CN116147568A - 一种单线分布式多点位移计装置及测试方法 - Google Patents

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CN116147568A CN202310161798.7A CN202310161798A CN116147568A CN 116147568 A CN116147568 A CN 116147568A CN 202310161798 A CN202310161798 A CN 202310161798A CN 116147568 A CN116147568 A CN 116147568A
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Abstract

本发明涉及围岩巷道变形监测技术领域，特别是涉及一种单线分布式多点位移计装置及测试方法，包括若干传感单元，若干传感单元固接在钻孔内，若干传感单元沿钻孔长度方向按任意间隔设置，相邻传感单元之间固接有连接线，钻孔外侧设有封口板，封口板通过连接线与靠近封口板一侧的传感单元固接，封口板远离传感单元一侧固接有测量单元，若干传感单元一侧固接有测量推送部，若干传感单元另一侧固接有提拉固定部。本发明可以达到在小直径钻孔内安设任意数量传感单元，提高测试结果准确度和便利性的目的。

Description

一种单线分布式多点位移计装置及测试方法
技术领域
本发明涉及围岩巷道变形监测技术领域，特别是涉及一种单线分布式多点位移计装置及测试方法。
背景技术
岩土工程建设过程中由于开挖卸荷导致岩土环境初始原始平衡状态改变，在地应力或介质自重荷载作用下周边岩土体会产生一定的变形，如煤矿顶板离层、巷(隧)道围岩位移、高填方路基固结沉降等。围岩的变形特征是支护结构、岩土介质和地应力环境等多种因素共同作用下的宏观响应，是评价工程岩土体稳定性的重要参数。在地下工程新奥法施工过程中，围岩的变形时态规律是指导工程设计优化、施工工艺选择的重要信息，其对工程安全快速施工具有重要的指导作用。
为充分掌握工程围岩随时间和空间的变化规律，常采用多点位移计测试在不同时刻、洞室围岩不同方位、距离洞室开挖面不同深度处的围岩相对位移或绝对位移，以推断洞室周边围岩产生离层、破碎膨胀等严重变形位置或区域，进而评价工程围岩体的整体稳定状态。常用的多点位移测试方法为：在同一钻孔内由深及浅依次推送带单向锚爪或锚固装置的钢丝线至测试深度，通过直接或间接方法测量不同时刻钢丝线外露端与钻孔口平面的距离，进而计算相应测点与洞口的相对位移，可进一步获得各测点间的相对位移。当钻孔深度足够大时可近似认为孔底测点为不动点，通过各测点和孔底点与洞口相对位移之差获得各测点的绝对位移。测量测点位置和数量由具体任务和满足现场实施为准，为充分掌握围岩的深层移动规律，每个钻孔至少需3～6个测点，为确保各测线不受浅部锚点缠绕影响，测量钻孔的直径随着测点数量的增多而增大。该方法具体实施过程中主要存在以下问题：
(1)由于深部测点钢丝线必须经过浅部测点，在锚固点采用浇筑凝固装置进行固定时，由于钻孔直径较小可能会误将深部测点钢丝线固定于该浅部测点，从而导致该深部测点失效；(2)一般来讲浅部测点往往是变形与破坏严重区域，当浅部测点破坏严重时，锚爪或锚固点往往会产生一定的变形或旋转，可能会局部支撑深部测点的钢丝线，客观造成深部测点变形增加导致所有测点测试值偏小，若浅部锚点与某个钢丝线产生缠绕，会直接导致该被缠绕测线的测点数据错误，若产生缠绕的测点为孔底测点则直接导致该测孔无法获得其它测点的绝对位移而使得测孔报废；(3)当测点数量较多时，钻孔直径往往较大，测点数量达到5个及以上时，钻孔直径必须在90mm以上才能满足各测点钢丝线自由伸缩和精密测量的要求；(4)当同一钻孔内测点数量较多时，不同测点的钢丝绳在围岩变形过程中也会产生拖带，从而导致各测点间产生联动变形，进而导致错误的测试结果。因此，亟待研制一种便于小直径钻孔安装、测点数量不受限制、不同测点间测线互不干扰的多点位移计，以满足各种复杂环境围岩多点位移变形测量需求。
