用于监测城市环境地质灾害隐患的预警结构

技术领域

本发明专利涉及预警结构的技术领域，具体而言，涉及用于监测城市环境地质灾害隐患的预警结构。

背景技术

地质灾害简称地灾，以地质动力活动或地质环境异常变化为主要成因的自然灾害。在地球内动力、外动力或人为地质动力作用下，地球发生异常能量释放、物质运动、岩土体变形位移以及环境异常变化等，危害人类生命财产、生活与经济活动或破坏人类赖以生存与发展的资源、环境的现象或过程。不良地质现象通常叫做地质灾害，是指自然地质作用和人类活动造成的恶化地质环境，降低了环境质量，直接或间接危害人类安全，并给社会和经济建设造成损失的地质事件。

地质灾害对人类生命财产、环境造成破坏和损失，如崩塌、滑坡、泥石流、地裂缝、地面沉降、地面塌陷、岩爆、坑道突水、突泥、突瓦斯、煤层自燃、黄土湿陷、岩土膨胀、砂土液化，土地冻融、水土流失、土地沙漠化及沼泽化、土壤盐碱化，以及地震、火山、地热害等。

现有技术中，需要对地质灾害隐患进行预警时，则需要对地质灾害隐患进行监测，并将监测数据反馈至控制中心，当监测数据超出设定的预警值后，控制中心则发出预警信号。

在对地质灾害隐患进行监测之前，需要将各类传感器埋设在土体中，这样，则需要在监测位置开挖各种沟槽等，进而将传感器放置在沟槽中，并将沟槽掩埋，施工麻烦、施工效率低，且当传感器出现异常时，难以即使维修或更换。

发明内容

本发明的目的在于提供用于监测城市环境地质灾害隐患的预警结构，旨在解决现有技术中，需要将传感器埋设在开挖的沟槽中，存在施工麻烦的问题。

本发明是这样实现的，用于监测城市环境地质灾害隐患的预警结构，包括控制中心以及设置在城市环境的监测位置上的监测设备；所述监测设备包括固定板、设置在固定板上且与控制中心通讯的控制器以及外钻筒，所述外钻筒中设有外筒腔，所述外筒腔的顶部具有顶部开口，所述外筒腔的底部封闭布置；所述外钻筒上设有连通外筒腔的镂空口，所述镂空孔与外钻筒的底部之间具有间隔；

所述外筒腔具有位于镂空口下方的容置段以及与镂空口对齐布置的镂空段，所述镂空段中填充有弹性且处于压缩状态的封堵块，所述封堵块的外侧壁抵接在外钻筒的内侧壁上，将镂空口封闭布置；所述固定板固定在监测位置上，所述外钻筒的上部活动穿过固定板，形成位于固定板上方的固定部，所述固定部与固定板相对固定布置；

所述外钻筒被驱动在监测位置朝下钻入的过程中，所述封堵块置于镂空段中，将镂空口封闭；当所述外钻筒钻至设定深度后，将所述固定部与固定板相对固定；

所述外筒腔中穿设有移动杆，所述移动杆上设有固定槽，所述固定槽中填充有侧向弹性块，所述侧向弹性块具有延伸至固定槽的外部的延伸部；所述延伸部的中部凹陷设置，形成凹陷位，所述凹陷位设有传感器；

所述移动杆具有位于固定槽的下方的插动段，当所述外钻筒与固定板相对固定后，所述移动杆插入外筒腔中朝下移动，所述插动段抵压着封堵块朝下移动进入容置段中，直至所述侧向弹性块的延伸部穿过镂空口，显露在外钻筒的外部，所述传感器与土体抵接后，将所述移动杆与外钻筒之间相对固定；

所述传感器监测土体的受力变化数据，并将所述受力变化数据传输至控制器，所述控制器将受力变化数据无线传输至控制中心。

进一步的，所述外钻筒的底部朝下延伸有尖端段。

进一步的，所述尖端段的外周设有盘旋槽。

进一步的，所述固定板上设有可拆卸的端头，所述端头罩设在固定部的外周，将所述外钻筒的顶部开口封闭。

进一步的，所述固定部的外周套设有螺母，所述螺母与固定部的外周螺纹连接，通过朝下转动螺母，以使所述固定板自上而下抵压在监测位置上，所述螺母自上而下抵压在固定板上。

进一步的，所述固定板上设有光伏板，所述光伏板位于控制器的上方，且呈倾斜布置。

进一步的，所述插动段呈尖端状，所述插动段的底部插入在封堵块的中心位置，与所述封堵块之间相对固定，所述封堵块朝下抵压着容置段的底部，且被上下压缩。

进一步的，所述插动段的中部设有外扩板，所述外扩板具有朝下布置且抵压在封堵块上的抵接面，所述抵接面朝下突出，形成多个插入封堵块中的插针；

当所述移动杆抵压封堵块朝下移动时，所述侧向弹性块与镂空口上下错位布置，当所述封堵块移动至容置段后且被自上而下压缩，直至侧向弹性块与镂空口并列布置后，转动所述移动杆，所述侧向弹性块的延伸部穿过镂空口，显露在外钻筒的外部，所述封堵块处于被扭转状态。

