CN212723393U - 一种隧道内微震传感器安装与回收装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种隧道内微震传感器安装与回收装置，具体为：外套筒底部有铁片，铁片存在一块缺口，外套筒内填充有锚固剂；内、外套筒可相互滑动，内套筒底部中心处有套筒螺栓；微震传感器底部有螺纹孔，且与内套筒底部的螺纹孔大小一致；微震传感器与内套筒之间通过石膏耦合固定；安装杆采用连接套筒和连接螺栓将多段连接杆连接到一起，在安装杆顶端用连接螺栓连接安装卡扣套筒或者回收卡扣套筒。本实用新型有利于传感器接收微震信号，同时安装便捷、回收容易，尺寸不受限，大大减少在隧道等线性工程中的监测成本。

Description

一种隧道内微震传感器安装与回收装置

技术领域

本实用新型属于隧道施工监测领域，尤其涉及一种隧道内微震传感器安装与回收装置。

背景技术

高地应力情况下，岩体在开挖或受到其它扰动的情况下，会产生局部应力集中，应力积累至一定程度，岩石会产生微裂缝，同时释放应力波信号。通过在不同空间位置布设的微震传感器，可以捕捉到信号，对数据进行分析处理，可以确定岩石破裂发生的时间、位置和能量大小，从而对工程给与指导，确保施工安全。

地下工程越来越多的向深部发展，微震监测技术被广泛应用在矿山、地下硐室、大型水利工程、交通隧道等工程中。在矿山等工程中，可以通过打孔注浆的方式将微震监测的传感器与岩体完美的耦合在一起。而在交通隧道等线性工程中，布设传感器的位置会随着隧道的掘进不断向前推移，由于传感器价格昂贵，通过注浆方式将传感器固定在孔内会产生很大的成本，因此，需要可回收利用的传感器安装设备。

传感器在钻孔内采用机械固定时，安装需要的钻孔孔径较大，且孔壁还得规整、光滑才能较好的安装固定传感器，往往在隧道施工现场不易满足。若将传感器安装在孔外的岩壁或锚杆上，爆破开挖、机械施工等容易破坏传感器；此外，微震信号从孔内传播至孔外，开挖引起的围岩松动区会大大衰减微震信号，且噪音增大，大大降低信噪比。微震传感器的安装直接决定了对信号的捕捉能力，可见，开发一种信号捕捉好，安装便捷、回收容易，尺寸不受限的微震传感器安装与回收装置是非常有必要的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于设计一种信号捕捉好，安装便捷、回收容易，尺寸不受限的微震传感器安装与回收装置。为此，本实用新型提供了一种隧道内微震传感器安装与回收装置。

本实用新型的一种隧道内微震传感器安装与回收装置，包括外套筒、内套筒和安装杆；外套筒底部有铁片，铁片存在一块缺口，外套筒内填充有锚固剂；外套筒内有导向卡槽，内套筒上有导向棱体，内、外套筒可相互滑动。内套筒底部中心处有螺纹孔，螺纹孔中有套筒螺栓；微震传感器底部有螺纹孔，且与内套筒底部的螺纹孔大小一致；微震传感器与内套筒之间通过熟石膏耦合固定。

