一种基于主动监测功能的边坡防护结构制造技术

本实用新型专利技术属于边坡防护技术领域，具体的讲涉及一种基于主动监测功能的边坡防护结构。其包括通过锚固机构裹覆在边坡表面的防护网，锚固机构包括分布设置在边坡表面的若干个供锚杆插入的预制孔，锚杆的端部具有拉环，拉环分别与横向和纵向的支撑绳连接将边坡表面分隔为若干区域，防护网与支撑绳连接和/或与锚杆的拉环连接，预设感应拉力变化区域的锚杆的拉环通过拉力传感器与外部连接，拉力传感器与控制器连接。该新型边坡防护结构通过拉力感应与边坡防护网紧密结合、能够提前获得边坡内部应力变化并具有主动监测、提前预警功能。提前预警功能。提前预警功能。

【技术实现步骤摘要】
一种基于主动监测功能的边坡防护结构


[0001]本技术属于边坡防护
，具体的讲涉及一种基于主动监测功能的边坡防护结构。

技术介绍

[0002]伴随我国经济社会发展，全国各地的工程建设项目呈逐年增多的趋势，同时由于我国幅员辽阔，多种地形地貌、岩土形态并存，尤其是山区建设项目施工安全是最为重要的考虑因素。比如需要开展填筑或土方开挖时通常会形成边坡，若边坡稳定性存在问题，就会对总体项目建设带来极大的安全隐患，所以做好边坡的稳定性分析并运用合理的对策展开防护，才能确保项目建设的顺利进行。
[0003]由于边坡受地形地貌、岩层岩性、结构端面、施工爆破、大气降水、地震等多种不利因素影响，特别容易形成危岩、掉石或者发生崩塌等边坡灾害，严重威胁到过往行人、车辆安全。为了保障过往车辆及行人的安全，对该路段灾害边坡采取安全、稳定、经济的防护治理也极为必要。
[0004]现有的防护措施能对边坡进行主、被动防护，但是边坡发生塌陷，却不能提前监测、有效预警，进而不能及时干预并清理加固，如果局部坍塌连续发生，最终造成防护系统整体损坏，直接影响道路通行安全，对人民生命财产造成严重损害。
[0005]比如，2022年6月4日，动车D2809在贵州省榕江站附近发生出轨事故，事故原因就是列车撞上突发溜坍侵入线路的泥石流导致，如果边坡溜坍发生前能够及时监测，或者发生后，防护系统能及时报警，联系列车停车就会避免此次事故，因此提前预防边坡溜坍，监测预警边坡防护系统十分必要。
[0006]目前监测预警边坡防护系统大多基于多摄像头影像判断或雷达扫描感知技术，其与边坡防护系统结合不紧密，并且本质上属于被动监测，不能提前检测到边坡内部结构的应力变化，监测结果具有滞后性。

