得所述探爪22向前移动至与所述限位底座25抵接时，摩擦力相对较小，所述限位底座25用于将所述探爪22推出对应的所述第一缺口202外，以暴露探测孔221，进而方便所述微型土压力传感器、孔隙水压力传感器和土壤湿度传感器工作，且能有效防止所述第一防护套筒20变形。
33.在上述实施例中，所述安装座21上设有与多个所述探爪22对应设置的固定部212，所述探爪22的后端与所述固定部212转动连接，所述固定部212与对应所述第一缺口202抵接。
34.在本实用新型中，固定部212设有两个，其沿所述第一防护套筒20的轴心线中心对称设置，具体的，固定部212上设有沿水平方向设置的u形安装槽，探爪22的连接轴224伸入u形安装槽内，并通过转动销轴213固定在所述u形安装槽内；所述第一缺口202通过与所述固定部212抵接限制所述安装座21的径向运动。
35.在上述实施例中，所述第一防护套筒20外同轴套设有第二防护套筒4，所述第二防护套筒4上设有与所述第一缺口202对应并连通的第二缺口。
36.在本实用新型中，所述第二防护套筒4用于保护所述第一防护套筒20，所述第二缺口便于探测单元组件222的伸出和收回；所述固定部212向外延伸至与所述第二防护套筒4的内壁平齐；所述第二防护套筒4内壁焊接有定位面31，所述定位面31上设计有四个楔形卡槽；所述第一防护套筒20外壁设有四个楔形固定块201，四个楔形固定块201卡设在四个楔形卡槽上，便于安装所述第一防护套筒20时的定位；所述楔形固定块201的厚度等于所述固定部212伸出所述第一缺口202的长度。
37.在本实用新型中，所述探爪22的数量等于所述第一缺口202和第二缺口的数量也等于所述固定部212的数量，所述探爪22、所述第一缺口202、所述第二缺口与所述固定部212均沿着丝杆23轴心线中心对称，针对不同的实际情况设计的不同尺寸的滑坡监测孔外测量仪，其所述探爪22的数量、所述第一缺口202和第二缺口的数量、所述固定部212的数量以及所述楔形固定块201及楔形卡槽的数量均有所不同。
38.在上述实施例中，所述驱动装置1包括驱动电机14和丝杆23，所述安装座21安装在所述丝杆23的螺母上，所述丝杆23的前端与所述限位底座25转动连接，其后端与所述驱动电机14传动连接。
39.在本实用新型中，所述驱动装置1，其通过缆线5与电源连接，用于提供动力；具体的，所述驱动装置1还包括电压转换模块安装板13、密封筒盖12和第三防护套筒11，所述驱动电机14和所述电压转换模块安装板13均固定安装在所述第三防护套筒11内，所述第三防护套筒11外还设有第四防护套筒3，其用于保护所述第三防护套筒11；所述电压转换模块安装板13上安装有第一pcb电路板和电压转换模块，所述第一pcb电路板与缆线5、所述电压转换模块相连，所述电压转换模块与所述第二pcb电路板电连接从而给所述探测单元组件222供电，所述电压转换模块将24v直流电转换为5v直流电给探测单元组件222供电；所述驱动电机14安装在所述电压转换模块安装板13的前方，所述驱动电机14的驱动轴与所述丝杆23的后端通过联轴器15传动连接，所述联轴器15通过φ21橡胶密封圈进行动密封，所述密封筒盖12设置在所述第三防护套筒11的后端，并与所述第三防护套筒11通过4个m5螺栓固定连接，密封筒盖12通过φ46橡胶密封圈进行密封，所述缆线5通过缆线固定头51可拆卸的安装在所述密封筒盖12内，所述缆线固定头51与所述密封筒盖12螺纹连接，所述缆线5穿过缆线固定头51；具体的，所述驱动电机14为24v直流减速机，其通过所述缆线5与外部控制系统连接，在本实用新型中，还可以根据实际情况选择其他型号的驱动电机；为了便于所述安装座21安装在所述丝杆23的螺母上，所述安装座21的后端可拆卸连接有一个凸台状螺母211，所述安装座21与所述凸台状螺母211通过m5螺栓固定连接；所述丝杆23的前端通过一个轴承套24与所述限位底座25转动连接，其后端穿出所述第一防护套筒20的后端并通过另一个轴承套24与所述第一防护套筒20转动连接；所述第一防护套筒20与所述第三防护套筒11通过4个所述m5螺栓固定连接；所述丝杆23伸出所述第一防护套筒20后端的部分插入所述第三防护套筒11的前端并与所述驱动电机14通过联轴器15进行传动连接；在本实施例中所述轴承套24均采用黄铜轴承套，用于丝杆23的轴向定位，且直接采用黄铜轴承套可避免采用轴承所需要进行的防腐蚀密封的问题；具体的，所述丝杆23两端均设有凸台，所述第一防护套筒20的后端孔为台阶孔，所述限位底座25的内腔为台阶状，防止丝杆23轴向窜动。
40.所述驱动电机14通过所述联轴器15带动所述丝杆23转动，所述丝杆23驱动所述凸台状螺母211带动所述安装座21沿丝杆23轴向运动，进而使得两个探爪22分别在两个第一
缺口202中伸出和收回，由于第一缺口202对固定部212的径向限位，使得所述安装座21沿着径向的运动被限制，从而使得所述安装座21沿所述丝杆23轴向运动；当所述驱动电机14正转时，所述安装座21朝着所述限位底座25方向运动，带动所述探爪22也向着限位底座25运动，当探爪22与限位底座25开始接触时，限位底座25便给探爪22一个斜向外的支反力，使得探爪22从所述第一缺口202中伸出；当所述驱动电机14反转时，所述安装座21背向所述限位底座25运动，从而带动探爪22收回到第一防护套筒20内。
41.本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本实用新型实施例提供的一种滑坡监测孔外测量仪能保证其探测孔221伸入土体时最大程度的减轻对周围土体的扰动；探爪22的优化设计，在保证探测孔221强度的同时也保证了传感器采集的数据的可靠性；整体装备结构简单拆装方便，可靠性高，便于维修和更换，且可重复利用。
42.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。