[發明專利]一種預制磁場布設系統及滑體狀態響應方法

有效

• 申請號: 201811013277.2
• 申請日: 2018-08-31
• 公開（公告）號: CN109375276B
• 公開（公告）日: 2019-11-15
• 發明（設計）人: 唐輝明;張俊榮;李長冬;胡新麗;王亮清;章廣長;龔文平;吳益平;張永權;黃磊;馬俊偉;鄒宗興;魯莎
• 申請（專利權）人: 中國地質大學(武漢)
• 主分類號: G01V3/26
• 分類號: G01V3/26
• 代理公司: 42238 武漢知產時代知識產權代理有限公司
• 代理人: 孫麗麗<國際申請>=<國際公布>=<進入

本發明提供一種預制磁場布設系統包括牽引機構、控制系統和布設探頭，布設探頭包括外殼，外殼內設電路板和至少一組布設機構，電路板連接控制系統，布設機構包括彈夾、螺桿、電磁鐵、驅動機構和頂舉機構，彈夾設有彈夾口和傳送槽，傳送槽和螺桿并排對齊，頂舉機構連接電磁鐵，電磁鐵和驅動機構連接電路板，頂舉機構連接控制系統，牽引機構下放布設探頭至預設位置，控制系統通過控制電路板控制驅動機構驅動螺桿轉動和電磁鐵通電，使傳送槽內最上端的永磁體上升至彈夾口并被電磁鐵吸附，控制系統控制頂舉機構向外頂舉電磁鐵將永磁體壓入鉆孔孔壁內。本發明的有益效果：通過探測永磁體位置確定監測點位置變化，獲得滑坡深部變形規律。

技術領域

本發明涉及地質災害監測與防治領域，尤其涉及一種預制磁場布設系統及滑體狀態響應方法。

背景技術

滑坡災害往往造成人員傷亡、道路掩埋、房屋損毀等災難性損失，嚴重威脅著人類社會的經濟生產安全。為了降低滑坡地質災害造成的損失與威脅，往往采用監測預警這類半主動預防性減災措施。位移，包含滑坡地表位移和滑坡體深部位移，是滑坡監測的重要對象。做好滑坡位移監測工作，可為滑坡預測預報、風險評估、工程防治提供重要的數據支撐。

現有的滑坡地表位移監測方法較為豐富，針對滑坡體深部位移的監測方法則較少。埋入式布設光纖、同軸電纜(TDR、OTDR、BOTDR)技術等新興材料技術可靠度低，易被剪斷。諸如滑面挫剪型的拉線式位移計優點較多，但受限于設置方式和假設模型的缺陷而敏感度不高。測斜技術精度高、可靠度好，是現有測量手段中廣受認可的滑坡變形監測方法，但其存在測斜管-土耦合變形問題，不能適應滑坡大位移變形監測而具有一定的局限性。此外，三峽大學提出幾種基于鉆孔的磁定位實現地下位移的監測方式，缺乏對滑體變形后地下空間對磁探測器供電環境改變的考慮，也具有一定的局限性。

研究表明，跟蹤監測滑體破壞前蠕變過程中的變形特征有利于闡明和判定滑坡位移在不同階段的發展趨勢，豐富并驗證現有滑坡的預報方法。然而現有監測手段囿于方法或儀器本身的設計限制，無法實現滑坡體的大變形、長時間持續變形監測，也無法考慮到鉆孔內的測斜管-土耦合變形問題。

發明內容

有鑒于此，本發明針對現有問題，提供一種預制磁場滑體狀態響應方法，可以解決鉆孔測斜監測滑坡深部位移時出現的大變形對管的破壞和測斜管-土耦合變形問題，保證了監測精度。

本發明的實施例提供一種滑體預制磁場的布設系統，包括設置于鉆孔外的牽引機構、控制系統以及設置于鉆孔內的布設探頭，所述牽引機構連接所述布設探頭，所述布設探頭包括外殼，所述外殼內設電路板和至少一組布設機構，所述電路板連接所述控制系統，每組所述布設機構包括彈夾、螺桿、電磁鐵、驅動機構和頂舉機構，所述彈夾一側設有傳送槽，所述傳送槽上端為彈夾口，所述傳送槽內填充至少一個永磁體，所述傳送槽和所述螺桿并排對齊，每一所述永磁體均部分收容于所述螺桿相鄰兩螺紋牙之間，所述彈夾口對準所述電磁鐵，所述頂舉機構固定于所述螺桿上方，所述頂舉機構輸出端連接所述電磁鐵一端，所述外殼上與所述電磁鐵另一端相對處設有探出孔，所述驅動機構和所述螺桿轉動連接，所述電磁鐵和所述驅動機構連接所述電路板，所述頂舉機構連接所述控制系統，所述牽引機構上提或下放所述布設探頭至預設位置，所述控制系統通過控制所述電路板，從而控制所述驅動機構驅動所述螺桿轉動和所述電磁鐵通電，使所有永磁體均沿著所述傳送槽內壁同步上升，且最上端的永磁體上升至所述彈夾口并被所述電磁鐵吸附，所述控制系統控制所述頂舉機構向外頂舉所述電磁鐵，使所述永磁體經過所述探出孔被壓入鉆孔孔壁內。

進一步地，所述牽引機構為電動卷揚機，所述電動卷揚機電連接所述控制系統，所述電動卷揚機的牽引繩連接所述布設探頭，所述牽引繩上設有標記刻度。

進一步地，所述頂舉機構為液壓千斤頂，所述液壓千斤頂通過液壓油管連接液壓油泵，所述液壓油泵電連接所述控制系統，所述控制系統通過控制所述液壓油泵使所述液壓千斤頂頂舉或回縮。