CN111366468B - 一种电测旁压试验系统及测试方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电测旁压系统，包括放置于钻孔中的气动式旁压试验探头、用于向气动式旁压试验探头内分级施加压力的地上加压控制装置、用于记录和显示压力值和位移量的地上测量数据自动记录显示装置；气动式旁压试验探头包括由圆柱形刚性骨架、弹性橡胶膜、封盖和封底共同构成封闭容器，封闭容器内部设置有电测气压装置和位移检测装置。本发明的系统结构和试验方法简单，压力值、位移值可直接在地下探头内测得，提高了测试结果的可靠度，且有利于数字化处理，结果被记录和显示，并绘制旁压试验曲线，确定的旁压试验参数可直接用于计算岩土工程设计中的相关参数。

Description

一种电测旁压试验系统及测试方法
技术领域
本发明属于岩土工程原位测试，尤其是涉及一种电测旁压试验系统及测试方法。
背景技术
旁压试验系统其主要结构包括旁压器、变形测量系统和加压稳压装置，其中预钻式旁压试验仪是一种常见的旁压试验系统，该试验系统是在现场钻孔中进行的一种水平向荷载试验，其具体试验方法是将一个圆柱形的旁压器放到钻孔内设计标高后加压使旁压器横向膨胀，根据试验的读数可以得到钻孔横向扩张的体积-压力或应力-应变关系曲线，据此可用来估计地基承载力，测定土的强度参数、变形参数、基床系数，估算基础沉降、单桩承载力与沉降。
旁压试验适用于黏性土、粉土、黄土、砂土、软质岩石及风化岩石等。
现有的包括预钻式旁压试验仪在内的旁压试验系统均采用液体(水)传递压力、在地上间接测量液体(水)体积变化来计算膨胀变形的方法，存在结构复杂、故障率高、操作程序繁琐、测量结果存在误差积累等不足，妨碍了旁压试验在岩土工程原位测试技术领域的广泛应用。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种电测旁压试验系统及测试方法。
本发明的技术目的通过下述技术方案予以实现。
本发明的一种电测旁压系统，包括放置于钻孔中的气动式旁压试验探头、地上加压控制装置、地上测量数据自动记录显示装置和放置在地面以上的箱体，所述气动式旁压试验探头的最大直径比钻孔的孔径小2-3mm。
所述气动式旁压试验探头包括圆柱形刚性骨架和弹性橡胶膜，所述弹性橡胶膜包覆于圆柱形刚性骨架的外侧；所述圆柱形刚性骨架的上端设置有封盖，下端设置有封底，所述圆柱形刚性骨架、弹性橡胶膜、封盖和封底共同构成封闭容器。
所述封闭容器的内部设置有电测气压装置和位移检测装置，所述电测气压装置固定设置于圆柱形刚性骨架上；所述位移检测装置在封闭容器内部等间距上下分层设置，用于检测弹性橡胶膜的径向位移。所述圆柱形刚性骨架的内部沿轴线固定设置有中心支柱，所述中心支柱的上下两端分别与圆柱形刚性骨架的上下两端固定连接，每层位移检测装置由呈180°对称设置在相应支撑板上的两个位移传感器构成，每个所述支撑板的两端分别与圆柱形刚性骨架和中心支柱固定连接，每个所述位移传感器的触杆与弹性橡胶膜相接触且不产生相对位移；所述位移检测装置的所有位移传感器在水平投影圆形面上等夹角分布。
所述封盖上设置有气源输入接口和电缆插座，所述气源输入接口与封闭容器内部的刚性输气管路连通，所述电缆插座的相应接点设置有连接电测气压装置和位移检测装置的电缆，所述电缆包括直流电源线、气压电信号输出线、位移电信号输出线和公用地线。
所述地上加压控制装置包括设置在箱体外表面的输出气压调压阀和气压表、设置在箱体内部的空气压力源；所述输出气压调压阀为三向结构，包括输入口、输出口和排气孔，所述输出气压调压阀的输入口与空气压力源连通，所述输出气压调压阀的输出口通过供气管路与气动式旁压试验探头的气源输入接口连通；所述气压表设置在输出气压调压阀的输出口，用于监测输出气压。
