CN221039456U - 一种空心包体地应力计辅助安装装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型专利公开了一种空心包体地应力计辅助安装装置，属于地应力测量技术领域。包括外壳，外壳包括前端的锥台结构的外壳前端，外壳前端后连接有筒状结构，外壳前端为空心结构，外壳前端的圆心处并延续至部分筒状结构内设有同心圆柱形通道，其中外壳前端与筒状结构之间的截面上设有内挡板，同心圆柱形通道后端活动设有推动杆，围绕同心圆柱形通道在推动杆与内挡板之间设有弹簧，推动杆后端连接有安装杆；同心圆柱形通道内设有需要安装的应力计，同心圆柱形通道以及外壳前端的管状通与应力计尺寸匹配。其结构简单，使用简便，能够提高应力计安装的成功率。

Description

一种空心包体地应力计辅助安装装置

技术领域

本实用新型专利涉及地应力测量技术领域，具体为一种空心包体地应力计辅助安装装置。

背景技术

地应力是存在于地壳中的未受工程扰动的天然应力，与岩体结构的稳定性十分相关，是地下岩体工程的基础地质资料，研究地应力对岩土工程的灾害防治具有重要意义。空心包体应力解除法是一种常用的地应力测试方法，通过推动应力计使活塞将应力计中的胶结剂推出，将钻孔孔壁和应变片粘结起来，以此测量应变。

但是在实际操作时，如果将应力计送入钻孔的角度和位置不合适，应力计的导向头就可能卡在锥形孔处，此时若继续用力则会将胶结剂挤出，导致安装失败。

目前，公开号为CN105241583A，名称为一种钻孔应力计安装杆及其安装方法，安装杆包括杆体和调整机构，所述杆体包括若干节杆体单元，其中：首节所述杆体单元通过所述调整机构与钻孔应力计匹配连接；相邻的所述杆体单元通过固定机构依次接合；所述调整机构的操作端伸出最末节所述杆体单元的端部；还包括附有长度刻度的标定线以及与所述标定线匹配安装的角度测量机构，所述标定线与所述杆体的中轴线平行，且安装杆与钻孔应力计连接后，所述标定线的延长线通过所述钻孔应力计的测压块。此外，多节规格一致的杆体单元的可靠对接保证了传递扭矩的工作可靠性。其结构简单，但是安装过程中应力计缺乏有效的保护，和定位功能，在安装过程中容易损坏，或者安装位置不准。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种空心包体地应力计辅助安装装置，以解决上述背景技术中提出的应力计在安装过程中成功率的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种空心包体地应力计辅助安装装置，包括外壳，外壳包括筒状结构，筒状结构的前端连接有锥台结构的外壳前端，外壳前端为空心结构，外壳前端的圆心开孔，外壳前端自圆心开孔处水平向内延续至筒状结构内设有同心圆柱形通道，其中外壳前端与筒状结构连接处的截面上套设在同心圆柱形通道设有内挡板，同心圆柱形通道后端活动设有推动杆，在推动杆与内挡板之间围绕同心圆柱形通道设有弹簧，推动杆后端连接有安装杆；

其中推动杆包括前后两部分，推动杆的后半部分为前端圆心处轴向开槽的圆柱体a，圆柱体a的外径与外壳的筒状结构匹配，圆柱体a开的槽与同心圆柱形通道匹配，推动杆的前半部分为设置在圆柱体a开槽内的圆柱体b，圆柱体b的直径保证其能够穿入同心圆柱形通道，圆柱体a的直径保证其前端压在弹簧后端，圆柱体a开的槽保证同心圆柱形通道能够插入；

同心圆柱形通道内设有待安装的应力计，应力计的尺寸与同心圆柱形通道内径尺寸匹配；应力计前端设有通过压力即可使其被固定在钻孔孔底的固定装置。

进一步，所述装置外壳和内挡板之间通过焊接连接。

进一步，所述装置外壳和内挡板的材质是无缝钢管，型号是DZ40。

进一步，所述装置外壳的直径约为133mm，所述圆柱形通道的直径约为36mm。

进一步，所述推动杆的圆柱体a的开槽为同心圆柱结构，圆柱体a与圆柱体b之间螺纹连接。

进一步，所述圆柱体b和安装杆每部均设有用以放置应力计尾端连接电缆的通孔。

进一步，应力计前端的固定装置为能够嵌入钻孔底部的倒刺结构或者为通过应力挤压喷出胶结剂的胶囊。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该空心包体地应力计辅助安装装置，圆台形的装置前端与锥形孔孔壁相配合，使其正好贴合在孔壁上；所开通道的直径略大于地应力计的直径。在地应力计安装的过程中，安装杆首先推动整个装置深入，直至装置圆台外壳与锥形孔接触，安装杆继续推动会使弹簧被压缩，然后推动地应力计深入同心小孔，至其前端触碰到小孔孔壁，继续推动即可使胶结剂挤出；胶结剂完全挤出后，弹簧也被压缩至极限，此时停止推动，弹簧恢复形变，然后完成应力计的安装。装置的固定作用能够使整个安装过程中地应力计不偏离孔心，从而避免胶结剂提前释放导致安装失败。

