CN104359599B - 光弹应力计安装引导装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了光弹应力计安装引导装置，套筒为两端开口的空心圆柱管体，安装杆由主杆、光弹应力计安装头和水泥砂浆安装头组成，主杆为圆柱体，主杆一端通过螺纹连接光弹应力计安装头，光弹应力计安装头中间设有凸起的圆柱体，光弹应力计安装头整体由橡胶皮包裹，主杆另一端通过螺纹连接水泥砂浆安装头。本发明的有益效果是节省重复推送水泥砂浆所消耗的大量时间与材料并有效防止仪器在安装过程中与岩壁摩擦受损。
Description
技术领域
本发明属于矿业开采安全保障装置技术领域，涉及光弹应力计安装引导装置。
背景技术
地压监测是地压研究的重要环节，是揭示矿山地压活动规律的科学手段。作为光测弹性力学的一种应力分析手段的光弹性应力计(简称光应力计)是监测矿岩体应力变化的一种简便实用的方法。该方法由M.M.Frocht提出，后经平松良雄、Barron、Roberts及Dhir等人的努力，使其在理论和实践上得到进一步发展。实际应用中，光弹应力计可作为围岩应力的一种转换器，能显示出明显的应力条纹，用光弹仪进行观测。与其它应力电测方法相比，光应力计具有价格便宜、观测方便的优点，且不受井下恶劣环境条件的影响，如十分潮湿的环境，能够进行长期稳定观测的突出优越性，同时可以广泛地埋设在巷道、矿柱、矿壁及采场内，对矿岩体稳定性进行长期监测，因而在金属矿山岩体应力变化监测中得到了较广泛的应用。
在安装光弹应力计之前，需进行打钻，钻孔孔深一般为1.5～2.5m，孔径为56～60mm，开口孔径可增至70～80mm，以便于安装和观测。光弹应力计通过水泥砂浆实现与岩壁的耦合，由于在光弹应力计埋设前需清洗钻孔，往往孔壁会残留部分积水，且打钻过程不理想时孔壁并不光滑，因此在推送水泥砂浆进入孔底时，水泥砂浆直接与孔壁接触摩擦容易散开不易成团，造成单次无法推至足够量的水泥砂浆至孔底，重复操作需消耗大量时间与材料。在安装光弹应力计过程中，由于部分水泥砂浆黏附在孔壁上，容易弄脏光弹应力计玻璃表面，且光弹应力计与孔壁直接接触有破坏的风险。同时残留水泥砂浆干燥凝固时，会破坏孔壁完整性，给后期观测造成困难。
发明内容
本发明的目的在于提供光弹应力计安装引导装置，解决了光弹应力计安装过程中水泥砂浆与孔壁直接接触容易散开的问题。
本发明所采用的技术方案是包括套筒和安装杆；套筒为两端开口的空心圆柱管体，套筒内径为52mm，管壁厚4mm，套筒长度为1.5m，安装杆由主杆、光弹应力计安装头和水泥砂浆安装头组成，主杆为圆柱体，长度为1.5m，外径为52mm，主杆一端通过螺纹连接光弹应力计安装头，光弹应力计安装头外径为50mm，光弹应力计安装头中间设有凸起的圆柱体，凸起的圆柱体直径为8mm，长度15mm，光弹应力计安装头整体由橡胶皮包裹，主杆另一端通过螺纹连接水泥砂浆安装头，水泥砂浆安装头的外径为52mm。
进一步，所述套筒一端还设有螺纹，通过螺纹连接延长套筒。
进一步，所述主杆可通过一端的螺纹连接延长杆。
进一步，所述套筒材料为PVC；所述延长套筒材料为PVC空心管。
进一步，所述主杆材料为PVC空心管；所述延长杆材料为PVC管。
进一步，所述延长套筒外径为52mm，长度为0.5m。
进一步，所述延长杆两端均开有螺纹，外径为50mm，长度为0.5m；
进一步，所述主杆上标有刻度，精确到毫米。
本发明的有益效果是节省重复推送水泥砂浆所消耗的大量时间与材料并有效防止仪器在安装过程中与岩壁摩擦受损。
附图说明
图1是本发明安装仪器套筒和安装杆示意图；
图2是本发明安装仪器将水泥砂浆推送至孔底状态示意图；
图3是本发明安装仪器安装光弹应力计时状态示意图。