所述地上测量数据自动记录显示装置包括设置在箱体外表面的显示屏和插座、设置在箱体内部的数据记录处理单元，所述显示屏和插座分别与数据记录处理单元连接，所述地上测量数据自动记录显示装置的插座通过电测电缆与气动式旁压试验探头的电缆插座连接。
在本发明的一个实施例中，所述位移检测装置分三层，即上层位移检测装置、中层位移检测装置和下层位移检测装置，三层位移检测装置的所有位移传感器在水平投影圆形面上等夹角分布，所述夹角为60°；所述位移传感器为容栅式位移传感器。
在本发明的一个实施例中，所述电测气压装置为压感式电测压力计。
在本发明的一个实施例中，所述封盖的上表面设有吊环，用于通过与钢丝绳配合从而将所述气动式旁压试验探头置入钻孔中。
在本发明的一个实施例中，所述封底为倒锥台形，用于减小所述电测气动式旁压试验探头被放入钻孔过程中受到的泥浆或沉渣的阻力。
在本发明的一个实施例中，所述弹性橡胶膜的上下两端分别设置有上部密封卡环和下部密封卡环，所述上部密封卡环和下部密封卡环的内壁均为直径由大到小的楔形面，且均为开口大的一端靠近弹性橡胶膜的重心；所述圆柱形刚性骨架的上下两端分别与封盖、封底形成螺纹连接；所述封盖的下端面与上部密封卡环的开口小的一端的端面接触，用于通过封盖在圆柱形刚性骨架上的旋进推动上部密封卡环向弹性橡胶膜移动，从而将弹性橡胶膜的上端压紧密封；所述封底的上端面与下部密封卡环的开口小的一端的端面接触，用于通过封底在圆柱形刚性骨架上的旋进推动下部密封卡环向弹性橡胶膜移动，从而将弹性橡胶膜的下端压紧密封。
本发明还公开了一种电测旁压系统的测试方法，包括以下步骤：
步骤1：测试前准备，向地上加压控制装置的空气压力源充气，在输出气压调压阀的输出口与气动式旁压试验探头的气源输入接口之间连接并旋紧供气管路；在地上测量数据自动记录显示装置的插座与气动式旁压试验探头的电缆插座之间连接并旋紧电测电缆；
步骤2：使用钻机钻进至试验深度处或使用取土器取样后，通过吊环加钢丝绳或丝扣与钻杆硬性连接的方式将气动式旁压试验探头置入钻孔中；
步骤3：通过地上加压控制装置的输出气压调压阀和气压表向气动式旁压试验探头内部施加第一级压力，加压等级、持续时间参照相关规范要求执行；地上测量数据自动记录显示装置在加压持续时间内，对气动式旁压试验探头内的电测气压装置输出的电测压力值和各位移检测装置输出的位移量进行记录和显示，并绘制旁压试验曲线；
步骤4：在施加第一级压力达到加压持续时间后，施加下一级压力，重复步骤3；
步骤5：在达到设备允许的最大试验压力或最大位移时，终止该深度处的试验，完全旋转松开输出气压调压阀以封闭其输出口并使得其输出口与其排气孔连通，从而实现气动式旁压试验探头的封闭容器与大气连通，通过地上测量数据自动记录显示装置观察各位移检测装置输出的位移量归零后，将气动式旁压试验探头从钻孔内提出；
步骤6：重复试验步骤2至5，直至试验最大深度处之后终止试验。
在上述步骤中，由于所述地上加压控制装置的输出气压调压阀为三向结构，在试验过程中，可通过控制输出气压调压阀旋转松开圈数使通过空气压力源充气输入的高压气体输出为各级压力的气体；试验结束后，可通过完全旋转松开调压阀以封闭其输出口并使得其输出口与其排气孔连通，从而实现气动式旁压试验探头的封闭容器与大气连通。
利用本发明的电测旁压试验系统进行测试实验，压力值和位移值可直接在地下探头内测得，且可直接使用；同时根据探头不同位置处的位移值，可进行不规则变形的真实测量。
同时，测得的位移值可直接用于水平基床系数的计算，计算公式如下：
kh＝Δp/Δr，