发明内容
本发明的目的是提供一种单线分布式多点位移计装置及测试方法，以解决上述问题，达到提高测试结果准确度的目的。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种单线分布式多点位计装置，包括若干传感单元，若干所述传感单元固接在钻孔内，若干所述传感单元沿所述钻孔长度方向按任意间隔设置，相邻所述传感单元之间固接有连接线，所述钻孔外侧设有封口板，所述封口板通过所述连接线与靠近所述封口板一侧的所述传感单元固接，所述封口板远离所述传感单元一侧固接有测量单元，若干所述传感单元一侧固接有测量推送部，所述测量推送部用于若干所述传感单元的定位和送入所述钻孔内，若干所述传感单元另一侧固接有提拉固定部，所述提拉固定部用于驱动若干所述传感单元与所述钻孔的固定。
优选的，所述传感单元包括回弹式位移计和锚固装置，相邻两所述回弹式位移计的端部与所述连接线的一端固接，所述锚固装置套设并固接在所述回弹式位移计外侧，所述锚固装置与所述钻孔内壁固接，所述锚固装置一侧与所述测量推送部固接，所述锚固装置另一侧与所述提拉固定部固接。
优选的，所述回弹式位移计包括位移计主体，所述锚固装置套设在所述位移计主体外侧并固接，所述位移计主体底部滑动连接有位移伸缩杆，所述位移计主体的顶部与所述位移伸缩杆的底部均设置有连接插头，所述连接插头与所述连接线的端部固接。
优选的，所述锚固装置包括正向三角齿槽，所述正向三角齿槽套设在所述位移计主体外侧并固接，所述正向三角齿槽的上部外侧套设并滑动连接有滑动卡环，所述滑动卡环一侧固接有紧固拉环，所述紧固拉环与所述提拉固定部固接，所述滑动卡环周向等间隔铰接有若干伸出部的一端，若干所述伸出部的另一端与所述正向三角齿槽的底部侧壁铰接，所述伸出部中部铰接有撑靴板，所述正向三角齿槽底部固接有底座，所述底座位于若干所述撑靴板的下方，所述底座一侧设有推送架，所述推送架为圆环状结构，所述推送架的一侧设有豁口，所述推送架与所述测量推送部固接。
优选的，所述伸出部包括主支架和副支架，所述主支架的一端与所述滑动卡环的侧壁铰接，所述主支架的另一端与所述撑靴板铰接，所述主支架的中部与所述副支架的一端铰接，所述副支架的另一端与所述正向三角齿槽底部侧壁铰接。
优选的，所述提拉固定部包括紧固拉绳，所述紧固拉绳与若干所述滑动卡环固接。
优选的，所述测量推送部包括推送杆，所述推送杆与若干所述推送架固接。
优选的，所述推送杆包括测量杆，沿所述测量杆长度方向开设有滑槽，所述滑槽内固接有若干卡固部，若干所述卡固部与若干所述推送架一一对应，所述卡固部与所述推送架固接；
所述卡固部包括两对称设置的卡块，所述卡块的一端与所述滑槽滑动连接，两所述卡块之间固接有连杆，所述连杆位于所述滑槽内，所述连杆与所述滑槽滑动连接，所述连杆的中部螺纹连接有顶丝，所述顶丝用于所述连杆与所述测量杆固接，所述测量杆穿过所述推送架的中部，两所述卡块分别设置在所述推送架的上方和下方，两所述卡块使所述测量杆与所述推送架卡接。
一种单线分布式多点位计测试方法，基于一种单线分布式多点位计装置，其特征在于，包括以下步骤：
S1在钻孔外利用连接线按所需间隔串联若干传感单元，利用所述测量推送部定位并固定若干所述传感单元，连接线的长度能够保证若干传感单元处于拉伸状态，若干所述传感单元随所述测量推送部伸进钻孔，通过所述提拉固定部使若干所述传感单元与所述钻孔固接，确保若干所述传感单元随所述钻孔孔壁围岩同步移动；
S2取出所述测量推送部，所述测量单元按照IP地址读取若干所述传感单元的初始读数，记做
Figure BDA0004094426560000051
后续测量中j时刻第i个传感单元的读数记做/>
Figure BDA0004094426560000052
