CN107288612B - 一种孔内振动测试传感器安装装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种孔内振动测试传感器安装装置，包括套筒、传感器和安装杆，所述套筒用于安装于测振位置的钻孔内，所述传感器设置于所述套筒筒体内部，所述套筒与所述传感器之间设置有传感器紧固装置，所述套筒筒口设置有端盖；所述安装杆包括内部为浆液通道的主体杆，设置于所述主体杆首端外壁上的注浆管，以及设置于所述主体杆首端的拆装板，所述拆装板用于控制所述端盖的安装与拆卸；本发明提供的孔内振动测试传感器安装装置，可以将传感器安装于岩体内部不同深度，爆破振动测试结果精准，采用无线传输的方式导出数据，装置简单，传感器可拆卸重复使用，施工便捷。
Description
技术领域
本发明涉及爆破振动测试技术领域，特别是涉及一种孔内振动测试传感器安装装置。
背景技术
隧道、水利、矿山等岩体工程广泛采用爆破开挖方法，该方法工艺技术成熟、成本易于控制，但危险性与不确定性均较高，对周围环境也有一定影响。为确保工程质量、避免人员伤亡以及开展科学研究，常需要在爆源附近进行爆破振动测试。
常规的爆破振动测试包括振动速度测试和振动加速度测试，目前的振动测试中，传感器大多直接或间接(如通过锚杆)地置于岩体及结构物表面，采用石膏、砂浆或其他锚固剂粘结，并将传感器通过电缆与二次仪表连接，爆破时再开启仪器进行监测；这种测试方法的弊端在于：爆破产生的飞石极易对传感器、电缆及二次仪表造成损坏，因而无法在距爆破点较近处进行测试；传感器所测得的是待测岩体表面的振动，因边界效应而难以反映岩体内部的振动状态；安装在表面的传感器与散布的电缆一定程度上影响了施工人员与工程机械的施工作业。
综上，现有的爆破振动测试装置存在测试装置容易损坏，测试结果不精准以及操作不便捷的缺点。
发明内容
本发明的目的是提供一种孔内振动测试传感器安装装置，以解决上述现有技术存在的问题，可以将传感器安装于岩体内部不同深度，爆破振动测试结果精准，采用无线传输的方式导出数据，装置简单，施工便捷。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明提供一种孔内振动测试传感器安装装置，包括套筒、传感器和安装杆，所述套筒用于安装于测振位置的钻孔内，所述传感器设置于所述套筒筒体内部，所述套筒与所述传感器之间设置有传感器紧固装置，所述套筒筒口设置有端盖；所述安装杆包括内部为浆液通道的主体杆，设置于所述主体杆首端外壁上的注浆管，以及设置于所述主体杆首端的拆装板，所述拆装板用于控制所述端盖的安装与拆卸。
优选地，所述传感器为外壁上交替设置有导圆面和侧平面的柱体，所述传感器尾端的端面上设置有刻槽。
优选地，所述传感器紧固装置为周向设置于所述套筒与所述传感器之间且一端固定于所述套筒筒底的弹簧片，所述侧平面与所述弹簧片内壁接触设置，所述导圆面与所述套筒内壁接触设置。
优选地，所述传感器内部设置有电池组、控制芯片和无线传输模块，所述传感器首端端面上设置有数据接口和充电接口。
优选地，所述端盖外壁与所述套筒内壁螺纹连接，所述端盖内端面与所述传感器尾端的端面之间设置有弹簧丝，所述端盖外端面设置有十字形凹槽。
优选地，所述拆装板为十字形磁性板，所述拆装板与所述十字形凹槽配合设置。
优选地，所述套筒筒底端的外壁上设置有橡胶垫，所述套筒筒口端的外壁上设置有膨胀止水橡胶垫，所述膨胀止水橡胶垫上设置有注浆孔和通气孔。
优选地，所述主体杆为管状结构，所述主体杆尾端设置有方向标识和水平气泡，所述注浆管为柔性注浆管，所述注浆管外径与所述注浆孔直径相同。
优选地，还包括注浆泵，所述注浆泵与所述主体杆连通。
优选地，所述传感器紧固装置为设置于所述套筒与所述传感器之间的膨胀型螺栓或楔形块。
本发明相对于现有技术取得了以下技术有益效果：