其中，kh为旁压试验水平基床系数试验值，Δp为旁压试验曲线直线段压力差值，Δr为旁压试验曲线直线段径向位移差值。
本发明的有益效果是：
(1)本发明的电测旁压试验系统具有结构和试验方法简单、旁压试验结果准确可靠的突出优点。本系统的气动式旁压试验探头的直径可以参照常用钻具口径确定，因此能够避免对钻孔孔壁的扰动，提高了本系统试验的准确性；同时，本系统采用气动压力膨胀设计，利用位移传感器和压感式电测气压计测量，直接获得钻孔周围岩土体的变形位移和作用压力的电信号，无需考虑现有技术中旁压试验压差和静水压力等的换算，提高了测试结果的可靠度，且有利于数字化处理，并从根本上消除了现有旁压试验系统误差积累的弊病；
(2)利用本发明的电测旁压试验系统进行测试试验的过程中，地上测量数据自动记录显示装置可对地下探头内直接测得的压力值和径向位移值进行记录和显示，并根据需要绘制压力位移的旁压试验曲线，利于试验人员直观分析试验成果和终止试验条件；同时，试验人员可依据现有规范确定旁压试验曲线上的试验参数(各特征点处的压力和位移值)，确定的旁压试验参数，可用于计算旁压剪切模量、旁压模量、地基承载力、变形模量等岩土参数，从而用于岩土工程设计。
附图说明
图1是本发明的电测旁压试验系统的剖面示意图；
图2是图1中的A-A剖面示意图；
图3是本发明的电测旁压试验系统的弹性橡胶膜密封结构示意图；
附图标记：
1-供气管路，2-电测电缆，3-圆柱形刚性骨架，4-弹性橡胶膜，4-1-上部密封卡环，4-2-下部密封卡环，5-压感式气压计，6a-上层位移检测装置，6b-中层位移检测装置，6c-下层位移检测装置，7-封盖，7-1-吊环，8-气源输入接口，8-1-刚性输气管路，9-电缆插座，9-1-电缆，10-封底，11-中心支柱，12-输出气压调压阀，13-气压表，14-箱体，15-显示屏，16-钻孔，17-支撑板。
具体实施方式
下面结合具体实施例及其附图对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1至3所示，一种电测旁压系统，包括放置于钻孔16中的气动式旁压试验探头、地上加压控制装置、地上测量数据自动记录显示装置和放置在地面以上的箱体14，所述气动式旁压试验探头的最大直径比钻孔16的孔径小2-3mm。
所述气动式旁压试验探头包括圆柱形刚性骨架3和弹性橡胶膜4，所述弹性橡胶膜4包覆于圆柱形刚性骨架3的外侧；所述圆柱形刚性骨架3的内部沿轴线固定设置有中心支柱11，所述中心支柱11的上下两端分别与圆柱形刚性骨架3的上下两端固定连接，上端设置有封盖7，下端设置有封底10，所述圆柱形刚性骨架3、弹性橡胶膜4、封盖7和封底10共同构成封闭容器。所述封盖7的上表面设有吊环7-1，用于通过与钢丝绳配合从而将所述气动式旁压试验探头置入钻孔16中。所述封底10为倒锥台形，用于减小所述电测气动式旁压试验探头被放入钻孔过程中受到的泥浆或沉渣的阻力。
所述弹性橡胶膜4的上下两端分别设置有上部密封卡环4-1和下部密封卡环4-2，所述上部密封卡环4-1和下部密封卡环4-2的内壁均为直径由大到小的楔形面，且均为开口大的一端靠近弹性橡胶膜4的重心；所述圆柱形刚性骨架3的上下两端分别与封盖7、封底10形成螺纹连接；所述封盖7的下端面与上部密封卡环4-1的开口小的一端的端面接触，用于通过封盖7在圆柱形刚性骨架3上的旋进推动上部密封卡环4-1向弹性橡胶膜4移动，从而将弹性橡胶膜4的上端压紧密封；所述封底10的上端面与下部密封卡环4-2的开口小的一端的端面接触，用于通过封底10在圆柱形刚性骨架3上的旋进推动下部密封卡环4-2向弹性橡胶膜4移动，从而将弹性橡胶膜4的下端压紧密封。