安装杆采用连接套筒和连接螺栓将多段连接杆连接到一起，在安装杆顶端用连接螺栓连接安装卡扣套筒或者回收卡扣套筒；

安装卡扣套筒内侧为正六边形，与微震传感器顶部六面体吻合；回收卡扣套筒在安装卡扣套筒的基础上装有回收锚钉用于刺破熟石膏。

进一步的，内套筒底部四周还有4根套筒锚钉。

进一步的，锚固剂为速凝水泥浆、可沾石材与金属的ab胶。

进一步的，内套筒与微震传感器之间缝隙填充润滑剂。

本实用新型的一种隧道内微震传感器安装与回收装置的使用方法，包括微震传感器的安装和回收。

微震传感器的安装：

在孔内安装前，用套筒螺栓将微震传感器与内套筒固定在一起，在微震传感器和内套筒之间充填润滑剂，快要充满时，停止填充润滑剂，改为填充熟石膏，待熟石膏硬化后，检查微震传感器与内套筒耦合效果；拉出外套筒，在外套筒内填充锚固剂，用安装有安装卡扣套筒的安装杆将内外套筒撑至监测孔孔底，用力将锚固剂从外套筒中挤出，从而将外套筒与岩体耦合在一起，完成微震传感器的安装固定。

微震传感器的回收：

将传感器数据线从采集仪上拔下来，线穿过安装杆，使用安装有回收卡扣套筒的安装杆与微震传感器顶面的正六边形吻合，回收锚钉刺破熟石膏，用安装杆拧松内套筒底部的套筒螺栓，将微震传感器与内套筒分离，取出微震传感器。

进一步的，在将微震传感器撑入监测孔孔底时，外套筒底部的缺口处朝上，以免锚固剂流出。

本实用新型的有益技术效果为：

本实用新型实现微震传感器与岩石的刚性接触，更利于传感器接收微震信号，减少信号损失。内、外套筒可有效保护传感器免受塌孔等造成的损坏。内、外套筒的筒径也可根据现场监测孔孔径调节，现场适应能力更强。回收时只取回传感器，每个监测孔仅留下内、外套筒，大大减少在隧道等线性工程中的监测成本。

附图说明

图1为本实用新型的一种隧道内微震监测传感器安装与回收装置的结构示意图；

图2为本实用新型内套筒和外套筒的结构示意图；

图3为本实用新型安装传感器的卡扣套管结构示意图；

图4为本实用新型回收传感器的卡扣套管结构示意图；

图中：1、岩体，2、外套筒，2-1、导向卡槽，3、锚固剂，4、套筒锚钉，5、套筒螺栓，6、内套筒，6-1、导向棱体，7、润滑剂，8、微震传感器，9、熟石膏，10、安装卡扣套筒， 11、连接杆，12、连接套筒，13、连接螺栓，14、传感器数据线，15、回收卡扣套筒，15-1、回收锚钉。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方法对本实用新型做进一步详细说明。

本实用新型的一种隧道内微震传感器安装与回收装置，如图1所示，包括外套筒2、内套筒6和安装杆；外套筒2底部有铁片，铁片存在一块缺口，外套筒2内填充有锚固剂3。如图2所示，外套筒2内有导向卡槽2-1，内套筒6上有导向棱体6-1，内、外套筒可相互滑动。内套筒6底部中心处有螺纹孔，螺纹孔中有套筒螺栓5；微震传感器8底部有螺纹孔，且与内套筒6底部的螺纹孔大小一致；微震传感器8与内套筒6之间通过熟石膏9耦合固定。

安装杆采用连接套筒12和连接螺栓13将多段连接杆11连接到一起，在安装杆顶端用连接螺栓13连接安装卡扣套筒10或者回收卡扣套筒15；

如图3所示，安装卡扣套筒10内侧为正六边形，与微震传感器8顶部六面体吻合。如图 4所示，回收卡扣套筒15在安装卡扣套筒10的基础上装有回收锚钉15-1用于刺破熟石膏9。