进一步的，所述固定板具有朝向布置的顶端面以及朝下布置的底端面，所述顶端面呈平整状，所述底端面的中部朝上凹陷，形成底部开口的凹槽；所述底端面具有形成凹槽外周的外环部，所述外钻筒具有穿过凹槽的穿过段；

所述凹槽中填充有抵压弹性块，所述抵压弹性块包裹着穿过段；所述外环部以及抵压弹性块平齐抵压在监测位置上，且所述抵压弹性块处于被压缩状；所述抵压弹性块中设有多个孔槽，所述孔槽中设有滚珠，所述滚珠的直径大于孔槽的宽度，且相对孔槽的长度；

所述滚珠位于孔槽的中部，所述孔槽具有位于滚珠下方的下部段以及位于滚珠上方的上部段；所述上部段的宽度大于下部段的宽度，且沿着自上而下的方向，所述下部段的宽度逐渐缩小；

当所述抵压弹性块受抵压时，所述孔槽的长度被压缩，所述孔槽的宽度增大，所述滚珠受抵压横向移动，压制所述抵压弹性块与监测位置之间面贴合抵接。

进一步的，所述抵压弹性块中具有通孔，所述穿过段穿设在通孔中，所述通孔的内侧壁上凸设有多个硬质凸起，所述硬质凸起抵接在穿过段的外侧壁上，形成多个位置的硬质抵接。。

与现有技术相比

附图说明

图1是本发明提供的外钻筒钻进在监测位置的土体中的主视示意图；

图2是本发明提供的用于监测城市环境地质灾害隐患的预警结构的主视示意图；

图3是图2中的A处放大示意图；

图4是本发明提供的固定板与抵压弹性体配合的剖切示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细的描述。

本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

参照图1-4所示，为本发明提供的较佳实施例。

用于监测城市环境地质灾害隐患的预警结构，包括控制中心以及设置在城市环境的监测位置上的监测设备，其中，控制中心可以是在现场或者远端，其可以的移动终端或者电脑等。

监测设备包括固定板100、设置在固定板100上且与控制中心通讯的控制器以及外钻筒200，外钻筒200中设有外筒腔201，外筒腔201的顶部具有顶部开口，外筒腔201的底部封闭布置；外钻筒200上设有连通外筒腔201的镂空口202，镂空孔与外钻筒200的底部之间具有间隔。

外筒腔201具有位于镂空口202下方的容置段203以及与镂空口202对齐布置的镂空段，镂空段中填充有弹性且处于压缩状态的封堵块300，封堵块300的外侧壁抵接在外钻筒200的内侧壁上，将镂空口202封闭布置；固定板100固定在监测位置上，外钻筒200的上部活动穿过固定板100，形成位于固定板100上方的固定部，固定部与固定板100相对固定布置。外钻筒200被驱动在监测位置朝下钻入的过程中，封堵块300置于镂空段中，将镂空口202封闭；当外钻筒200钻至设定深度后，将固定部与固定板100相对固定；

外筒腔201中穿设有移动杆400，移动杆400上设有固定槽，固定槽中填充有侧向弹性块500，侧向弹性块500具有延伸至固定槽的外部的延伸部501；延伸部501的中部凹陷设置，形成凹陷位502，凹陷位502设有传感器503，根据实际需要，可以选择对应的传感器503，例如应力传感器503、压力传感器503等等。

移动杆400具有位于固定槽的下方的插动段504，当外钻筒200与固定板100相对固定后，移动杆400插入外筒腔201中朝下移动，插动段504抵压着封堵块300朝下移动进入容置段203中，直至侧向弹性块500的延伸部501穿过镂空口202，显露在外钻筒200的外部，传感器503与土体抵接后，将移动杆400与外钻筒200之间相对固定。

传感器503监测土体的受力变化数据，并将受力变化数据传输至控制器，控制器将受力变化数据无线传输至控制中心，控制中心根据所接收的受力变化数据，进而判断监测位置的情况，例如，是否存在地质灾害隐患等等，当受力变化数据超过设定值的范围时，控制中心则可以及时发出报警信息。

上述提供的用于监测城市环境地质灾害隐患的预警结构，传感器503监测土体的受力变化数据，并反馈至控制中心，控制中心分析受力变化数据并进行预警；外钻筒200直接可以钻入监测位置的土体中，固定板100固定在监测位置，与外钻筒200相对固定，实现外钻筒200的固定；外钻筒200在钻进的过程中，通过封堵块300将镂空口202封闭，移动杆400置于外筒腔201中，抵压封堵块300朝下移动至容置段203，使得侧向弹性块500上的传感器503穿过镂空口202，显露在土体中，可以监测土体的受力变化数据，整个施工安装过程方便，不需要开挖沟槽，施工效率高，且便于传感器503的维修或更换。