1、本发明提供的孔内振动测试传感器安装装置，传感器通过套筒安装于待测岩体内部，不会受到被爆破物体的冲击，可以将传感器安装于爆破源附近，不仅能够测量一定深度处岩体内部的振动状态，还能够接近爆破源，使爆破振动测试结果精准。
2、本发明提供的孔内振动测试传感器安装装置，传感器内部设置有电池组、控制芯片和无线传输模块，用于控制传感器工作状态，记录和存储爆破振动信号，以及无线传输测试数据，不需要通过电缆连接二次仪表进行振动信号监测，传感器可拆卸重复使用，操作便捷，对施工作业影响小。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明中孔内振动测试传感器安装装置的结构示意图；
图2为本发明中孔内振动测试传感器安装装置的爆炸图；
图中：1-套筒、2-传感器、3-安装杆、4-传感器紧固装置、5-端盖、101-橡胶垫、102-膨胀止水橡胶垫、103-注浆孔、104-通气孔、201-导圆面、202-侧平面、203-刻槽、301-主体杆、302-注浆管、303-拆装板、501-弹簧丝、502-十字形凹槽。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种孔内振动测试传感器安装装置，以解决现有技术存在的问题。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例一
本实施例提供一种孔内振动测试传感器安装装置，如图1-2所示，包括套筒1、传感器2和安装杆3；套筒1安装于测振位置的钻孔内，套筒1的筒底端的外壁上设置有橡胶垫101，套筒1筒口端的外壁上设置有膨胀止水橡胶垫102，橡胶垫101与膨胀止水橡胶垫102的外径与钻孔的孔径相同，套筒1与钻孔之间形成注浆空间，膨胀止水橡胶垫102上还设置有注浆孔103和通气孔104，用于注浆和排气；套筒1筒体内部安装有一传感器2，传感器2内部设置有电池组、控制芯片和无线传输模块，用于给传感器2供电，控制传感器2的工作状态，记录和存储爆破振动信号，以及无线传输测试数据；传感器2尾端的端面上还设置有刻槽203，刻槽203用于标识传感器2水平测振方向与竖直测振方向，便于确定传感器2的测振方向，并在安装时能够根据刻槽203调整安装方向；此外，传感器2朝向套筒1筒底的尾端端面上还设置有用于传输数据的数据接口和用于对电池充电的充电接口；
套筒1与传感器2之间设置有传感器紧固装置4，用于防止传感器2在测振时移动，出现测量误差；传感器紧固装置4为周向设置于套筒1与传感器2之间且一端固定于套筒1筒底的弹簧片，传感器紧固装置4也可以为膨胀型螺栓或楔形块；传感器2为外壁上交替设置有导圆面201和侧平面202的柱体，侧平面202与弹簧片内壁接触设置，导圆面201与套筒1内壁接触设置；
套筒1筒口设置有端盖5，端盖5外壁与套筒1内壁螺纹连接，端盖5外端面设置有十字形凹槽502，端盖5能够旋入套筒1挤压弹簧片使传感器2紧固；端盖5内端面与传感器2尾端的端面之间接触设置有弹簧丝501，弹簧丝501一端与传感器2固定连接，便于拆卸时容易取出传感器2，弹簧丝501另一端与端盖5活动连接；
安装杆3包括内部为浆液通道的主体杆301，设置于主体杆301首端外壁上的注浆管302，以及设置于主体杆301首端的拆装板303；主体杆301为可接长的管状结构，主体杆301尾端还设置有方向标识和水平气泡304，用于安装时调平传感器2；注浆管302为可拆卸的柔性注浆管302，注浆管302外径与注浆孔103直径相同为1cm，注浆管302插入注浆孔103进行注浆；拆装板303为十字形磁性板与端盖5上的十字形凹槽502配合设置，用于控制端盖5的旋入套筒1进行安装与旋出套筒1进行拆卸；主体杆301还与一小型注浆泵连通，用于向套筒1与测振位置的钻孔之间的空隙内注浆锚固。
本实施例中提供的孔内振动测试传感器安装装置，具体的测试施工步骤如下：
