CS224733B1

CS224733B1 - Apparatus for checking of rocks' state of stress

Info

Publication number: CS224733B1
Application number: CS823424A
Authority: CS
Inventors: Pfeffermann Jan Ing Csc Zaruba; Jiri Ing Nedoma; Milos Ing Csc Petrik; Eva Ing Novotna; Jaromir Kacerovsky
Original assignee: Pfeffermann Jan Ing Csc Zaruba; Jiri Ing Nedoma; Milos Ing Csc Petrik; Eva Ing Novotna; Jaromir Kacerovsky
Priority date: 1982-05-11
Filing date: 1982-05-11
Publication date: 1984-01-16

Description

Vynález ee týká zařízení, které umožňuje kontrolu prostorové napjatosti hornin odvrtévací metodou ne dně suchých vrtů reep. na dně vodorovných nebo vzestupných vrtů.The invention relates to a device which enables the spatial state of rocks to be checked by the drilling method not at the bottom of dry reep wells. at the bottom of horizontal or ascending wells.

Posud známá řešení zpravidla umožňují pouze kontrolu rovinné napjatosti hornin a prostorovou napjatost je třeba určovat opakovaným měřením více typy sond, nebo použitím mimoběžných vrtů. Sondy umožňují kontrolu prostorové napjatosti jsou mimořádně nákladná zařízení, které z důvodu hospodárnosti nelze v případě potřeby ponechat v hornině jako trvalou inatelaci, navíc ae jedná o zařízení a velkou setrvačnou hmotou zvyšující nároky ne kvalitu spoje mezi doteky a měřenou horninou. Delší metody, které avou malou spolehlivost nahrazují velkým počtem opakovaných měření nejsou zpravidla použitelné do hlubších vrtů.As a rule, the known solutions allow only the control of the plane stress of the rocks and the spatial stress has to be determined by repeated measurement of several types of probes or by the use of off-boreholes. Probes allow spatial stress control are extremely costly devices which, due to their economy, cannot be left in the rock as a permanent inhalation if necessary, moreover, it is a device and a large inertia mass increasing demands on the quality of contact between the contact and the measured rock. Longer methods that replace the low reliability with a large number of repeated measurements are generally not applicable to deeper wells.

Nevýhody doaud známých řešení odstraňuje zařízení pro kontrolu napjatosti hornin odvrtávací metodou podle vynálezu, jehož podstatě spočívá v tom, že seatává z měrné sondy, opatřené strunovými tenzometry, tvořícími hrany čtyřstěnu. Jeho základnu tvoří příčné tenzometry, které jeou ukotveny v hlavách, jež jsou podélnými tenzometry spojeny a vrcholovou čelní hlavou. V této měrné sondě je zasunuta a s ní, například magneticky, spojena jehlanoví té zálivka, upevněná, zejména otočně, na tyči a opatřená elektromechanickými měniči.Disadvantages of the prior art solutions are eliminated by the device for checking the state of rock by the drilling method according to the invention, which consists essentially of seating from a measuring probe equipped with string strain gauges forming the edges of the tetrahedron. Its base is formed by transverse strain gauges, which are anchored in the heads, which are connected by longitudinal strain gauges and the top front head. In this measuring probe, a pyramid-shaped grout, mounted, in particular rotatably, on a rod and provided with electromechanical transducers, is inserted and connected, for example magnetically.

Na tyči může být například umístěn zaváděcí vozík. Ja výhodné, jestliže vrcholová čelní hlava měrné aondy je opatřena vlnovcem.For example, a loading trolley may be located on the rod. It is preferred that the apex head of the specific probe is provided with a bellows.

Hlavním přínosem řešení Je výrobní Jednoduchost sondy, spolehlivost funkce, spolehli voet použití a možnost využití pro dlouhodobá pozorování. Dále jsou na velmi dobrou úroveň sníženy časové ztráty vyplývající z technologického postupu použití sondy a využitím principu oddělitelných elektromechnických měničů je bez delších přídavných zařízení vyřešen problém propojovacích kabelů během odvrtávání.The main benefit of the solution is Manufacturing Probe Simplicity, Function Reliability, Reliable Voet Usage and Long Term Observation Furthermore, the loss of time resulting from the probe technology is reduced to a very good level, and by using the principle of detachable electromechanical transducers, the problem of connecting cables during drilling is solved without longer attachments.

Příkladné provedení vynálezu je schématicky znázorněno na přiloženém výkresu.An exemplary embodiment of the invention is shown schematically in the attached drawing.