所述封闭容器的内部设置有压感式电测气压计5和位移检测装置，所述压感式电测气压计5固定设置于圆柱形刚性骨架3上；所述位移检测装置包括上层位移检测装置6a、中层位移检测装置6b和下层位移检测装置6c三层，在封闭容器内部等间距上下设置，每层位移检测装置由呈180°对称设置在相应支撑板17上的两个容栅式位移传感器构成，每个所述支撑板17的两端分别与圆柱形刚性骨架3和中心支柱11固定连接，每个所述容栅式位移传感器的触杆与弹性橡胶膜4相接触且不产生相对位移，用于检测弹性橡胶膜4的径向位移；三层位移检测装置的所有容栅式位移传感器在水平投影圆形面上等夹角分布，所述夹角为60°。
所述封盖7上设置有气源输入接口8和电缆插座9，所述气源输入接口8与封闭容器内部的刚性输气管路8-1连通，所述电缆插座9的相应接点设置有连接压感式电测气压计5和位移检测装置的电缆9-1，所述电缆9-1包括直流电源线、气压电信号输出线、位移电信号输出线和公用地线。
所述地上加压控制装置包括设置在箱体14外表面的输出气压调压阀12和气压表13、设置在箱体14内部的空气压力源(图中未示出)；所述输出气压调压阀12为三向结构，包括输入口、输出口和排气孔，所述输出气压调压阀12的输入口与空气压力源连通，所述输出气压调压阀12的输出口通过供气管路1与气动式旁压试验探头的气源输入接口8连通；所述气压表13设置在输出气压调压阀12的输出口，用于监测输出气压。
所述地上测量数据自动记录显示装置包括设置在箱体14外表面的显示屏15和插座(图中未示出)、设置在箱体14内部的数据记录处理单元(图中未示出)，所述显示屏15和插座分别与数据记录处理单元连接，所述地上测量数据自动记录显示装置的插座通过电测电缆2与气动式旁压试验探头的电缆插座9连接。
所述电测旁压系统的测试方法，包括以下步骤：
步骤1：测试前准备，向地上加压控制装置的空气压力源充气，在输出气压调压阀12的输出口与气动式旁压试验探头的气源输入接口8之间连接并旋紧供气管路1；在地上测量数据自动记录显示装置的插座与气动式旁压试验探头的电缆插座9之间连接并旋紧电测电缆2；
步骤2：使用钻机钻进至试验深度处或使用取土器取样后，通过吊环7-1加钢丝绳的方式将气动式旁压试验探头置入钻孔16中；
步骤3：通过地上加压控制装置的输出气压调压阀12和气压表13向气动式旁压试验探头内部施加第一级压力，加压等级、持续时间参照相关规范要求执行；地上测量数据自动记录显示装置在加压持续时间内，对气动式旁压试验探头内的压感式电测气压计5输出的电测压力值和各位移检测装置的容栅式位移传感器输出的位移量进行记录和显示，并绘制旁压试验曲线；
步骤4：在施加第一级压力达到加压持续时间后，施加下一级压力，重复步骤3；
步骤5：在达到设备允许的最大试验压力或最大位移时，终止该深度处的试验，完全旋转松开输出气压调压阀12以封闭其输出口并使得其输出口与其排气孔连通，从而实现气动式旁压试验探头的封闭容器与大气连通，通过地上测量数据自动记录显示装置观察各位移检测装置的容栅式位移传感器输出的位移量归零后，将气动式旁压试验探头从钻孔16内提出；
步骤6：重复试验步骤2至5，直至试验最大深度处之后终止试验。
在上述步骤中，由于所述地上加压控制装置的输出气压调压阀12为三向结构，在试验过程中，可通过控制输出气压调压阀12旋转松开圈数使通过空气压力源充气输入的高压气体输出为各级压力的气体；试验结束后，可通过完全旋转松开调压阀12以封闭其输出口并使得其输出口与其排气孔连通，从而实现气动式旁压试验探头的封闭容器与大气连通。
