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专利号: 2019114143747
申请人: 三峡大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-07-25
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种主动促使滑坡坍塌的装置,其特征在于:它包括预制合页(1),所述预制合页(1)采用开合式的两瓣结构,在预制合页(1)的上、下表面都分别预留有小孔(9),在预制合页(1)的内部预留有多个等间距布置的槽孔(8);所述预制合页(1)设置在待滑坡体底部的阻滑键(2)处,所述槽孔(8)的内部配合设置有预制囊体(11);沿着待滑坡体滑动方向用钻孔设备分段钻取多个槽口,每个槽口内部分别放置有盒子,所述盒子上设置有磁力开关,在盒子内部分别放置有磁体,所述磁体与渗入到后缘拉裂带(17)顶部的磁流体及润滑剂混合物(14)构成磁力配合,并促使待滑坡体滑动;沿着所述后缘拉裂带(17)的方向等间距钻取有多个孔洞,所述孔洞内部配合设置有多个伸缩性花管(19)。

2.根据权利要求1所述一种主动促使滑坡坍塌的装置,其特征在于:所述预制合页(1)的两瓣结构通过弹簧转轴(7)铰接相连;使用时,预制合页(1)的4/5长度植入到阻滑键(2)的孔洞中,其余长度通过铆钉(6)固定在不滑动的坡体上。

3.根据权利要求1所述一种主动促使滑坡坍塌的装置,其特征在于:所述槽孔(8)的数量由合页的长度H来决定,槽孔的直径可以根据预制囊体(11)的尺寸大小进行相应的调整。

4.根据权利要求1所述一种主动促使滑坡坍塌的装置,其特征在于:所述预制囊体(11)采用圆柱体结构,所述预制囊体(11)采用双层结构的半透膜(10)构成,内层结构的腔体装有用于爆破的静态爆破剂层(16),在外层结构的腔体装有由滑石粉、石墨烯、和石墨所构成的滑动混合物层(15);使用时,所述预制囊体(11)平放于预制合页(1)的孔槽(8)内,预制囊体(11)的数量由孔槽(8)的数量来决定或将预制囊体平放伸缩性花管(19)中,预制囊体(11)的数目由小花管的数目确定。

5.根据权利要求1所述一种主动促使滑坡坍塌的装置,其特征在于:所述槽口的数目由待滑坡体的长度进行相应的调整,各个槽口之间的距离相等。

6.根据权利要求1所述一种主动促使滑坡坍塌的装置,其特征在于:所述伸缩性花管(19)由两个小花管连接而成,两个小花管之间由预制弹簧管道(18)连接,下端的小花管与一个椎体连接。

7.根据权利要求6所述一种主动促使滑坡坍塌的装置,其特征在于:所述小花管采用两层结构,内层(a)为可转动层,外层(b)为不可转动层,内、外两层相同位置处设置透水孔,透水孔的尺寸相同。

8.根据权利要求6所述一种主动促使滑坡坍塌的装置,其特征在于:所述预制弹簧管道(18)采用弹性波纹管。

9.采用权利要求1-8任意一项所述主动促使滑坡坍塌的装置进行施工的方法,其特征在于包括以下步骤:Step1,材料准备:准备预制合页(1)、伸缩性花管(19)、预制囊体(11)、塑料薄膜、半透膜(10)、石墨烯、石墨、滑石粉、土壤疏松剂、静态爆破剂、润滑剂、磁流体、磁体、盒子;

Step2,喷洒微生物:将土壤疏松剂(13)通过喷洒的方式进入待滑坡体表层,进而渗入土壤内部;

Step3,制作预制合页(1):制作一个长度为H的预制合页(1),预制合页(1)的转轴为弹簧转轴(7),并且合页外部加工有凹槽,且用钻孔机钻取多个小孔,内部有预留槽孔(8),预制合页(1)外部设置有凹槽;

step4,制作伸缩性花管(19):伸缩性花管(19)由两个小花管连接而成,两个小花管之间由弹簧管道(18)连接,在最下端的小花管与一个椎体做成相连,在该可伸缩性花管分为两层,内层(a)为可转动层,外层(b)不可转动,内外两层相同位置处设置孔洞;