S3计算j时刻第i+1个所述传感单元相对于第i个所述传感单元的相对位移，具体计算公式为：
Figure BDA0004094426560000053
S4计算第i个所述传感单元与第1个所述传感单元的相对位移。
优选的，所述S2中，所述j为各所述传感单元的测量时刻，所述i为所述钻孔从孔底至孔口的所述传感单元的编号，所述编号依次为1、2、……、n；任一所述传感单元记为传感单元Ci，该所述传感单元对应的钻孔深度为Li；
所述S4中，所述传感单元Ci与所述传感单元Cm的相对位移通过如下方式计算：
Figure BDA0004094426560000061
则所述传感单元Ci与所述传感单元C1的相对位移为：/>
Figure BDA0004094426560000062
所述公式的下标j为各所述传感单元的测量时刻，则所述传感单元Ci在j时刻的位移计读数为/>
Figure BDA0004094426560000063
本发明具有如下技术效果：采用上述技术方案，使得常规的多点位移计由多个测杆变为单线测量式，通过各卡扣固定，能够使得中间的导线跟随围岩变形而发生变形，并由位移传感器获得各线段上的位移变形，以此监测隧道开挖后围岩的稳定性及位移变化规律，并为隧道提供了合理的支护设计依据。
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为本发明结构钻孔安装工作状态示意图；
图2为本发明传感单元结构示意图；
图3为本发明传感单元的锚固装置展开后的结构示意图；
图4为本发明锚固装置剖面图；
图5为本发明紧固拉绳和推送杆与传感单元连接示意图；
图6为本发明测量杆和测量杆上卡块左视图；
图7为本发明测量杆和测量杆上卡块主视图；
图8为本发明图7中A-A剖结构示意图；
图9为本发明图7中B-B剖结构示意图；
图10为传统多点位移计与本发明对比示意图；
其中，1、钻孔；2、传感单元；3、连接线；4、紧固拉绳；5、推送杆；6、封口板；7、测量单元；21、回弹式位移计；22、锚固装置；211、连接插头；212、位移计主体；213、位移伸缩杆；221、滑动卡环；222、铰接支座；223、伸出部；224、正向三角齿槽；225、紧固拉环；226、撑靴板；227、底座；228、推送架；2261、锥形凸起；2211、反向三角齿槽；2231、主支架；2232、副支架；501、测量杆；502滑槽；503卡块；504连杆；505顶丝。
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。
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。
参照图1-10，本发明提供一种单线分布式多点位计装置，包括若干传感单元2，若干传感单元2固接在钻孔1内，若干传感单元2沿钻孔1长度方向按任意间隔设置，相邻传感单元2之间固接有连接线3，钻孔1外侧设有封口板6，封口板6通过连接线3与靠近封口板6一侧的传感单元2固接，封口板6远离传感单元2一侧固接有测量单元7，若干传感单元2一侧活动连接有测量推送部，测量推送部用于若干传感单元2的定位和送入钻孔1内，若干传感单元2另一侧固接有提拉固定部，提拉固定部用于驱动若干传感单元2与钻孔1的固定。
使用时，根据隧道开挖的不同围岩条件，确定围岩变形观测点，根据需要设计钻孔深度和孔内测点布置。为确保若干单线分布式多点位移计测试装置安装顺利以及钻孔1的孔壁光滑，采用地质钻机和金刚石钻头进行钻孔，还需要对在钻进过程中对发育较差的破碎岩体进行部分注浆加固处理。在钻孔结束后检查钻孔1的畅通情况，测量其方位、深度、倾角是否满足设计要求，并对岩芯情况进行描述，做好钻孔记录。在单线分布式多点位移计装置安装前，采用导管通水从孔底向孔外进行冲洗，保持的压力约为0.5MPa。