本发明的电测旁压试验系统具有结构和试验方法简单的突出优点，利用本发明的电测旁压试验系统进行测试实验，压力值和位移值可直接在地下探头内测得，无需考虑现有技术中旁压试验压差和静水压力等的换算，提高了测试结果的可靠度，且有利于数字化处理，并从根本上消除了现有旁压试验系统误差积累的弊病；地上测量数据自动记录显示装置可对地下探头内直接测得的压力值和径向位移值进行记录和显示，并根据需要绘制压力位移的旁压试验曲线，利于试验人员直观分析试验成果和终止试验条件；同时，试验人员可依据现有规范确定旁压试验曲线上的试验参数(各特征点处的压力和位移值)，确定的旁压试验参数，可用于计算旁压剪切模量、旁压模量、地基承载力、变形模量等岩土参数，从而用于岩土工程设计。
本发明公开和提出的方法，本领域技术人员可通过借鉴本文内容，适当改变条件路线等环节实现，尽管本发明的方法和制备技术已通过较佳实施例子进行了描述，相关技术人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的方法和技术路线进行改动或重新组合，来实现最终的制备技术。特别需要指出的是，所有相类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，他们都被视为包括在本发明精神、范围和内容中。

Claims (8)

1.一种电测旁压系统，其特征在于：包括放置于钻孔中的气动式旁压试验探头、地上加压控制装置、地上测量数据自动记录显示装置和放置在地面以上的箱体(14)；
所述气动式旁压试验探头包括圆柱形刚性骨架(3)和弹性橡胶膜(4)，所述弹性橡胶膜(4)包覆于圆柱形刚性骨架(3)的外侧；所述圆柱形刚性骨架(3)的上端设置有封盖(7)，下端设置有封底(10)，所述圆柱形刚性骨架(3)、弹性橡胶膜(4)、封盖(7)和封底(10)共同构成封闭容器；
所述封闭容器的内部设置有电测气压装置和位移检测装置，所述电测气压装置固定设置于圆柱形刚性骨架(3)上；所述位移检测装置在封闭容器内部等间距上下分层设置，用于检测弹性橡胶膜(4)的径向位移；
所述封盖(7)上设置有气源输入接口(8)和电缆插座(9)，所述气源输入接口(8)与封闭容器内部的刚性输气管路(8-1)连通，所述电缆插座(9)的相应接点设置有连接电测气压装置和位移检测装置的电缆(9-1)，所述电缆(9-1)包括直流电源线、气压电信号输出线、位移电信号输出线和公用地线；
所述地上加压控制装置包括设置在箱体(14)外表面的输出气压调压阀(12)和气压表(13)、设置在箱体(14)内部的空气压力源；所述输出气压调压阀(12)为三向结构，包括输入口、输出口和排气孔，所述输出气压调压阀(12)的输入口与空气压力源连通，所述输出气压调压阀(12)的输出口通过供气管路(1)与气动式旁压试验探头的气源输入接口(8)连通；所述气压表(13)设置在输出气压调压阀(12)的输出口，用于监测输出气压；
所述地上测量数据自动记录显示装置包括设置在箱体(14)外表面的显示屏(15)和插座、设置在箱体(14)内部的数据记录处理单元，所述显示屏(15)和插座分别与数据记录处理单元连接，所述地上测量数据自动记录显示装置的插座通过电测电缆(2)与气动式旁压试验探头的电缆插座(9)连接；
所述圆柱形刚性骨架(3)的内部沿轴线固定设置有中心支柱(11)，所述中心支柱(11)的上下两端分别与圆柱形刚性骨架(3)的上下两端固定连接，每层位移检测装置由呈180°对称设置在相应支撑板(17)上的两个位移传感器构成，每个所述支撑板(17)的两端分别与圆柱形刚性骨架(3)和中心支柱(11)固定连接，每个所述位移传感器的触杆与弹性橡胶膜(4)相接触且不产生相对位移；所述位移检测装置的所有位移传感器在水平投影圆形面上等夹角分布；
所述位移检测装置分三层，即上层位移检测装置(6a)、中层位移检测装置(6b)和下层位移检测装置(6c)。