Step5,制作具有双层膜结构的预制囊体(11):将预制囊体(11)做成中间凹两边凸的圆柱体结构,槽口用半透膜制成,其余用塑料薄膜制成,中间装有静态爆破剂层(16),外圈装有滑动混合物层(15);

Step6,制作盒子:根据磁体的形状大小来制作盒子,在盒子的内部设置磁力开关;

Step7,有两种不同的方式:

方式一:在阻滑键(2)处钻孔:在待滑坡底阻滑键(2)处选取合适的位置,根据预制合页(1)的尺寸大小利用钻孔机钻取适宜的孔洞;

方式二:在后缘拉裂带(17)上钻孔:在待滑坡带上选取多个合适的位置,根据伸缩性花管(19)的尺寸大小利用钻孔机钻取适宜的孔洞;

Step8,钻取槽口、孔洞:根据盒子的尺寸大小在坡上钻取多个槽口,用于放置盒子;在后缘拉裂带钻取孔洞;

Step9,安装预制合页(1)及伸缩性花管(19)或者预制囊体(11)两种方式:

方式一:安装预制合页(1)及预制囊体(11):将双层膜结构的预制囊体(11)装入到预制合页(1)内部的槽孔(8)中,再将预制合页(1)的4/5部分插入到山体底部阻滑键(2)中,其余的部分用铆钉(6)固定在外不滑动的地方;

方式二:安装伸缩性花管(19)及预制囊体(11):将双层膜结构的预制囊体(11)装入到伸缩性花管(19)内部的槽孔中,再将花管插入后缘拉裂带(17)的孔洞;

Step10,放置盒子及磁体:将五个盒子分别放入五个槽口中,再将形状大小相同的磁力大小相同的五块磁体分别放入每个盒子中;

Step11,将磁流体及润滑剂混合物(14)放入后缘拉裂带(17)的孔洞;

Step12,产生气体膨胀的两种形式:

方式一,利用人工洒水,让水洒进阻滑键(2)附近的土壤后经由预制合页(1)或伸缩性花管(19)上的孔洞,通过半透膜(10)进入到具有双层膜结构的预制囊体(11);

方式二,利用下雨天,土壤湿润,有水通过半透膜(10)到具有双层膜结构的预制囊体(11)中;

Step13,改变气体膨胀程度使得滑坡体产生滑坡趋势,共有三种方式:

方式一:改变伸缩性花管(19)的直径,当每次伸缩性花管(19)内部的静态爆破剂层(16)消耗完后将伸缩性花管(19)取出,插入一个直径更大、长度更长且带有预制囊体(11)的花管,反复进行多次,直至滑坡体有滑动的趋势,最后一次,要在安放在花管的预制囊体(11)中加入滑石粉;

方式二:改变预制囊体(11)的大小以及其所包裹的物质的多少,在每隔24小时左右,打开锁死装置或开关磁铁,将消耗过的预制囊体(11)取出来再更换一个装有更多静态爆破剂的预制囊体(11),然后再把锁死装置和开关磁铁关闭,反复进行多次,直至滑坡体有滑动的趋势;

方式三:在伸缩性花管(19)的外部用加压的高压装置给伸缩性花管(19)施压,使得伸缩性花管(19)能够进一步的伸长以及使滑坡带上的土壤有滑动的趋势;

Step14,分级引流:控制磁力开关,在每段磁力的作用下,磁流体和进入润滑剂的混合物进行分级引流,先打开最上面的磁力开关,使坡体的上部分在磁场的作用下,通过无摩擦滑动,慢慢向下进行滑动,到达该磁力开关附近,进而打开第二个磁力开关,关闭第一个磁力开关,以此类推,直到滑坡顺利流到滑坡底的底部。