[發明專利]全深度陣列式測斜儀及深部位移測量方法

在審

• 申請號: 201810949165.1
• 申請日: 2018-08-20
• 公開（公告）號: CN109115147A
• 公開（公告）日: 2019-01-01
• 發明（設計）人: 李柯含;趙其華;李慧生;賴光程;鄭之凱
• 申請（專利權）人: 深圳市北斗云信息技術有限公司;成都理工大學;廣州市地平線巖土工程有限公司
• 主分類號: G01B21/02
• 分類號: G01B21/02
• 代理公司: 深圳市順天達專利商標代理有限公司 44217
• 代理人: 高占元

本發明提供了一種全深度陣列式測斜儀及深部位移測量方法，用于分段測量測斜孔的深部位移，所述測斜儀包括測斜架、安裝在所述測斜架內的測斜單元及數據采集單元；其中：所述測斜架包括多根剛性套管及多個萬向接頭，所述剛性套管之間通過所述萬向接頭連接，所述剛性套管及所述萬向接頭將所述測斜孔沿垂直方向分成多個測斜分段；所述測斜單元包括一根總線及多個傳感器，所述傳感器之間通過所述總線串聯連接，所述傳感器安裝在所述剛性套管內；所述數據采集單元通過所述總線分時采集各個測斜分段的變形數據，并根據所述變形數據及所述測斜分段的長度計算獲得測斜孔的深部位移。本發明實現對全深度范圍內的測斜孔的深部位移自動監測。

技術領域

本發明涉及巖體深部位移測量技術領域，更具體地說，涉及一種全深度陣列式測斜儀及深部位移測量方法。

背景技術

深部位移監測在巖土工程監測和各種邊坡監測中是常用手段，用于判斷深部滑動面及深部位移大小。傳統的監測技術采用手動測斜儀為主，在分段定時測量后，業內整理數據。

隨著信息技術的快速發展和應用，利用傳感器及其他設備、技術實現了對深部位移的自動化監測，代替傳統的人工監測，大大的提高了監測的效率，同時也節省了大量的人力和時間。目前，深部位移的自動化監測主要采用“固定測斜儀”，并以其為中心建立相應的自動監測站。“固定測斜儀”的主要技術方案為：在測斜孔深度范圍布置若干個測斜儀，每個測斜儀都有電源和數據線牽出孔口與數據采集儀相連，以此實現對深部位移的自動化監測。

雖然“固定測斜儀”實現了對深部位移的自動化監測，但也存在以下缺陷：

(1)監測深度方向的幾個點的傾角變化，存在很大的局限性；

(2)無法建立整個深度范圍內的位移模型；

(3)不能準確判定深度滑動面。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于，針對上述深部位移自動監測存在的相關問題，提供一種全深度陣列式測斜儀及深部位移測量方法。

一種全深度陣列式測斜儀，用于分段測量測斜孔的深部位移，所述測斜儀包括測斜架、安裝在所述測斜架內的測斜單元及數據采集單元；其中：

所述測斜架包括多根剛性套管及多個萬向接頭，所述剛性套管之間通過所述萬向接頭連接，所述剛性套管及所述萬向接頭將所述測斜孔沿垂直方向分成多個測斜分段；

所述測斜單元包括一根總線及多個傳感器，所述傳感器之間通過所述總線串聯連接，所述傳感器安裝在所述剛性套管內；

所述數據采集單元通過所述總線分時采集各個測斜分段的變形數據，并根據所述變形數據及所述測斜分段的長度計算獲得測斜孔的深部位移。

在本發明所述的全深度陣列式測斜儀中，所述測斜分段的長度為所述剛性套管的長度與所述萬向接頭的長度之和。

在本發明所述的全深度陣列式測斜儀中，所述傳感器通過一根四芯總線串聯連接，相鄰兩個傳感器的間距可調節；所述傳感器用于檢測每個測斜分段的變形數據，所述四芯總線用于傳輸所述變形數據并為所述傳感器供電。

在本發明所述的全深度陣列式測斜儀中，所述傳感器包括雙軸傾角傳感器。

在本發明所述的全深度陣列式測斜儀中，所述測斜儀還包括測斜管及滑動導輪，所述滑動導輪用于將所述測斜架安裝在所述測斜管內。

本發明還提供一種深部位移測量方法，應用于上述的全深度陣列式測斜儀，所述方法包括以下步驟：

S1、將測斜孔沿垂直方向分成N個測斜分段，并從下往上或從上往下依次對所述測斜分段編號，所述編號由小到大，各個測斜分段的長度一定；所述測斜分段包括第一端點和第二端點，N為大于1的正整數；

S2、分別測定N個測斜分段的變形數據；