2.根据权利要求1所述的电测旁压系统，其特征在于：所述位移传感器为容栅式位移传感器。
3.根据权利要求1所述的电测旁压系统，其特征在于：所述电测气压装置为压感式电测压力计。
4.根据权利要求1所述的电测旁压系统，其特征在于：所述气动式旁压试验探头的最大直径比钻孔的孔径小2-3mm。
5.根据权利要求1所述的电测旁压系统，其特征在于：所述封盖(7)的上表面设有吊环(7-1)，用于通过与钢丝绳配合从而将所述气动式旁压试验探头置入钻孔中。
6.根据权利要求1所述的电测旁压系统，其特征在于：所述封底(10)为倒锥台形，用于减小所述气动式旁压试验探头被放入钻孔过程中受到的泥浆或沉渣的阻力。
7.根据权利要求1所述的电测旁压系统，其特征在于：所述弹性橡胶膜(4)的上下两端分别设置有上部密封卡环(4-1)和下部密封卡环(4-2)，所述上部密封卡环(4-1)和下部密封卡环(4-2)的内壁均为直径由大到小的楔形面，且均为开口大的一端靠近弹性橡胶膜(4)的重心；所述圆柱形刚性骨架(3)的上下两端分别与封盖(7)、封底(10)形成螺纹连接；所述封盖(7)的下端面与上部密封卡环(4-1)的开口小的一端的端面接触，用于通过封盖(7)在圆柱形刚性骨架(3)上的旋进推动上部密封卡环(4-1)向弹性橡胶膜(4)移动，从而将弹性橡胶膜(4)的上端压紧密封；所述封底(10)的上端面与下部密封卡环(4-2)的开口小的一端的端面接触，用于通过封底(10)在圆柱形刚性骨架(3)上的旋进推动下部密封卡环(4-2)向弹性橡胶膜(4)移动，从而将弹性橡胶膜(4)的下端压紧密封。
8.权利要求1至7中任一项所述的电测旁压系统的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：测试前准备，向地上加压控制装置的空气压力源充气，在输出气压调压阀(12)的输出口与气动式旁压试验探头的气源输入接口(8)之间连接并旋紧供气管路(1)；在地上测量数据自动记录显示装置的插座与气动式旁压试验探头的电缆插座(9)之间连接并旋紧电测电缆(2)；
步骤2：使用钻机钻进至试验深度处或使用取土器取样后，将气动式旁压试验探头置入钻孔中；
步骤3：通过地上加压控制装置的输出气压调压阀(12)和气压表(13)向气动式旁压试验探头内部施加第一级压力，地上测量数据自动记录显示装置在加压持续时间内，对气动式旁压试验探头内的电测气压装置输出的电测压力值和各位移检测装置输出的位移量进行记录和显示，并绘制旁压试验曲线；
步骤4：在施加第一级压力达到加压持续时间后，施加下一级压力，重复步骤3；
步骤5：在达到设备允许的最大试验压力或最大位移时，终止该深度处的试验，完全旋转松开输出气压调压阀(12)以封闭其输出口并使得其输出口与其排气孔连通，从而实现气动式旁压试验探头的封闭容器与大气连通，通过地上测量数据自动记录显示装置观察各位移检测装置输出的位移量归零后，将气动式旁压试验探头从钻孔内提出；
步骤6：重复试验步骤2至5，直至试验最大深度处之后终止试验。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112730074A (zh) * 2020-12-14 2021-04-30 广东省水利水电科学研究院 一种塑性混凝土抗压强度质量检测装置及试验方法
CN113756274A (zh) * 2021-09-28 2021-12-07 安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司 一种岩土原位测试方法