1)将传感器2置于套筒1中，传感器侧平面202与弹簧片内壁接触，并使用柔性弹簧丝501将其与端盖5连接，旋紧端盖5以紧固传感器2，并使其测振方向与端盖5十字凹槽平行；
2)使用安装杆3连接端盖5，使安装杆3水平气泡304的水平方向与传感器2水平测振方向平行，并将注浆管302插入膨胀止水橡胶102的注浆孔103中；
3)现场打设钻孔并清理孔内渣土；
4)使用安装杆3将装置整体放入钻孔中，通过杆身后端的水平气泡304调整传感器2测振方向至水平；
5)使用注浆泵经由安装杆3的主体杆301孔道及注浆管302向套筒1与钻孔之间的环形空间内注入锚固浆液，待浆液初凝后，撤出主体杆301与注浆管302；
6)现场爆破后传感器2受到振动信号激发开始采集并记录爆破信号，待爆破现场安全之后，使用上位机至测孔附近接收传感器2所采集的数据；
7)振动测试结束后将安装杆3上的十字形磁性拆装板303伸入钻孔中，连接端盖5上的十字形凹槽502将其旋出，端盖5旋出套筒1后由拆装板303的磁性吸附端盖5并通过柔性弹簧丝501将传感器2连带取出，以此完成整个测振施工的全过程。
需要说明的是，本发明中的传感器紧固装置不仅限于本发明中提供的紧固装置，还可以选择其他装置结构进行对传感器进行固定；本发明的锚固方式不仅限于采取注浆锚固这一种锚固方式，还可以采用其他锚固方式，例如，可以将锚固剂药包附于套筒壁上来实现测振装置的锚固。
本发明应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (9)
1.一种孔内振动测试传感器安装装置，其特征在于：包括套筒、传感器和安装杆，所述套筒用于安装于测振位置的钻孔内，所述传感器设置于所述套筒筒体内部，所述套筒与所述传感器之间设置有传感器紧固装置，所述套筒筒口设置有端盖；所述安装杆包括内部为浆液通道的主体杆，设置于所述主体杆首端外壁上的注浆管，以及设置于所述主体杆首端的拆装板，所述注浆管与所述主体杆内部的浆液通道连通，所述拆装板用于控制所述端盖的安装与拆卸；所述套筒筒底端的外壁上设置有橡胶垫，所述套筒筒口端的外壁上设置有膨胀止水橡胶垫，所述膨胀止水橡胶垫上设置有注浆孔和通气孔，所述注浆管插入所述注浆孔进行注浆。
2.根据权利要求1所述的孔内振动测试传感器安装装置，其特征在于：所述传感器为外壁上交替设置有导圆面和侧平面的柱体，所述传感器尾端的端面上设置有刻槽。
3.根据权利要求2所述的孔内振动测试传感器安装装置，其特征在于：所述传感器紧固装置为周向设置于所述套筒与所述传感器之间且一端固定于所述套筒筒底的弹簧片，所述侧平面与所述弹簧片内壁接触设置，所述导圆面与所述套筒内壁接触设置。
4.根据权利要求1所述的孔内振动测试传感器安装装置，其特征在于：所述传感器内部设置有电池组、控制芯片和无线传输模块，所述传感器首端端面上设置有数据接口和充电接口。
5.根据权利要求1所述的孔内振动测试传感器安装装置，其特征在于：所述端盖外壁与所述套筒内壁螺纹连接，所述端盖内端面与所述传感器尾端的端面之间设置有弹簧丝，所述端盖外端面设置有十字形凹槽。
6.根据权利要求5所述的孔内振动测试传感器安装装置，其特征在于：所述拆装板为十字形磁性板，所述拆装板与所述十字形凹槽配合设置。
7.根据权利要求1所述的孔内振动测试传感器安装装置，其特征在于：所述主体杆为管状结构，所述主体杆尾端设置有方向标识和水平气泡，所述注浆管为柔性注浆管，所述注浆管外径与所述注浆孔直径相同。
8.根据权利要求1所述的孔内振动测试传感器安装装置，其特征在于：还包括注浆泵，所述注浆泵与所述主体杆连通。
9.根据权利要求1所述的孔内振动测试传感器安装装置，其特征在于：所述传感器紧固装置为设置于所述套筒与所述传感器之间的膨胀型螺栓或楔形块。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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