技术实现思路

[0007]本技术的目的就是提供一种通过拉力感应与边坡防护网紧密结合、能够提前获得边坡内部应力变化的主动监测式的边坡防护结构。
[0008]为实现上述目的，本技术所采用的技术方案为：
[0009]一种基于主动监测功能的边坡防护结构，包括通过锚固机构裹覆在边坡表面的防护网，其特征在于：所述锚固机构包括分布设置在边坡表面的若干个供锚杆插入的预制孔，所述锚杆的端部具有拉环，所述拉环分别与横向和纵向的支撑绳连接将边坡表面分隔为若干区域，所述防护网与所述支撑绳连接和/或与所述锚杆的拉环连接，预设感应拉力变化区域的所述锚杆的拉环通过拉力传感器与外部连接，所述拉力传感器与控制器连接。
[0010]构成上述基于主动监测功能边坡防护结构的附加技术特征还包括：
[0011]——所述控制器包括PLC和/或以太网/串口通讯转换模块，用于将收集到的数据
通过交换机或转换线传送至上位机或移动处理终端；
[0012]——所述拉力传感器为板环式拉力传感器，其两端分别连接所述锚杆的拉环和供绳索贯穿；或者所述拉力传感器为光纤光栅拉力传感器，其内置于锚杆的杆身和拉环；
[0013]——所述锚杆在边坡表面呈矩阵式排列分布，位于边坡上沿的锚杆竖向间距在250mm
±
10mm之间，位于边坡其他位置的锚杆竖向间距在450mm
±
30mm之间，所述锚杆的横向间距在450mm
±
30mm之间；
[0014]——所述锚杆为钢绳锚杆或钢筋锚杆，所述锚杆插入预制孔后锚定并浇筑砂浆封闭，位于边坡上沿的锚杆抗拉拔力不小于80KN，位于边坡其他位置的锚杆抗拉拔力不小于50KN；
[0015]——所述防护网包括裹覆在边坡表面的密孔格栅以及多个分别位于分隔区域内的稳定边坡结构的疏孔绳网，所述密孔格栅的边沿分别与横向和纵向的支撑绳连接或者与所述锚杆的拉环连接；所述疏孔绳网的边沿通过缝合绳与横向和纵向的支撑绳连接，所述缝合绳两端分别与锚杆的拉环连接；
[0016]——所述防护网和支撑绳均由钢丝绳制成，所述防护网的密孔格栅由直径为2.2mm
±
1mm的热镀锌钢丝编制且网孔边长在50mm
±
5mm之间；所述防护网的疏孔绳网由直径为6至8mm的镀锌钢丝绳编制且网孔边长在150mm
±
20mm之间；所述支撑绳为直径12至16mm的镀锌钢丝绳；所述缝合绳为6至8mm的镀锌钢丝绳。
[0017]本技术所提供的一种基于主动监测功能的边坡防护结构同现有技术相比，具有以下优点：由于该新型边坡防护结构的锚杆端部设有拉环，拉环通过拉力传感器与外部（防护网）连接，拉力传感器与控制器连接后，实现拉力变化信号的实时采集，控制器能够对边坡内部结构应力变化全程监测，提前预警，为防治滑坡及可能的滑动、蠕动变形塌陷和崩塌提供技术检测依据，预测和预报未来边坡的位移、变形的发展趋势，降低边坡灾害发生的概率或者减少灾害损失；其次是，该基于主动监测功能的边坡防护结构与防护网本体结合程度紧密，即锚杆拉环分别与横向和纵向的支撑绳连接将边坡表面分隔为若干区域，防护网与支撑绳连接和/或与锚杆的拉环连接，形成了多个独立监测的区域，提高了对拉力变化感应的敏感度和准确性，控制器获得的检测数据具有前瞻性和动态变化的特征，便于通过监测可对岩土体的时效特性进行相关的研究，通过监测可掌握崩塌、滑坡的变形特征及规律，预测预报崩滑体的边界条件、规模、滑动方向、发生时间及危害性，并及时采取防灾措施，尽量避免和减轻工程和人员的灾害损失。
附图说明
[0018]图1为本技术一种基于主动监测功能的边坡防护结构示意图；
[0019]图2为该新型边坡防护结构在边坡上安装示意图；
[0020]图3为图2中圈示A的放大图。
具体实施方式
[0021]下面结合附图对本技术所提供的一种基于主动监测功能的边坡防护结构和工作原理作进一步的详细说明。
[0022]参见图1，为本技术所提供的一种基于主动监测功能的边坡防护结构示意图，
为了标识防护网内部结构，缝合绳并没有完全缝合防护网；图2为该新型边坡防护结构在边坡上安装示意图。
[0023]该新型边坡防护结构包括通过锚固机构1裹覆在边坡表面的防护网2，锚固机构1包括分布设置在边坡a表面的若干个供锚杆11插入的预制孔12，锚杆11的端部具有拉环13，拉环13分别与横向和纵向的支撑绳（31、32）连接将边坡a表面分隔为若干区域，防护网2与支撑绳（31、32）连接和/或与锚杆11的拉环13连接，预设感应拉力变化区域的锚杆11的拉环13通过拉力传感器41与外部连接，拉力传感器41与控制器42连接。
[0024]其工作原理为：该新型边坡防护结构通过锚固机构1将防护网2裹覆在边坡a表面，锚固机构1的锚杆11固定在边坡表面的预制孔12内，由于锚杆11的端部具有拉环13，拉环13分别与横向和纵向的支撑绳（31、32）连接将边坡a表面分隔为若干区域，拉环13与支撑绳（31、32）的连接可以是贯穿连接，也可以是通过绳卡24或绳索捆扎连接，防护网2与支撑绳（31、32）连接和/或与锚杆11的拉环1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于主动监测功能的边坡防护结构，包括通过锚固机构裹覆在边坡表面的防护网，其特征在于：所述锚固机构包括分布设置在边坡表面的若干个供锚杆插入的预制孔，所述锚杆的端部具有拉环，所述拉环分别与横向和纵向的支撑绳连接将边坡表面分隔为若干区域，所述防护网与所述支撑绳连接和/或与所述锚杆的拉环连接，预设感应拉力变化区域的所述锚杆的拉环通过拉力传感器与外部连接，所述拉力传感器与控制器连接。2.根据权利要求1所述的一种基于主动监测功能的边坡防护结构，其特征在于：所述控制器包括PLC和/或以太网/串口通讯转换模块，用于将收集到的数据通过交换机或转换线传送至上位机或移动处理终端。3.根据权利要求1所述的一种基于主动监测功能的边坡防护结构，其特征在于：所述拉力传感器为板环式拉力传感器，其两端分别连接所述锚杆的拉环和供绳索贯穿；或者所述拉力传感器为光纤光栅拉力传感器，其内置于锚杆的杆身和拉环。4.根据权利要求1所述的一种基于主动监测功能的边坡防护结构，其特征在于：所述锚杆在边坡表面呈矩阵式排列分布，位于边坡上沿的锚杆竖向间距在250mm
±
10mm之间，位于边坡其他位置的锚杆竖向间距在450mm
±
30mm之间，所述锚杆的横向间距在...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑森，张忠义，刘力霞，杨三春，周委，李均，满永平，
申请(专利权)人：郑森，
类型：新型
国别省市：