CN106707332B - 一种tsp传感器锚固装置及使用方法 - Google Patents

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    • G01V1/16—Receiving elements for seismic signals; Arrangements or adaptations of receiving elements
    • G01V1/20—Arrangements of receiving elements, e.g. geophone pattern

Abstract

本发明公开了一种TSP传感器锚固装置及使用方法，包括外部锚固韧性套管和内部套管，内部套管套装在外部锚固韧性套管内且两者之间通过螺纹配合，外部锚固韧性套管包括套管部分和锚固瓣片部分，锚固瓣片部分通过连接钢片与套管部分相连；内部套管包括同轴安装且长度相同的圆柱形管和方型管，方形管套装在圆柱形管内，用于套装传感器，圆柱形管从外部锚固韧性套管的一端延伸到外部锚固韧性套管另一端。当传感器内部套管旋入外部锚固韧性套管中时，上下两个对称设置的两个锚固瓣片扩张，使整个装置与传感器孔锚固结合，锚固突起尖端以及锚固弯勾嵌入围岩之中，使整个装置更充分的与围岩锚固为一体，效果突出，能够准确地接收到反射波信号。

Description

一种TSP传感器锚固装置及使用方法
技术领域
本发明涉及隧道TSP超前地质预报领域，特别涉及一种TSP传感器锚固装置及方法。
背景技术
在隧道TSP超前地质预报过程中，TSP传感器与围岩的锚固效果对信号接收的准确性起着决定性的作用。当TSP传感器与围岩锚固效果越差时，传感器对反射波信号的接收越差，使TSP超前预报的准确性大大降低，从而对隧道施工过程中存在的潜在危险无法准确预报。目前，还没有十分有效的TSP传感器锚固装置，常使用单一的锚固套管对传感器进行锚固处理，但由于传感器孔的尺寸与锚固套管的尺寸有一定差距，所以锚固效果很差。如果同时使用锚固剂，由于锚固剂生效时间较长，很大程度上影响了TSP超前地质预报数据采集的效率，而且锚固套管在TSP数据采集过后不易拔出，一般只能一次性使用，增加了成本。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种TSP传感器锚固装置及方法，可以解决现有技术中TSP传感器与围岩无法有效锚固以及锚固剂效率低和成本高的问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种TSP传感器锚固装置，包括同轴安装的外部锚固韧性套管和内部套管，所述的传感器内部套管套装在外部锚固韧性套管内且两者之间通过螺纹配合，所述的外部锚固韧性套管包括套管部分和锚固瓣片部分，所述的锚固瓣片部分通过连接钢片与套管部分相连；所述的传感器内部套管包括同轴安装且长度相同的圆柱形管和方形管，所述的方形管套装在圆柱管内，方形管可匹配传感器插入并保证其方向正确，所述的圆柱形管从外部锚固韧性套管的一端延伸到外部锚固韧性套管另一端，圆形管可使所述的传感器内部套管与所述的外部锚固韧性套管进行螺纹配合。
优选的，所述的外部锚固韧性套管具有韧性较好同时具有一定强度的特性，材料采用模具钢。
优选的，所述的外部锚固韧性套管长度约为2m。
优选的，所述的外部锚固韧性套管采用密封管用螺纹，为圆柱内螺纹。
优选的，所述的外部锚固韧性套管前部有上下两个对称设置的锚固瓣片，可使外部锚固套管更易塞入传感器孔，且将内部套管旋入外部锚固套管后充分锚固。每个锚固瓣片的外侧沿着外部锚固韧性套管的轴向方向依次设有多个菱形的锚固突起尖端，在使用时可使装置更好的嵌入围岩之中，进一步加强锚固。
优选的，所述的外部锚固韧性套管端部有上下两个锚固弯勾，每个弯勾分别与锚固瓣片相连，不仅可使装置嵌入围岩之中，充分锚固，而且在回收内部套管时，可对外部锚固套管起到固定作用，方便手动钻锤进行回收。
优选的，所述的方形管与圆柱形管具有强度大，抗弯曲的特性，材料均采用无缝钢管。
优选的，所述的传感器内部套管长度约为2.5m。
优选的，所述的传感器内部套管螺纹采用密封管用螺纹，为圆柱外螺纹。
优选的，所述的传感器内部套管可通过手动钻锤将其旋入外部锚固韧性套管中。
应用TSP传感器锚固装置的方法，步骤如下：