图中，1.套筒，2.安装杆，3.主杆，4.光弹应力计安装头，5.水泥砂浆安装头，6.凸起的圆柱体，7.橡胶皮。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明用于安装光弹应力计的仪器，如图1所示包括套筒1和安装杆2；套筒1为两端开口的空心圆柱管体，套筒1内径为52mm，管壁厚4mm，套筒1长度为1.5m，安装杆2由主杆3、光弹应力计安装头4和水泥砂浆安装头5组成，主杆3为圆柱体，长度为1.5m，外径为52mm，主杆3一端通过螺纹连接光弹应力计安装头4，光弹应力计安装头4外径为50mm，光弹应力计安装头4中间设有凸起的圆柱体6，凸起的圆柱体6直径为8mm，长度15mm，光弹应力计安装头4整体由橡胶皮7包裹，主杆3另一端通过螺纹连接水泥砂浆安装头5，水泥砂浆安装头5的外径为52mm。
所述套筒1一端开有螺纹，通过螺纹可连接延长套筒，延长套筒材料也为PVC空心管。所述套筒1材料为PVC；所述主杆3材料为PVC空心管，安装杆2两端开有螺纹，可根据实际钻孔深度进行延长，延长杆材料为PVC管，两端均开有螺纹，外径为50mm，长度为0.5m；.光弹应力计安装头4的接触面部分外部由橡胶皮7包裹，.光弹应力计安装头4一端的内侧开有螺纹，可与主杆3连接；用于推水泥砂浆的水泥砂浆安装头5外径为50mm，开有螺纹，可与主杆3连接；安装杆2的主杆3上标有刻度，精确到毫米，可用于测量钻孔孔深。
本发明在实际应用过程中，在安装光弹应力计之前需将水泥砂浆推至孔底，将按比例配置好的水泥砂浆放置于套筒1前端，当套筒1送入孔底后，使用水泥砂浆安装头5推送水泥砂浆入孔底，如图2所示。当水泥砂浆推送至孔底后，抽出安装杆2，将光弹应力计放入套1内，此时使用光弹应力计安装头4一端插入光弹应力计圆孔内，缓缓将光弹应力计推送至孔底，将光弹应力计的木制圆锥部分完全插入水泥砂浆中，如图3所示。本发明在实际运用过程中，安装杆2和套筒1均可根据孔深调节长度，安装拆卸方便。
相比与现有技术，本发明具有以下优点：本发明通过在安装光弹应力计的过程中引入套筒，能够避免水泥砂浆在运送至钻孔孔底时与孔壁接触造成原料浪费，大大重复推送所需时间；此外，本方面由于套筒的存在能对光弹应力计在安装过程中起到保护作用，避免仪器安装过程中与孔壁摩擦碰撞造成损坏。另外，本发明的安装杆刻有刻度，能够在现场中准确高效的测量孔深，节省工作时间；同时套筒和安装杆配合使用能有效防止光弹应力计在安装过程中玻璃面沾上水泥砂浆等杂质，从而保证后期顺利观测。且本发明装置投入成本小、技术适用强、方便拆卸携带、操作简易。
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。
Claims (1)
1.光弹应力计安装引导装置，其特征在于：包括套筒(1)和安装杆(2)；套筒(1)为两端开口的空心圆柱管体，套筒(1)内径为52mm，管壁厚4mm，套筒(1)长度为1.5m，安装杆(2)由主杆(3)、光弹应力计安装头(4)和水泥砂浆安装头(5)组成，主杆(3)为圆柱体，长度为1.5m，外径为52mm，主杆(3)一端通过螺纹连接光弹应力计安装头(4)，光弹应力计安装头(4)外径为50mm，光弹应力计安装头(4)中间设有凸起的圆柱体(6)，凸起的圆柱体(6)直径为8mm，长度15mm，光弹应力计安装头(4)整体由橡胶皮(7)包裹，主杆(3)另一端通过螺纹连接水泥砂浆安装头(5)，水泥砂浆安装头(5)的外径为52mm；
所述套筒(1)一端还设有螺纹，通过螺纹连接延长套筒；
所述主杆(3)能通过一端的螺纹连接延长杆；
所述套筒(1)材料为PVC；所述延长套筒材料为PVC空心管；
所述主杆(3)材料为PVC空心管；所述延长杆材料为PVC管；
所述延长套筒外径为52mm，长度为0.5m；
所述延长杆两端均开有螺纹，外径为50mm，长度为0.5m；
所述主杆(3)上标有刻度，精确到毫米。
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