外钻筒200的底部朝下延伸有尖端段204，这样，便于外钻筒200钻进在土体中。

尖端段204的外周设有盘旋槽，这样，外钻筒200在钻进的过程中，利用盘旋槽的旋进作用，可以更为快速的朝下钻进。

本实施例中，固定板100上设有可拆卸的端头，端头罩设在固定部的外周，将外钻筒200的顶部开口封闭，这样，既可以起到保护的作用，且可以将移动杆400与外钻筒200之间相对固定。

固定部的外周套设有螺母101，螺母101与固定部的外周螺纹连接，通过朝下转动螺母101，以使固定板100自上而下抵压在监测位置上，螺母101自上而下抵压在固定板100上。

外钻筒200钻进在土体中，且固定板100固定在监测位置上，再利用螺母101抵压在固定板100上，从而可以将固定板100与外钻筒200之间相对固定，且连接较为稳固。

本实施例中，固定板100上设有光伏板，光伏板位于控制器的上方，且呈倾斜布置，通过设置光伏板，可以为控制器进行供电，传感器503通过内置导线与控制器电性连接，控制器中设有无线通讯元件，利用无线通讯元件可以与控制中心进行无线通讯。

插动段504呈尖端状，插动段504的底部插入在封堵块300的中心位置，与封堵块300之间相对固定，封堵块300朝下抵压着容置段203的底部，且被上下压缩。

插动段504插入封堵块300中，且抵压封堵块300移动，当移动杆400固定位置以后，插动段504与封堵块300之间的插接，可以对移动杆400进行定位，也可以将移动杆400稳固在外筒腔201中；其次，封堵块300被上下压缩着，当移动杆400固定位置后，封堵块300给移动杆400施加朝上的恢复力作用，可以使得穿过镂空口202的延伸部501与镂空口202之间卡合更为稳固，避免延伸部501受到挤压后，从外往内缩回外筒腔201中。

本实施例中，插动段504的中部设有外扩板505，外扩板505具有朝下布置且抵压在封堵块300上的抵接面，抵接面朝下突出，形成多个插入封堵块300中的插针。通过设置外扩板505抵压封堵块300，且通过插针插入封堵块300中，可以使得插动段504与封堵块300之间实现相对固定。

当移动杆400抵压封堵块300朝下移动时，侧向弹性块500与镂空口202上下错位布置，当封堵块300移动至容置段203后且被自上而下压缩，直至侧向弹性块500与镂空口202并列布置后，转动移动杆400，侧向弹性块500的延伸部501穿过镂空口202，显露在外钻筒200的外部，封堵块300处于被扭转状态。

延伸部501穿过镂空口202后，封堵块300处于上下压缩状态，可以给延伸部501与镂空口202之间形成轴向的卡合，且封堵块300处于被扭转状态，从而可以给延伸部501与镂空口202之间形成周向的卡合，这样，使得延伸部501穿过镂空口202以后，在轴向以及周向，都与镂空口202形成卡合，当土体出现挤压延伸部501的时候，避免延伸部501穿过镂空口202缩回外筒腔201中。

本实施例中，固定板100具有朝向布置的顶端面以及朝下布置的底端面，顶端面呈平整状，底端面的中部朝上凹陷，形成底部开口的凹槽；底端面具有形成凹槽外周的外环部102，外钻筒200具有穿过凹槽的穿过段。

凹槽中填充有抵压弹性块600，抵压弹性块600包裹着穿过段；外环部102以及抵压弹性块600平齐抵压在监测位置上，且抵压弹性块600处于被压缩状；抵压弹性块600中设有多个孔槽，孔槽中设有滚珠601，滚珠601的直径大于孔槽的宽度，且相对孔槽的长度。

滚珠601位于孔槽的中部，孔槽具有位于滚珠601下方的下部段603以及位于滚珠601上方的上部段602；上部段602的宽度大于下部段603的宽度，且沿着自上而下的方向，下部段603的宽度逐渐缩小。

当抵压弹性块600受抵压时，孔槽的长度被压缩，孔槽的宽度增大，滚珠601受抵压横向移动，压制抵压弹性块600与监测位置之间面贴合抵接。

抵压弹性块600受抵压时，抵压弹性块600会压缩变形，在这个过程中，孔槽对应变形，驱动滚珠601在孔槽中横向挤压，驱使抵压弹性块600的底部与监测位置之间直接面贴合抵接。

本实施例中，抵压弹性块600中具有通孔604，穿过段穿设在通孔604中，通孔604的内侧壁上凸设有多个硬质凸起605，硬质凸起605抵接在穿过段的外侧壁上，形成多个位置的硬质抵接。这样，当抵压弹性块600受挤压变形后，多个硬质凸起605自动调节与穿过段的抵接，既可以形成对穿过段的多位置夹持，且不会影响抵压弹性块600的变形。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。