[发明专利]一种基于北斗定位的多矢量边坡监测锚杆及监测方法

权利要求书

1.一种基于北斗定位的多矢量边坡监测锚杆，其整体结构包含4个部分：1)端部信号接收输出器、2)多节传感器内芯、3)液压三尖锚固头、4)外套护筒，其特征是：

1)、所述的端部信号接收输出器由北斗卫星定位接收器、无线数据发射传输单元组成，通过北斗卫星定位接收器接收北斗卫星的信号，实时确定位置信息，并通过无线数据发射传输单元发送到远端数据采集点，端部信号接收输出器与多节传感器内芯末端相连，所有传感器的信号电缆汇总连接到端部信号接收输出器；

2)、所述的多节传感器内芯由多个金属锚固圈和柔性连接段组成，连成一节一节的圆柱状结构，金属锚固圈通过液压三尖锚固头向外扩大，与周围的土体或者围岩锚固在一起，柔性连接段处于两个金属锚固圈之间，上面布置轴向应力传感器、扭矩传感器和轴向应变传感器，通过线缆汇集到端部信号接收输出器中；

3)、所述的液压三尖锚固头是金属长杆状结构，液压三尖锚固头内部有液压油管路，端部有三尖顶杆，在液压的作用下向外顶出，将金属锚固圈顶出变形，与周围土体或者围岩形成锚固咬合，多节传感器内芯的线缆从液压三尖锚固头上的三尖顶杆间隙穿过，不影响液压三尖锚固头的移动和向外顶出；

4)、所述的外套护筒是圆筒形结构，两端均不封口，在锚孔成孔后插入孔内，将外套护筒内残留土体清理干净后放入多节传感器内芯，然后拔出外套护筒，使得多节传感器内芯直接接触土体或者围岩。

2.基于权利要求1所述的一种基于北斗定位的多矢量边坡监测锚杆的监测方法：

1)、确定监测锚杆打设位置和打设深度，按照打设深度制作相应长度的多节传感器内芯；

2)、在预定位置钻孔到预定深度，放入外套护筒后清孔，在外套护筒内放入多节传感器内芯，将外套护筒拔出；

3)、将液压三尖锚固头深入多节传感器内芯内部，注意避开线缆，找准多节传感器内芯上的金属锚固圈，顶撑三尖顶杆，向外将金属锚固圈顶出变形，与周围土体或者围岩形成锚固咬合，以此方式从深处向外依次将每个金属锚固圈顶出变形咬合到土体或围岩中；

4)、将传感器线缆与端部信号接收输出器相连接，将端部信号接收输出器与多节传感器内芯的末端相连接；

5)、开启端部信号接收输出器上的卫星信号接收开关和数据传输开关，监测端部信号接收输出器上的位置信息，当位置变化过快或者过大时则意味着边坡变形较快或者已经出现裂缝，此时分析多节传感器内芯每段传感器上的应力值、扭矩值与应变值，找出应力值最大或者扭矩、应变值较大的部位，则滑坡破坏发生在这个部位附近的深度区域；根据上述数据分析，考察是否需要报警或者提前进行工程边坡加固。