A、将外部锚固韧性套管塞入TSP传感器孔底部。
B、利用手动钻锤将传感器内部套管按照螺纹旋入外部锚固韧性套管之中。
C、利用扭杆调整传感器内部套管的方向，使传感器内部套管中的方形管保持水平。
D、将TSP传感器按照正确的方向塞入传感器内部套管中的方形管之中。
E、隧道TSP超前预报数据采集结束后，可利用手动钻锤将传感器内部套管以及外部锚固套管回收。
本发明具有以下优点：
(1)当传感器内部套管旋入外部锚固韧性套管中时，上下两个对称设置的两个锚固瓣片扩张，使整个装置与传感器孔锚固结合，锚固突起尖端以及锚固弯勾嵌入围岩之中，使整个装置更充分的与围岩锚固为一体，效果突出，能够准确地接收到反射波信号。
(2)外部锚固韧性套管及传感器内部套管均可进行回收，多次使用，成本低，效率高。
(3)TSP传感器锚固装置易携带，操作简单易学。
附图说明
图1是本发明一个实施例中整体结构示意图。
图2是本发明一个实施例中整体结构侧面示意图。
图3是本发明一个实施例中外部锚固韧性套管的结构示意图。
图4是本发明一个实施例中传感器内部套管的结构示意图。
图5是本发明一个实施例中传感器内部套管的侧面结构示意图。
其中：1、外部锚固韧性套管，2、传感器内部套管，3、锚固连接钢片，4、锚固突起尖端，5、锚固弯勾，6、锚固瓣片，7、内螺纹牙顶，8、内螺纹牙底，9、外螺纹牙底，10、外螺纹牙顶，11、螺纹配合，12、方形管，13，圆柱形管。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
一种TSP传感器锚固装置，其结构如图1-5所示，包括外部锚固韧性套管1和传感器内部套管2，其中所述的外部锚固韧性套管1和所述的传感器内部套管2螺纹配合11，所述的外部锚固韧性套管1的锚固瓣片6与套管部分通过锚固连接钢片3进行连接，所述的传感器内部套管2中，方形管12焊接在圆柱管13的内部；具体如下：
外部锚固韧性套管和内部套管同轴安装，传感器内部套管套装在外部锚固韧性套管内且两者之间通过螺纹配合，外部锚固韧性套管包括套管部分和锚固瓣片部分，所述的锚固瓣片部分通过连接钢片与套管部分相连；所述的传感器内部套管包括同轴安装且长度相同的圆柱形管和方形管，所述的方形管套装在圆柱管内，方形管可匹配传感器插入并保证其方向正确，所述的圆柱形管从外部锚固韧性套管的一端延伸到外部锚固韧性套管另一端，圆形管可使所述的传感器内部套管与所述的外部锚固韧性套管进行螺纹配合。
在本实施例中，所述的外部锚固韧性套管具有韧性较好同时具有一定强度的特性，材料采用模具钢，长度约为2m，采用密封管用螺纹，为圆柱内螺纹。
在本实施例中，所述的外部锚固韧性套管1前部有上下两个锚固瓣片6，每个锚固瓣片的外侧沿着外部锚固韧性套管的轴向方向依次设有6个菱形的锚固突起尖端，在使用时可使装置更好的嵌入围岩之中，进一步加强锚固。
当传感器内部套管旋入外部锚固韧性套管中时，上下两个对称设置的两个锚固瓣片扩张，使整个装置与传感器孔锚固结合，锚固突起尖端以及锚固弯勾嵌入围岩之中，使整个装置更充分的与围岩锚固为一体，效果突出，能够准确地接收到反射波信号。
在本实施例中，所述的外部锚固韧性套管1端部有上下两个锚固弯勾5，每个锚固弯勾5分别于锚固瓣片6相连，不仅可使装置嵌入围岩之中，充分锚固，而且在回收内部套管时，可对外部锚固套管起到固定作用，方便手动钻锤进行回收。
在本实施例中，所述的传感器内部套管1包括圆柱形管13和方形管12，传感器可塞入方形管12，方形管12与圆柱形管13具有强度大，抗弯曲的特性，其材料均采用无缝钢管。
在本实施例中，所述的传感器内部套管2的长度约为2.5m。所述的传感器内部套管2螺纹采用密封管用螺纹，为圆柱外螺纹。
在本实施例中，所述的传感器内部套管2可通过手动钻锤将其旋入外部锚固韧性套管1中。
应用TSP传感器锚固装置的方法，步骤如下：
A、将外部锚固韧性套管塞入TSP传感器孔底部；
B、利用手动钻锤将传感器内部套管按照螺纹旋入外部锚固韧性套管之中；
C、利用扭杆调整传感器内部套管的方向，使传感器内部套管中的方形管保持水平；
D、将TSP传感器按照正确的方向塞入传感器内部套管中的方形管之中；
E、隧道TSP超前预报数据采集结束后，可利用手动钻锤将传感器内部套管以及外部锚固套管回收。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (8)

