[發明專利]一種淺層土洞識別預警裝置及其使用方法

有效

• 申請號: 202011283654.1
• 申請日: 2020-11-17
• 公開（公告）號: CN112393707B
• 公開（公告）日: 2022-02-22
• 發明（設計）人: 賈龍;李錄娟
• 申請（專利權）人: 中國地質科學院巖溶地質研究所
• 主分類號: G01B21/08
• 分類號: G01B21/08;G01B21/18
• 代理公司: 北京智橋聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 11560
• 代理人: 張衛武

本發明公開了一種淺層土洞識別預警裝置及其使用方法，預警裝置包括地面本體，地面本體的頂面上設有安裝槽。該裝置通過菱形探測頭、探測管和多顆鋼珠配合運作，進而達到土洞隱患識別和地面塌陷預警的雙重目的，適合在地面塌陷高易開發地區布設，長期監測預警，而且在裝置砸入土層中檢測時，多根樁尖桿的設置，可有效的將探測管保護起來，避免在砸入土層中時導致探測管扭曲，使得鋼珠在探測管中無法有效的下落，影響土洞的檢測；而且滑塊和滑軌的設置，可有效的避免連接桿、菱形探測頭和鋼珠掉落到土洞里無法取出，造成資源浪費；并且在菱形探測頭損壞需要進行替換時，在擋板、滑桿、定位塊和壓簧的設置下，使得菱形探測頭拆裝更加方便有效，進而替換工作效率也較高。

技術領域

本發明涉及地面塌陷隱患的識別預警技術領域，具體涉及一種淺層土洞識別預警裝置。

背景技術

由于地下物質運移，會在土層中產生空洞，進而引發地面下陷甚至突然的地面塌陷。土層空洞產生的原因包括自然和人類活動兩類因素。自然因素導致的地面塌陷多發生在有覆蓋土的巖溶發育區，巖面以上的土體在自重應力、地下水滲流力等作用力下，流失遷移而形成土中的空洞。人為因素主要包括地下資源開采、地下工程施工和地下管道滲漏等導致土層被擾動掏空，形成土洞。

土洞是一種隱蔽的不良地質現象，最終可能形成地質災害或是工程事故。大量工程實踐證明，土洞形成發展的過程是地面塌陷的孕育階段，更是地質災害或是工程事故監測預警的關鍵時期。以往探測識別土洞多用鉆探，觸探等方法，只能探測已有的土洞，不能識別新生土洞的由下而上快速擴展的過程，無法達到監測預警的目的，對地面塌陷防治有重大的工程隱患。

發明內容

為了解決上述存在的問題，本發明提供一種淺層土洞識別預警裝置。

本發明是通過以下技術方案實現：

一種淺層土洞識別預警裝置，包括地面本體，所述地面本體的頂面上設有安裝槽，所述安裝槽內設有筒體，所述筒體的頂面螺紋連接有T型蓋帽，所述T型蓋帽與地面本體通過多個固定螺栓固定連接，所述筒體的底面固定連接有套環，所述套環的底面固定連接有多根樁尖桿，多根樁尖桿呈環形等距設置，多根樁尖桿的中部設有一根探測管，所述探測管的側壁與樁尖桿內側壁貼合連接，所述探測管的內側壁上對稱設有兩根滑軌，所述滑軌內設有滑塊并與其貼合滑動連接，兩個滑塊之間固定連接有同一個連接桿，所述連接桿的底端設有菱形探測頭并與其貼合連接，所述菱形探測頭的一半設置在探測管外，所述探測管的底面呈棱形設置，并且與菱形探測頭的斜頂面相吻合設置，所述探測管的頂面固定連接有安裝塊，所述安裝塊的兩側面對稱設有兩個定位槽，所述安裝塊兩側面的連接桿上對稱設有第二連接槽，所述第二連接槽一側的連接桿上設有第一連接槽，所述第一連接槽內的連接桿上設有圓盤并與其固定連接，所述圓盤上滑動連接有滑桿，所述圓盤一側的滑桿一端固定連接有擋板，所述圓盤另一側的滑桿一端固定連接有定位塊，所述定位塊與圓盤之間固定連接有壓簧，所述壓簧套在滑桿上，所述定位塊設置在第二連接槽內并與其貼合滑動連接，兩個定位塊一端分別伸入到安裝塊上的兩個定位槽內并與其大小相吻合，所述連接桿上方的探測管內設有多顆鋼珠，多顆鋼珠豎直疊加放置，所述探測管的頂面穿出套環外并與其貼合連接，所述探測管的頂面設有外翻型邊緣，并且其邊緣與套環頂面貼合連接，所述探測管的頂面貼合連接有安裝板，所述安裝板的側壁與筒體內側壁貼合連接，所述安裝板的底面中部固定連接有感應器，所述感應器的一端與其中一顆鋼珠貼合設置，所述安裝板的頂面與T型蓋帽中部底面貼合連接，所述樁尖桿、探測管和菱形探測頭伸入到安裝槽下方的地面本體內。

優選的，所述定位塊、滑桿和安裝塊的截面均為方形。

優選的，所述鋼珠的直徑與探測管的內徑相同。

優選的，所述感應器與外界報警器通過導線電性連接。

優選的，所述樁尖桿、探測管和菱形探測頭均為鐵制材料制作。

本發明的一種淺層土洞識別預警裝置的使用方法包括如下步驟：