CN113640104B (zh) * 2021-10-15 2021-12-17 成都理工大学 用于钻孔剪切试验的孔壁侧胀提拉剪切装置及试验方法
CN113702211B (zh) * 2021-10-27 2022-01-04 成都理工大学 用于钻孔剪切试验的孔壁侧胀旋转剪切装置及试验方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2084980U (zh) * 1990-12-29 1991-09-18 顾孟寒 水压静态膨胀器
CN2864281Y (zh) * 2005-12-31 2007-01-31 陕西竞业玻璃钢有限公司 玻璃钢夹砂顶管套件
CN101025083A (zh) * 2006-10-18 2007-08-29 西南石油大学 一种封隔器工作性能的实验方法及装置
CN102926369A (zh) * 2012-11-14 2013-02-13 刘潋 一种预钻式旁压仪、自钻式旁压仪及自钻式旁压设备
CN104089826A (zh) * 2014-07-29 2014-10-08 中铁第一勘察设计院集团有限公司 深孔内土体压缩变形模量及强度的测试装置及其测试方法
CN105043610A (zh) * 2015-06-04 2015-11-11 中国科学院武汉岩土力学研究所 一种测量地应力的高灵敏度钻孔变形计及其检测方法
CN205558826U (zh) * 2016-03-31 2016-09-07 西安钧力石油装备制造有限公司 一种变齿宽楔形管螺纹连接结构
CN108301828A (zh) * 2018-04-02 2018-07-20 长江水利委员会长江科学院 一种基于深钻孔孔径变形测定的地应力测试装置及方法
CN110514342A (zh) * 2019-09-18 2019-11-29 长江水利委员会长江科学院 快速测定软岩地层地应力的测量装置及方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2084980U (zh) * 1990-12-29 1991-09-18 顾孟寒 水压静态膨胀器
CN2864281Y (zh) * 2005-12-31 2007-01-31 陕西竞业玻璃钢有限公司 玻璃钢夹砂顶管套件
CN101025083A (zh) * 2006-10-18 2007-08-29 西南石油大学 一种封隔器工作性能的实验方法及装置
CN102926369A (zh) * 2012-11-14 2013-02-13 刘潋 一种预钻式旁压仪、自钻式旁压仪及自钻式旁压设备
CN104089826A (zh) * 2014-07-29 2014-10-08 中铁第一勘察设计院集团有限公司 深孔内土体压缩变形模量及强度的测试装置及其测试方法
CN105043610A (zh) * 2015-06-04 2015-11-11 中国科学院武汉岩土力学研究所 一种测量地应力的高灵敏度钻孔变形计及其检测方法
CN205558826U (zh) * 2016-03-31 2016-09-07 西安钧力石油装备制造有限公司 一种变齿宽楔形管螺纹连接结构
CN108301828A (zh) * 2018-04-02 2018-07-20 长江水利委员会长江科学院 一种基于深钻孔孔径变形测定的地应力测试装置及方法
CN110514342A (zh) * 2019-09-18 2019-11-29 长江水利委员会长江科学院 快速测定软岩地层地应力的测量装置及方法

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