进一步的，内套筒6底部四周还有4根套筒锚钉4，促使内套筒6与锚固剂3更好耦合。

进一步的，锚固剂3为速凝水泥浆、可沾石材与金属的ab胶。

进一步的，熟石膏9是石膏粉末与水拌和成胶状物，速凝后呈脆性，水和石膏粉的拌和比例为40～50ml:100g。

进一步的，内套筒6与微震传感器8之间缝隙填充润滑剂7。

本实用新型的一种隧道内微震传感器安装与回收装置，具体使用方法：

将套筒螺栓5拧入内套筒6底部中心的螺纹孔；将微震传感器8伸入内套筒6，旋转微震传感器8，使套筒螺栓5将内套筒6和微震传感器8固定紧密。在内套筒6和微震传感器8之间的缝隙中注入润滑剂7，直至剩余0.5cm时停止注润滑剂7。将水与石膏粉按照(40～50)ml:100g的比例进行拌和，拌和至胶状物填充至内套筒6和微震传感器8之间剩余的0.5cm 缝隙中，等待几分钟，待熟石膏9凝固，使得微震传感器8与内套筒6更好的耦合在一起。仔细检查确认微震传感器8与内套筒6固定良好。采用连接套筒12和连接螺栓13将不同段连接杆11连接到一起，用螺栓13将安装卡扣套筒10与连接杆11连接到一起，确保连接稳固后，将传感器数据线14从安装杆内穿过。将外套筒2与内套筒6通过导向棱体6-1和导向卡槽2-1安装在一起，注意留出较大的长度空间，然后将锚固剂3注入外套筒2与内套筒6 之间。将安装杆上安装卡扣套筒10与微震传感器8顶部吻合在一起，然后将微震传感器8慢慢撑入监测孔孔底，注意外套筒2底部的开口处朝上，以免锚固剂3流出。稍用力向孔底挤压，可将外套筒2与内套筒6之间填充的锚固剂3挤压出来，从而将外套筒2与围岩固定在一起，待锚固剂3凝固后，慢慢拔出安装杆，即完成微震传感器8的安装。

随着隧道开挖向前推进，需要转移传感器监测位置时，将微震传感器8取出。具体操作如下：将安装杆连接好，安装卡扣套筒10换成带有回收锚钉15-1的回收卡扣套筒15，将传感器数据线14从采集仪上拔下来，穿过安装杆内空隙。将安装杆伸进监测孔，使回收卡扣套筒15与微震传感器8顶部六面体吻合，稍用力即可刺破熟石膏9，然后逆时针旋转安装杆，拧松与微震传感器8连接的套筒螺栓5，使微震传感器8与内套筒6分离，然后将微震传感器8与安装杆一起慢慢拉出，即完成微震传感器8的回收。

Claims (4)

1.一种隧道内微震传感器安装与回收装置，其特征在于，包括外套筒(2)、内套筒(6)和安装杆；

所述外套筒(2)底部有铁片，铁片存在一块缺口，外套筒(2)内填充有锚固剂(3)；外套筒(2)内有导向卡槽(2-1)，内套筒(6)上有导向棱体(6-1)，内、外套筒可相互滑动；所述内套筒(6)底部中心处有螺纹孔，螺纹孔中有套筒螺栓(5)；微震传感器(8)底部有螺纹孔，且与内套筒(6)底部的螺纹孔大小一致；微震传感器(8)与内套筒(6)之间通过熟石膏(9)耦合固定；

所述安装杆采用连接套筒(12)和连接螺栓(13)将多段连接杆(11)连接到一起，在安装杆顶端用连接螺栓(13)连接安装卡扣套筒(10)或者回收卡扣套筒(15)；

所述安装卡扣套筒(10)内侧为正六边形，与微震传感器(8)顶部六面体吻合；回收卡扣套筒(15)在安装卡扣套筒(10)的基础上装有回收锚钉(15-1)用于刺破熟石膏(9)。

2.根据权利要求1所述的一种隧道内微震传感器安装与回收装置，其特征在于，所述内套筒(6)底部四周还有4根套筒锚钉(4)。

3.根据权利要求1所述的一种隧道内微震传感器安装与回收装置，其特征在于，所述锚固剂(3)为速凝水泥浆、可沾石材与金属的ab胶。

4.根据权利要求1所述的一种隧道内微震传感器安装与回收装置，其特征在于，所述内套筒(6)与微震传感器(8)之间缝隙填充润滑剂(7)。

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