[发明专利]一种自行式线状路径岩土变形监测装置

说明书

本发明公开了一种自行式线状路径岩土变形监测装置，包括线状轨道、基座以及测量车，线状轨道固定在岩土体表面上，线状轨道的两侧设置有导轨，线状轨道上表面上设置有齿条；测量车上具有导向轮；测量车上具有测量组件、电源组件及控制组件；测量车具有底盘、电动机、主动齿轮以及从动齿轮，主动齿轮固定在电动机的转动轴上，底盘在电动机固定位置有开口，从动齿轮通过齿轮转轴安装在开口中，从动齿轮上端与主动齿轮啮合，下端与齿条啮合；基座设置在线状轨道的起始端处，基座用于与测量车连接后获取测量组件的测量数据，并给电源组件供电。本发明适用于小型化设计，可开展狭小空间工作，且成本低，自动化程度高。

技术领域

本发明涉及一种自行式线状路径岩土变形监测装置，属岩土工程、地质工程、防灾减灾领域。

背景技术

岩土体的变形监测是岩土工程、地质工程与防灾减灾领域的主要工作内容。自然界中的岩土体经过人工改造或受降雨、地震、水位变化等自然因素影响，可能产生不同程度的变形，如边坡、基坑、巷道与地基等工程建设，或崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝等地质灾害。这些岩土体的变形达到一定程度将威胁人类的生命财产安全，因此，需要开展岩土体的变形监测。目前，根据监测技术的测量范围，岩土体变形监测技术主要可分为点状监测、线状监测与面状监测。其中，点状监测是将各类变形传感器安装在岩土体表面一个或多个点位，开展各点位局部变形监测。线状监测技术主要有分布式光纤技术与电缆时域反射技术等，该类监测方法将光纤或电缆固定在岩土体表面，岩土体变形造成光纤与电缆拉伸，通过瑞利散射等光学原理或时域反射原理计算变形。面状监测是通过全站仪、三维激光扫描仪或雷达等设备对岩土体表面进行扫描，通过测量岩土体表面大量点位的变形数据计算整体变形情况。

点状监测的缺陷是仅能对有限数量的点位同时开展监测，所得的监测数据仅能代表测点局部的变形情况。如需监测岩土体较大范围内的变形情况，需要安装大量的传感器及配套的供电、数据采集、储存与传输设备，成本高昂。分布式光纤技术与电缆时域反射等线状监测技术的缺陷是仅能获取监测路径上的变形量数据，而无法获得变形方向数据，且光纤允许的变形量较小，如果岩土体产生较大量的变形，将拉断光纤，造成监测系统失效。面状监测的缺陷是需要一定的操作空间，全站仪、三维激光扫描仪或雷达等设备需要距离需监测的岩土体表面一定距离才可开展工作，无法在狭小的空间内使用。此外，高精度的分布式光纤、时域反射、三维激光扫描与雷达等监测设备主要依靠发达国家进口，价格昂贵，如需开展自动化监测，需要将监测设备长期固定使用，成本高昂，很难大范围使用。

发明内容

为了克服上述技术缺陷，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种自行式线状路径岩土变形监测装置，包括线状轨道，线状轨道固定在岩土体表面上，线状轨道的两侧设置有导轨，线状轨道上表面上设置有齿条；

所述自行式线状路径岩土变形监测装置还包括测量车，测量车上具有导向轮，导向轮与所述导轨相适应，以使得测量车可沿着导轨进行移动；测量车上具有测量组件、电源组件及控制组件，测量组件用于测量岩土变形数据，电源组件用于给测量车供电；测量车具有底盘、电动机、主动齿轮以及从动齿轮，主动齿轮固定在电动机的转动轴上，底盘在电动机固定位置有开口，从动齿轮通过齿轮转轴安装在所述开口中，从动齿轮上端与主动齿轮啮合，下端与所述齿条啮合，控制组件用于控制所述电动机进行运动，从而驱动主动齿轮转动，以带动从动齿轮在所述齿条上转动，使得车辆移动；

线状轨道的起始端处设置有基座，基座用于与测量车连接后获取测量组件的测量数据，并给所述电源组件供电。

在本发明的自行式线状路径岩土变形监测装置中，所述线状轨道的剖面为“工”字形，“工”字形的上部的两侧边均向外凸起形成导轨，所述导向轮的侧面上开设有导向凹槽圈，所述导向凸起带位于所述导向凹槽圈进行活动连接，导向凹槽圈可沿着导轨进行移动，从而使得测量车沿着轨道进行移动。

在本发明的自行式线状路径岩土变形监测装置中，“工”字形的下部通过膨胀螺丝或土钉固定在岩土体表面。