1.一种TSP传感器锚固装置，其特征在于，包括同轴安装的外部锚固韧性套管和内部套管，所述的传感器内部套管套装在外部锚固韧性套管内且两者之间通过螺纹配合，所述的外部锚固韧性套管包括套管部分和锚固瓣片部分，所述的锚固瓣片部分通过连接钢片与套管部分相连；所述的传感器内部套管包括同轴安装且长度相同的圆柱形管和方形管，所述的方形管套装在圆柱管内，方形管可匹配传感器插入并保证其方向正确，所述的圆柱形管从外部锚固韧性套管的一端延伸到外部锚固韧性套管另一端，圆形管可使所述的传感器内部套管与所述的外部锚固韧性套管进行螺纹配合；
所述的外部锚固韧性套管前部有上下两个对称设置的锚固瓣片，每个锚固瓣片的外侧沿着外部锚固韧性套管的轴向方向依次设有多个菱形的锚固突起尖端；
所述的外部锚固韧性套管端部有上下两个锚固弯勾，每个弯勾分别位于锚固瓣片相连。
2.如权利要求1所述的TSP传感器锚固装置，其特征在于，所述的外部锚固韧性套管材料采用模具钢。
3.如权利要求1所述的TSP传感器锚固装置，其特征在于，所述的外部锚固韧性套管长度为2m。
4.如权利要求1所述的TSP传感器锚固装置，其特征在于，所述的外部锚固韧性套管采用密封管用螺纹，为圆柱内螺纹。
5.如权利要求1所述的TSP传感器锚固装置，其特征在于，所述的方形管与圆柱形管的材料均采用无缝钢管，长度为2.5m。
6.如权利要求1所述的TSP传感器锚固装置，其特征在于，所述的传感器内部套管螺纹采用密封管用螺纹，为圆柱外螺纹。
7.如权利要求1所述的TSP传感器锚固装置，其特征在于，所述的传感器内部套管可通过手动钻锤将其旋入外部锚固韧性套管中。
8.权利要求1-7任一所述的TSP传感器锚固装置的使用方法，其特征在于，步骤如下：
A、将外部锚固韧性套管塞入TSP传感器孔底部；
B、利用手动钻锤将感器内部套管按照螺纹旋入外部锚固韧性套管之中；
C、利用扭杆调整传感器内部套管的方向，使传感器内部套管中的方形管保持水平；
D、将TSP传感器按照正确的方向塞入传感器内部套管中的方形管之中；
E、隧道TSP超前预报数据采集结束后，可利用手动钻锤将传感器内部套管以及外部锚固套管回收。
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