根据钻孔1深度以及测量长度，组装单线分布式多点位移计装置，并根据测点的不同位置，布置传感单元2在测量推送部上的位置并固定，随后在若干传感单元2另一侧用提拉固定部串连并固接在一起，并通过连接线3将相邻两传感单元2连接起来。
连接线3优选为高强抗拉四芯屏蔽线，满足供电和信号传输功能，外部通过加凯夫拉线、缠绕钢丝或包裹高强铁氟龙材料进行强化，使其抗拉力不低于50N，拉伸刚度不低于1kN/mm。
组装完成后将单线分布式多点位移计装置进行校准并锁定，通过测量推送部将各传感单元2顺着钻孔1向内推进，由于各传感单元2与测量推送部相对位置并不发生变化，因此，根据测量推送部的刻度，能够确定各传感单元2的位置。确定到达预设位置后，拉动提拉固定部，使若干传感单元2与钻孔1的侧壁固定。此时，抽出测量推送部，使得传感单元2解锁，使其能随围岩壁锚固位置同步移动，进而反映各相邻测点间位置的相对变化量。
随后在钻孔1出口盖上封口板6，封口板6的直径大于钻孔1的直径，以保证岩变形过程中不陷入围岩，用连接线3将靠近孔口位置的传感单元与孔口板固结，然后引至封口板外侧，并与固结在封口板6外侧的测量单元7电性连接，测量单元7可通过485等通信方式依据IP地址读取各传感器的值，测量单元7也可具备无线数据传输功能，以将测得的各测量单元2的数据传输至数据处理终端。
各传感单元2相互串联，且可由IP地址进行区分，传感单元2的回弹力能够绷紧相邻传感单元2间的连接线3，其回弹劲度系数不低于100N/mm。
进一步优化方案，传感单元2包括回弹式位移计21和锚固装置22，相邻两回弹式位移计21的端部与连接线3的一端固接，锚固装置22套设并固接在回弹式位移计21外侧，锚固装置22与钻孔1内壁固接，锚固装置22一侧与测量推送部活动连接，锚固装置22另一侧与提拉固定部固接。
锚固装置22与回弹式位移计21的固接方式可为胶接、螺丝或卡扣等有效连接方式。
通过回弹式位移计21可实现位移变化量的测量，回弹式位移计21优选为LVDT回弹式直线位移传感器。通过锚固装置22与钻孔1内壁固接。
进一步优化方案，回弹式位移计21包括位移计主体212，锚固装置22套设在位移计主体212外侧并固接，位移计主体212底部滑动连接有位移伸缩杆213，位移计主体212的顶部与位移伸缩杆213的底部均设置有连接插头211，连接插头211与连接线3的端部固接。
连接插头211具有防水功能，以满足富水或潮湿钻孔测试需求。
进一步优化方案，锚固装置22包括正向三角齿槽224，正向三角齿槽224套设在位移计主体212外侧并固接，正向三角齿槽224的上部外侧套设并滑动连接有滑动卡环221，滑动卡环221一侧固接有紧固拉环225，紧固拉环225与提拉固定部固接，滑动卡环221周向等间隔铰接有若干伸出部223的一端，若干伸出部223的另一端与正向三角齿槽224的底部侧壁铰接，伸出部223中部铰接有撑靴板226，正向三角齿槽224底部固接有底座227，底座227位于若干撑靴板226的下方，底座227一侧设有推送架228，推送架228为圆环状结构，推送架228的一侧设有豁口，推送架228与测量推送部活动连接。
正向三角齿槽224为圆筒状结构，正向三角齿槽224的上部外壁开设有齿槽，正向三角齿槽224的下部的外壁为光滑表面。
当通过提拉固定部拉拽紧固拉环225时，紧固拉环225带动滑动卡环221在正向三角齿槽224上滑动，滑动卡环221的内侧设置有反向三角齿槽2211，反向三角齿槽2211与正向三角齿槽224卡接，使得滑动卡环221仅能在正向三角齿槽224上单向移动，当滑动卡环221移动后在正向三角齿槽224上可保持固定，当滑动卡环221滑动后，使得滑动卡环221周向等间隔铰接的若干伸出部223伸出，进而将撑靴板226推出，使撑靴板226与钻孔1内壁接触，撑靴板226的表面设置有呈矩阵分布的若干锥形凸起2261，以增加其与钻孔1内壁的摩擦力，使位移计主体212与钻孔1固定连接，确保撑靴板226与钻孔1围岩同步变形。
更进一步，锥形凸起2261的高度在0.1cm～2cm之间，当钻孔1孔壁围岩较软时锥形凸起取大值，围岩较硬时锥形凸起高度取小值。
