地质灾害防治用山体滑坡防护结构及防护方法

本发明属于山体滑坡防护，特别涉及一种地质灾害防治用山体滑坡防护结构及防护方法。

背景技术：

1、山体滑坡作为较为常见的地质灾害，给人类和工程建设带来巨大的损失。

2、柔性防护系统是以预防或延缓灾害性地质过程的发生，避免或减轻其危害为基本防护理念的防护体系。该系统以柔性网为主要特征承载构件，采用加固、封堵和导向等措施、浅层滑坡、泥石流等山体边坡地质灾害。其包括主动保护系统和被动保护系统，主动保护系统是以钢丝绳为主的各类柔性网覆盖或包裹在需要防护的边坡上，而被动防护系统则是以钢丝绳为主的栅栏式柔性网设置于边坡上相应位置。

3、柔性防护系统在滑坡时受到边坡掉落物冲击导致柔性防护系统发生变形，进而形成较大的缓冲空间，以降低边坡掉落物的冲击力。当边坡掉落物冲击力过大时，也会破坏柔性防护系统，进而发生边坡掉落物从破坏柔性防护系统上掉落的风险。特别是在针对一些较为偏远的山区公路上，当发生山体滑坡时，若还有车体行驶在该路段，则极易发生危险事故，因此在发生山体滑坡时进行警报，使得滑坡区域内的人员紧急撤离，能够有效的降低危险事故的发生。

4、现有技术中也存在一些针对滑坡的预警装置，但是由于其多需要借助电力运行，且成本较高，因此并不适用于较为偏远的地区进行使用。如公开号为cn104050782b的中国发明专利公开了一种山体滑坡预警装置，其就是在防护网两侧各连接有n个报警器，并利用蓄电池与太阳能电池板构成的太阳能供电系统为报警器提供电力，该技术方案在具体实施时需要设置太阳能供电系统，此外还需要设置用于识别滑坡的感应识别系统，还包括一些相应的控制协调系统，导致施工复杂、成本较高，难以在偏远地区推广使用。现有技术中还存在一些针对滑坡的且无需电力的预警装置，但是其预警效果不佳，进而导致安全性较低。如公开号为cn114973601 b的中国发明专利公开了一种滑坡隐患预警监测装置，其提出的警示装置利用自身结构采用不同的颜色高度对前方滑坡隐患进行预判，该技术方案由于警示装置的高度可视范围有限，进而导致实际的预警区域较范围小，而山体滑坡具备突发性，因此，当山体滑坡发生时，滑坡区域内的人员无法及时的观察警示装置，进而导致其在具体实施时的预警效果不佳。

技术实现思路

1、针对上述存在的问题，本发明的目的是提供一种地质灾害防治用山体滑坡防护结构及防护方法，具备简单可靠的山体滑坡警报系统，能够在发生滑坡时进行警报提醒，使滑坡区域内人员及时撤离，安全性能更高。

2、本发明的技术方案是：一种地质灾害防治用山体滑坡防护结构，包括用于对山体边坡进行防护的柔性防护系统，以及用于在发生山体滑坡时进行警报的警报系统，所述警报系统包括：

3、机械能输出机构，用于在发生滑坡时将柔性防护系统因边坡掉落物下坠时的形变转换为机械动能输出，势能转化机构包括一用于将该机械动能输出的机械动能输出端；

4、声音报警装置，包括一机械动能输入端，所述机械动能输入端与所述机械动能输出端连接，所述声音报警装置用于将所述机械动能转换为实现声音报警的能量并引发声音报警。

5、进一步地，所述警报系统有多个，多个所述警报系统间隔分布在柔性防护系统上。

6、进一步地，所述机械能输出机构还包括：

7、位移系统，设置在所述柔性防护系统上，用于随柔性防护系统的形变发生相对应的位移；

8、转化系统，用于将所述位移系统发生的位移转化为转动动能，且与所述机械动能输出端连接并通过所述机械动能输出端将转动动能传输机械动能输入端。

9、更进一步地，所述位移系统包括：

10、布设绳，设置在柔性防护系统上，且随所述柔性防护系统的形变发生相对应的形变；

11、预留绳，与所述布设绳连接，且随布设绳的形变发生相对应的位移。

12、进一步地，所述转化系统包括：

13、转轴，用于盘设所述预留绳，当所述预留绳发生位移时带动所述转轴转动；

14、固定杆，设置在所述转轴的一端，且随所述转轴同轴转动；

15、啮合齿轮，内圈设置有卡槽，且外圈设置有齿牙；转轴转动带动固定杆旋转，固定杆卡接在所述卡槽上，啮合齿轮随固定杆旋转而转动；

16、内牙齿轮，套设在所述啮合齿轮的外侧，且与所述啮合齿轮的外圈存在间隙，所述机械动能输出端设置在内牙齿轮上且与内牙齿轮同轴转动，内牙齿轮的内牙与齿牙的形状对应。