附图说明

图1是本实用新型空心包体地应力辅助安装装置的正视图。

图2是本实用新型空心包体地应力辅助安装装置的左视图。

图3是本实用新型空心包体地应力辅助安装装置的安装中示意图。

图4是本实用新型空心包体地应力辅助安装装置的安装后示意图。

图中：1-外壳，2-内挡板，3-弹簧，4-推动杆，5-外壳前端，6-圆柱体a，7-圆柱体b，8-安装杆，9-同心圆柱形通道，10-应力计。

实施方式

下面结合附图对本发明的实例做进一步说明：

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

如图1和图2所示为一种空心包体地应力计辅助安装装置，包括装置外壳1、内挡板2、弹簧3、推动杆4，所述外壳前端5为圆台形；所述内挡板2位于装置外壳前端5圆台形外壳的底面；所述弹簧3与内挡板2不做连接，与推动杆4相连接；所述推动杆4由两部分组成，第一部分的形状是挖去一个同心圆柱，但留有一定厚度的底面的圆柱体a6，另一部分是一个中空的圆柱体b7；推动杆4后端可与安装杆8连接；整个装置开有一个同心圆柱形通道9，用于放置应力计10，安装杆8为空心结构，空心用以穿过所安装应力计10的连接电缆。

应力计10的前端附着有通过挤压会流出的胶结剂，或者将胶结剂胶囊安装在应力计10端头，从而使应力计10 被安装到位后能够被固定在孔底位置。

如图3和图4所示，一种空心包体地应力计辅助安装装置的使用方法，包括以下步骤：

S1选取测量孔地点；

S2打测量孔：先用地质钻机钻一个向上倾斜角度3°~5°，深度为2~3倍巷道宽度的大孔，然后将孔底磨平，钻同心锥形孔；最后钻孔深为35~40cm的同心小孔，利用小孔设置-应力计10，充分打磨并清洗孔壁；

S3安装地应力计10：将准备好的空心包体应力计10从装置后端放入同心圆柱形通道9中，并使待安装的地应力计10尾部连接的电缆从安装杆8中穿过，然后将弹簧3套设在同心圆柱形通道9上，然后将圆柱体a6装入外壳1中抵在弹簧3尾部，同时确保圆柱体b7抵在应力计10后端；调整安装杆8位置；

S4应力计10的安装，利用安装杆8将整个装置插入S2构建的测量孔孔底，使装置外壳前端5与同心锥形孔孔底接触，之后推动安装杆8挤压弹簧3，从而使圆柱体b7推动应力计10在同心圆柱形通道9内前进直至落入测量孔的同心小孔内，并直至应力计10前端触碰到小孔孔壁，此时弹簧3也被压缩至极限，之后向小孔内挤出胶结剂，或者挤压附着在应力计10上的胶结剂使应力计10固定；之后松开安装杆8使弹簧3恢复形变，然后完成应力计的安装。

Claims (7)

1.一种空心包体地应力计辅助安装装置，其特征在于：包括外壳（1），外壳（1）包括筒状结构，筒状结构的前端连接有锥台结构的外壳前端（5），外壳前端（5）为空心结构，外壳前端（5）的圆心开孔，外壳前端（5）自圆心开孔处水平向内延续至筒状结构内设有同心圆柱形通道（9），其中外壳前端（5）与筒状结构连接处的截面上套设在同心圆柱形通道（9）设有内挡板（2），同心圆柱形通道（9）后端活动设有推动杆（4），在推动杆（4）与内挡板（2）之间围绕同心圆柱形通道（9）设有弹簧（3），推动杆（4）后端连接有安装杆（8）；

其中推动杆（4）包括前后两部分，推动杆（4）的后半部分为前端圆心处轴向开槽的圆柱体a（6），圆柱体a（6）的外径与外壳（1）的筒状结构匹配，圆柱体a（6）开的槽与同心圆柱形通道（9）匹配，推动杆（4）的前半部分为设置在圆柱体a（6）开槽内的圆柱体b（7），圆柱体b（7）的直径保证其能够穿入同心圆柱形通道（9），圆柱体a（6）的直径保证其前端压在弹簧（3）后端，圆柱体a（6）开的槽保证同心圆柱形通道（9）能够插入；

同心圆柱形通道（9）内设有待安装的应力计（10），应力计（10）的尺寸与同心圆柱形通道（9）内径尺寸匹配，应力计（10）前端设有通过压力即可使其被固定在钻孔孔底的固定装置。

2.根据权利要求1所述的空心包体地应力计辅助安装装置，其特征在于：所述装置外壳（1）和内挡板（2）之间通过焊接连接。

3.根据权利要求2所述的空心包体地应力计辅助安装装置，其特征在于：所述装置外壳（1）和内挡板（2）的材质是无缝钢管，型号是DZ40。

4.根据权利要求1所述的空心包体地应力计辅助安装装置，其特征在于：所述装置外壳（1）的直径约为133mm，所述圆柱形通道的直径约为36mm。

5.根据权利要求1所述的空心包体地应力计辅助安装装置，其特征在于：所述推动杆（4）的圆柱体a（6）的开槽为同心圆柱结构，圆柱体a（6）与圆柱体b（7）之间螺纹连接。

6.根据权利要求1所述的空心包体地应力计辅助安装装置，其特征在于：所述圆柱体b（7）和安装杆（8）每部均设有用以放置应力计（10）尾端连接电缆的通孔。

7.根据权利要求1所述的空心包体地应力计辅助安装装置，其特征在于：应力计（10）前端的固定装置为能够嵌入钻孔底部的倒刺结构或者为通过应力挤压喷出胶结剂的胶囊。