Měrná sonda sestává ze strunových tenzometrů ve tvaru hran čtyřstěnu, jehož základnu tvoří rovnoetrnný trojúhelník příčných tenzometrů 1 pro kontrolu příčných deformací. Měrné struny příčných tenzometrů 1 jeou ukotveny v hlavách £, které jsou též podélnými tenzometry 2 spojeny e vrcholovou čelní hlavou 4. Měrná sonda je na kuželovém čele £ vrtu £ upevněna přitmelením hlav £ a vrcholové čelní hlavy £. Pro snížení nároků na pevnost lepených epojů je vrcholová čelní hlavě £ opstřena vlnovcem £ omezujícím axiální sily v plášti podélných tenzometrů 2 a kuželové čelo 6 vrtu £ je ve vrcholu opatřeno vývrtem 8 ee shodným průměrem jako má vrcholová čelní hlava 4. Hlavy £ růžice příčných tenzometrů 1 jeou potom opatřeny výstupkem který zapadá do obvodové čelní drážky kuželového čele 6 vrtu £. Během tmelení je sonda podpírána zaváděcím vozíkem 10 upevněným na tyčích lj. centrovaným ve vrtu 17 s průměrem odpovídajícím stavu po odvrtání a opatřeným ne čele kotoučem 13 e permanentní mi magnety 14. Obdobné magnety 14 jeou natrne lany ne hlavách £ příčné růžice. Přitažlivé síly magnetů 14 upevňují sondu ne zaváděoím zařízení při tmelení e po zatmelení umožňují oddělení sondy od tohoto zařízení. Pro odečet je kotouč ££ opatřen na čele jehlanovítou zálivkou 15 o elektromechanickými měniči 16. která se zasouvá do vnitřního prostoru měrné sondy. Aby při opakovaném odečtu byle jehlanovitá zálivka 15 e elektromechanickými měniči 16. která ee zasouvá do vnitřního prostoru měrné sondy. Aby při opakovaném odečtu byle jehlanoví té zálivka 15 vždy shodně orientována, je kotouč 13 opatřen ložiskem 12 umožňujícím jeho natáčení ne ose zaváděcího vozíku 10. Polarita magnetů 14 je ne protilehlých stranách opačná, takže existuje pouze jedna polohe kotouče ££, při která ee všechny dvojice magnetů 14 na kotouči a sondě přitahují.The measuring probe consists of string strain gauges in the shape of a tetrahedron, the base of which is formed by a uniform triangle of transverse strain gauges 1 for controlling transverse deformations. The measuring strings of the transverse strain gauges 1 are anchored in the heads 4, which are also connected by the longitudinal strain gauges 2 to the top end head 4. The measuring probe is fixed to the conical face 4 of the borehole 4 by cementing the heads 4 and the top end head 4. To reduce the strength requirements of the bonded epojes, the apex head 5 is provided with a bellows 4 limiting axial forces in the casing of the longitudinal strain gauges 2 and the conical bore 6 of the bore 6 is provided with a bore 8 ee at the apex. 1 is then provided with a projection which fits into the circumferential face groove of the tapered face 6 of the borehole 6. During bonding, the probe is supported by a loading carriage 10 mounted on the bars 11. centered in the borehole 17 with a diameter corresponding to the state after drilling and provided with a disc 13 and permanent magnets 14 at the front. Similar magnets 14 tear the ropes on the heads of the transverse rosette. The attraction forces of the magnets 14 secure the probe to the probe by not introducing the device during bonding and after bonding to allow separation of the probe from the device. For reading, the disc 48 is provided on the face of a pyramid-shaped grout 15 of electromechanical transducers 16 which is inserted into the interior of the measuring probe. In the case of repeated readings, the pyramid-shaped grout 15e will be electromechanical transducers 16e which are inserted into the interior of the measuring probe. In order to always read the same pyramid grouting 15, the disc 13 is provided with a bearing 12 enabling it to be rotated on the axis of the loading carriage 10. The polarity of the magnets 14 is opposite on opposite sides so that there is only one position of the disc. a pair of magnets 14 on the disc and the probe attract.

Při vyhodnocení odečtů ee vyohází z rozdílu odečtů provedených při stavu zobrazeném ne výkresu e odečtu po odvrtání sondy trubkovým vrtákem e vnějším průměrem shodným e rozměrem vrtu II·When evaluating the readings, ee is based on the difference in readings made in the state shown in the e-reading drawing after drilling the probe with a drill bit e with an outside diameter equal to the borehole dimension II ·

Zařízení podle vynálezu je určno zejména pro kontrolu napjatosti hornin v okolí tunelů, Stol e šachet, ale lze ho použít po zalití vrtu cementovou(zálivkou i pro dlouhodobé pozorování změn napjatosti.The device according to the invention is intended in particular for checking the state of stress of rocks in the vicinity of tunnels, shaft shafts, but it can be used after the drilling of the well with cement (grout and for long-term observation of stress state changes).

Claims

An apparatus for checking the state of rock by the drilling method, characterized in that it consists of a specific electrode equipped with string strain gauges forming the edges of a tetrahedron, the base of which is transverse strain gauges (1) which are anchored in heads (3) which are longitudinal strain gauges ( 2) connected to the tip head (4), in which a pyramidal grout (15), mounted, in particular rotatable, on the rod (11) and provided with electromechanical transducers (16) is inserted in this measuring probe, for example magnetically.

Device according to claim 1, characterized in that a loading trolley (10) is arranged on the rod (11).

Device according to claim 1, characterized in that the apex head (4) of the specific probe is