17、进一步地，还包括储能机构，具有第一输入端和第一输出端，所述第一输入端与所述机械动能输出端连接，所述储能机构用于对机械动能输出端输出的机械动能进行存储，所述第一输出端与机械动能输入端连接，所述声音报警装置还用于将储能机构存储的机械动能转换为实现声音报警的能量并引发声音报警。

18、更进一步地，所述储能机构包括：

19、固定轴，一端与机械动能输出端连接，所述第一输入端位于固定轴的另一端；

20、发条弹簧，一端设置在固定轴上，且另一端设置在发条盒上。

21、更进一步地，所述声音报警机构还包括：

22、音腔，

23、扇叶轮，位于所述音腔内，所述扇叶轮转动能够在音腔内产生鸣响；

24、传动组，具有第二输入端和第二输出端，所述第二输入端与所述机械动能输入端连接且同轴转动，所述第二输出端带动所述扇叶轮转动。

25、更进一步地，所述传动组采用加速齿轮组。

26、一种地质灾害防治用山体滑坡防护方法，利用所述山体滑坡防护结构对山体进行防护，包括如下步骤：

27、将柔性防护系统布设在待防护的山体边坡上，然后将警报系统设置在柔性防护系统上；

28、当发生滑坡时，机械能输出机构将柔性防护系统因重物下坠时的形变转换为机械动能输出，声音报警装置将机械能输出机构输出的机械能转换为实现声音报警的能量并进行声音报警，提醒滑坡发生区域人员。

29、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

30、本发明基于柔性防护系统，增设简单可靠的山体滑坡警报系统，当发生山体滑坡时，掉落物掉落至柔性防护系统上并引起柔性防护系统发生形变，进而通过势能转化机构将这一部分形变产生的势能转化为机械能，为声音报警机构提供发音的动力，对山体滑坡区域附近的人员进行声音警报，附近人员听到声音警报后可进行及时撤离，具备较高的安全性。

31、势能转化机构不借助电力，将山体滑坡时掉落物产生的部分势能进行有效的转化，具备结构简单、成本低的优势。

技术特征：

1.一种地质灾害防治用山体滑坡防护结构，包括用于对山体边坡进行防护的柔性防护系统(1)，以及用于在发生山体滑坡时进行警报的警报系统(2)，其特征在于，所述警报系统(2)包括：

2.如权利要求1所述的一种地质灾害防治用山体滑坡防护结构，其特征在于，所述警报系统(2)有多个，多个所述警报系统(2)间隔分布在柔性防护系统(1)上。

3.如权利要求1所述的一种地质灾害防治用山体滑坡防护结构，其特征在于，所述机械能输出机构(3)还包括：

4.如权利要求3所述的一种地质灾害防治用山体滑坡防护结构，其特征在于，所述位移系统(31)包括：

5.如权利要求3所述的一种地质灾害防治用山体滑坡防护结构，其特征在于，所述转化系统包括：

6.如权利要求1所述的一种地质灾害防治用山体滑坡防护结构，其特征在于，还包括储能机构(5)，具有第一输入端和第一输出端，所述第一输入端与所述机械动能输出端连接，所述储能机构(5)用于对机械动能输出端输出的机械动能进行存储，所述第一输出端与机械动能输入端连接，所述声音报警装置(4)还用于将储能机构(5)存储的机械动能转换为实现声音报警的能量并引发声音报警。

7.如权利要求6所述的一种地质灾害防治用山体滑坡防护结构，其特征在于，所述储能机构(5)包括：

8.如权利要求1所述的一种地质灾害防治用山体滑坡防护结构，其特征在于，所述声音报警机构(4)还包括：

9.如权利要求8所述的一种地质灾害防治用山体滑坡防护结构，其特征在于，所述传动组(44)采用加速齿轮组。

10.一种地质灾害防治用山体滑坡防护方法，其特征在于，利用权利要求1-9任意一项权利要求所述山体滑坡防护结构对山体进行防护，包括如下步骤：

技术总结本发明属于山体滑坡防护技术领域，具体公开了一种地质灾害防治用山体滑坡防护结构及防护方法，山体滑坡防护结构包括用于对山体边坡进行防护的柔性防护系统，以及用于在发生山体滑坡时进行警报的警报系统，所述警报系统包括机械能输出机构和声音报警装置，机械能输出机构用于在发生滑坡时将柔性防护系统因边坡掉落物下坠时的形变转换为机械动能输出；声音报警装置用于将所述机械动能转换为实现声音报警的能量并引发声音报警。山体滑坡防护方法为利用所述山体滑坡防护结构对山体进行防护。本发明基于柔性防护系统，增设具备简单可靠的山体滑坡警报系统，能够在发生滑坡时进行警报提醒，使滑坡区域内人员及时撤离，安全性能更高。技术研发人员：尹晓萌,王闫超,雷玉菊,雷俊安,杨建华受保护的技术使用者：湖北文理学院技术研发日：技术公布日：2024/6/13