撑靴板226为圆弧状，其外侧面圆弧半径与钻孔1相同，以保证其与围岩接触时完全密贴、防滑。
本发明撑靴板226数量与伸出部223数量相对应，且不少于2个。
进一步优化方案，伸出部223包括主支架2231和副支架2232，主支架2231的一端与滑动卡环221的侧壁铰接，主支架2231的另一端与撑靴板226铰接，主支架2231的中部与副支架2232的一端铰接，副支架2232的另一端与正向三角齿槽224底部侧壁铰接。
滑动卡环221的侧壁和主支架2231的中部均固接有若干铰接支座222，主支架2231的一端通过与滑动卡环221的侧壁固接的铰接支座222铰接，副支架2232的另一端与正向三角齿槽224底部的侧壁固接的铰接支座222铰接。
铰接支座222的数量与主支架2231和副支架2232的数量相对应。
滑动卡环单向滑动引起主、副支架角度变化，进而推动撑靴板移动，直至撑靴板与钻孔围岩紧密接触，支架能够保证直径为2cm～20cm钻孔密贴要求。
进一步优化方案，提拉固定部包括紧固拉绳4，紧固拉绳4与若干紧固拉环225固接。
进一步优化方案，测量推送部包括推送杆5，推送杆5与若干推送架228活动连接。
进一步优化方案，推送杆5包括测量杆501，沿测量杆501长度方向开设有滑槽502，滑槽内固接有若干卡固部，若干卡固部与若干推送架228一一对应，卡固部与推送架228卡接；测量杆501贯穿若干推送架228并与推送架228的内壁滑动设置；
卡固部包括两对称设置的卡块503，卡块503的一端与滑槽502滑动连接，两卡块503之间固接有连杆504，连杆504位于滑槽502内，连杆504与滑槽502滑动连接，连杆504的中部螺纹连接有顶丝505，顶丝505用于连杆504与测量杆501固接，两卡块503分别设置在推送架228的上方和下方，两卡块503使测量杆501与推送架228卡接。
推送杆5的测量杆501上标有刻度，沿测量杆501长度方向开设有滑槽502，滑槽502为T形滑槽，卡块503的顶部设置有T形卡扣，T形卡扣可在滑槽502内滑动，连杆504与滑槽502相匹配并在滑槽502内滑动，连杆504中部设置有顶丝505，通过旋转顶丝505使顶丝505抵接在测量杆501的内壁上，使连杆504可固定在测量杆501上的任意位置，进而使连杆504两端固定的两卡块503可固定在测量杆501上的任意位置。
两卡块503的间距为推送架228沿测量杆501方向的厚度，能够通过旋转测量杆501使得卡块503旋转至推送架228的豁口处。
推送架228的豁口大小能够保证测量杆501上的卡块503顺利滑出，也能阻止测量杆501整体脱落，当测量杆501上的卡块503偏离推送架228的豁口后，可防止传感单元2沿着测量杆501前后移动。
测量杆501可在推送架228内转动，以实现固定传感单元2和完成锚固装置固接后脱离传感单元2的使用要求。
一种单线分布式多点位计测试方法，基于一种单线分布式多点位计装置，包括以下步骤：
S1在钻孔1外利用连接线3按所需间隔串联若干传感单元2，利用测量推送部定位并固定若干传感单元2，连接线3的长度能够保证若干传感单元2处于拉伸状态，若干传感单元2随测量推送部伸进钻孔1，通过提拉固定部使若干传感单元2与钻孔1固接，确保若干传感单元2随钻孔1孔壁围岩同步移动；
S2取出测量推送部，测量单元7按照IP地址读取若干传感单元2的初始读数，记做
Figure BDA0004094426560000131
后续测量中j时刻第i个传感单元的读数记做/>
Figure BDA0004094426560000132
S3计算j时刻第i+1个传感单元2相对于第i个传感单元2的相对位移，具体计算公式为：
Figure BDA0004094426560000133
S4计算第i个传感单元2与第1个传感单元2的相对位移。
进一步优化方案，S2中，j为各传感单元2的测量时刻，i为钻孔1从孔底至孔口的传感单元2的编号，编号依次为1、2、……、n；任一传感单元2记为传感单元2Ci，该传感单元2对应的钻孔深度为Li；
S4中，传感单元2Ci与传感单元2Cmi>m的相对位移通过如下方式计算：
Figure BDA0004094426560000141
则传感单元2Ci与传感单元2C1的相对位移为：/>
Figure BDA0004094426560000142
公式的下标j为各传感单元2的测量时刻，则传感单元2Ci在j时刻的位移计读数为/>
Figure BDA0004094426560000143
公式的下标i为各传感单元2的编号，公式的下标j为各传感单元2的测量时刻，则任一传感单元2Ci在j时刻的位移计读数为
Figure BDA0004094426560000144
该传感单元2对应的钻孔深度为Li，从孔底至孔口的传感单元2的编号依次为1、2、……、n。
测量单元7包含供电与数据读取存储功能，可通过钻孔1内所有传感单元2的IP地址读取其数值。
传感单元2的锚固点与钻孔1孔壁围岩同步，则各测点相对于相邻传感单元的位移值则为两点间的相对位移。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种单线分布式多点位计装置，其特征在于：包括若干传感单元(2)，若干所述传感单元(2)固接在钻孔(1)内，若干所述传感单元(2)沿所述钻孔(1)长度方向按任意间隔设置，相邻所述传感单元(2)之间固接有连接线(3)，所述钻孔(1)外侧设有封口板(6)，所述封口板(6)通过所述连接线(3)与靠近所述封口板(6)一侧的所述传感单元(2)固接，所述封口板(6)远离所述传感单元(2)一侧固接有测量单元(7)，若干所述传感单元(2)一侧活动连接有测量推送部，所述测量推送部用于若干所述传感单元(2)的定位和送入所述钻孔(1)内，若干所述传感单元(2)另一侧固接有提拉固定部，所述提拉固定部用于驱动若干所述传感单元(2)与所述钻孔(1)的固定。
2.根据权利要求1所述一种单线分布式多点位计装置，其特征在于：所述传感单元(2)包括回弹式位移计(21)和锚固装置(22)，相邻两所述回弹式位移计(21)的端部与所述连接线(3)的一端固接，所述锚固装置(22)套设并固接在所述回弹式位移计(21)外侧，所述锚固装置(22)与所述钻孔(1)内壁固接，所述锚固装置(22)一侧与所述测量推送部活动连接，所述锚固装置(22)另一侧与所述提拉固定部固接。
3.根据权利要求2所述一种单线分布式多点位计装置，其特征在于：所述回弹式位移计(21)包括位移计主体(212)，所述锚固装置(22)套设在所述位移计主体(212)外侧并固接，所述位移计主体(212)底部滑动连接有位移伸缩杆(213)，所述位移计主体(212)的顶部与所述位移伸缩杆(213)的底部均设置有连接插头(211)，所述连接插头(211)与所述连接线(3)的端部固接。
4.根据权利要求3所述一种单线分布式多点位计装置，其特征在于：所述锚固装置(22)包括正向三角齿槽(224)，所述正向三角齿槽(224)套设在所述位移计主体(212)外侧并固接，所述正向三角齿槽(224)的上部外侧套设并滑动连接有滑动卡环(221)，所述滑动卡环(221)一侧固接有紧固拉环(225)，所述紧固拉环(225)与所述提拉固定部固接，所述滑动卡环(221)周向等间隔铰接有若干伸出部(223)的一端，若干所述伸出部(223)的另一端与所述正向三角齿槽(224)的底部侧壁铰接，所述伸出部(223)中部铰接有撑靴板(226)，所述正向三角齿槽(224)底部固接有底座(227)，所述底座(227)位于若干所述撑靴板(226)的下方，所述底座(227)一侧设有推送架(228)，所述推送架(228)为圆环状结构，所述推送架(228)的一侧设有豁口，所述推送架(228)与所述测量推送部活动连接。
5.根据权利要求4所述一种单线分布式多点位计装置，其特征在于：所述伸出部(223)包括主支架(2231)和副支架(2232)，所述主支架(2231)的一端与所述滑动卡环(221)的侧壁铰接，所述主支架(2231)的另一端与所述撑靴板(226)铰接，所述主支架(2231)的中部与所述副支架(2232)的一端铰接，所述副支架(2232)的另一端与所述正向三角齿槽(224)底部侧壁铰接。
6.根据权利要求4所述一种单线分布式多点位计装置，其特征在于：所述提拉固定部包括紧固拉绳(4)，所述紧固拉绳(4)与若干所述紧固拉环(225)固接。
7.根据权利要求4所述一种单线分布式多点位计装置，其特征在于：所述测量推送部包括推送杆(5)，所述推送杆(5)与若干所述推送架(228)活动连接。
8.根据权利要求7所述一种单线分布式多点位计装置，其特征在于：所述推送杆(5)包括测量杆(501)，沿所述测量杆(501)长度方向开设有滑槽(502)，所述滑槽内固接有若干卡固部，若干所述卡固部与若干所述推送架(228)一一对应，所述卡固部与所述推送架(228)卡接；所述测量杆(501)贯穿若干所述推送架(228)并与所述推送架(228)的内壁滑动设置；
所述卡固部包括两对称设置的卡块(503)，所述卡块(503)的一端与所述滑槽(502)滑动连接，两所述卡块(503)之间固接有连杆(504)，所述连杆(504)位于所述滑槽(502)内，所述连杆(504)与所述滑槽(502)滑动连接，所述连杆(504)的中部螺纹连接有顶丝(505)，所述顶丝(505)用于所述连杆(504)与所述测量杆(501)固接，两所述卡块(503)分别设置在所述推送架(228)的上方和下方，两所述卡块(503)使所述测量杆(501)与所述推送架(228)卡接。
9.一种单线分布式多点位计测试方法，基于权利要求1-8任一项所述的一种单线分布式多点位计装置，其特征在于，包括以下步骤：
S1在钻孔(1)外利用连接线(3)按所需间隔串联若干传感单元(2)，利用所述测量推送部定位并固定若干所述传感单元(2)，连接线(3)的长度能够保证若干传感单元(2)处于拉伸状态，若干所述传感单元(2)随所述测量推送部伸进钻孔(1)，通过所述提拉固定部使若干所述传感单元(2)与所述钻孔(1)固接，确保若干所述传感单元(2)随所述钻孔(1)孔壁围岩同步移动；
S2取出所述测量推送部，所述测量单元(7)按照IP地址读取若干所述传感单元(2)的初始读数，记做
Figure FDA0004094426550000041
后续测量中j时刻第i个传感单元的读数记做/>
Figure FDA0004094426550000042
S3计算j时刻第i+1个所述传感单元(2)相对于第i个所述传感单元(2)的相对位移，具体计算公式为：
Figure FDA0004094426550000043
S4计算第i个所述传感单元(2)与第1个所述传感单元(2)的相对位移。
10.根据权利要求9所述一种单线分布式多点位计测试方法，其特征在于：所述S2中，所述j为各所述传感单元(2)的测量时刻，所述i为所述钻孔(1)从孔底至孔口的所述传感单元(2)的编号，所述编号依次为1、2、……、n；任一所述传感单元(2)记为传感单元(2)Ci，该所述传感单元(2)对应的钻孔深度为Li；
所述S4中，所述传感单元(2)Ci与所述传感单元(2)Cm(i>m)的相对位移通过如下方式计算：
Figure FDA0004094426550000044
则所述传感单元(2)Ci与所述传感单元(2)C1的相对位移为：/>
Figure FDA0004094426550000045
所述公式的下标j为各所述传感单元(2)的测量时刻，则所述传感单元(2)Ci在j时刻的位移计读数为
Figure FDA0004094426550000051
/>
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