CS239886B1

CS239886B1 - Device for measuring shift of soil in bore hole

Info

Publication number: CS239886B1
Application number: CS841364A
Authority: CS
Inventors: Bartolomej Groma
Original assignee: Bartolomej Groma
Priority date: 1979-11-26
Filing date: 1979-11-26
Publication date: 1986-01-16
Also published as: CS136484A1

Abstract

Vynalez se týká pozorovací rozpěrky pro měření posunu zemin a hornin ve vrtu, jejíž součástí je duté válcové těleso. Upíná se ve vrtu jako kotva měrných trubek. Podle vynálezu je na dutém válcovém tělese (8), závitově spojeném s převlečným spojníkem (4) kuželové hlavy (1), navlečena elastická manžeta (9) zasazena do opěrného prstence (10) a do posuvného prstence (7), mezi nimž a převlečným spojníkem (4) je uspořádáno axiální ložisko (6), přičemž v kuželové hlavě (1) jsou upraveny vnější ozuby (3) pro nastrčkový klíč (11) a vrcholová otvor (14) pro přiřazenou koaxiální měrnou trubku (2), závitově spojenou s předním víkem (12) dutého válcového tělesaw(8). Vícebodové měření v jednom vrtu umožňuje pozorovací rozpěrka, která má ve víkách (12, 13) upraveny centrální otvory (16) pro průběžnou koaxiální měrnou trubku (17). Vynález je využitelný v oboru mechaniky hornin a zemin pro stanovení reziduálních napětí v horninových masívech a zemních tělesech.The invention relates to an observation spacer for measuring soil and rock displacement in a borehole, which includes a hollow cylindrical body. It is clamped in the borehole as an anchor of the measuring tubes. According to the invention, it is hollow cylindrical a body (8) threadedly connected to the cap with a connector (4) of the conical head (1), threaded elastic cuff (9) embedded in a support ring (10) and a sliding ring (7), between which and the disguise connecting (4) an axial bearing (6) is provided, wherein in the tapered head (1) they are adapted outer teeth (3) for spanner (11) and an aperture (14) for the associated coaxial measuring tube (2), threaded connected to the front hollow cylindrical lid (12) body (8). Multipoint measurement in one the borehole allows an observation spacer that central openings are provided in the lids (12, 13) (16) for a continuous coaxial gauge pipe (17). The invention is applicable in the art rock and soil mechanics for residual determination tension in rock massifs and earth bodies.

Description

Vynález se týká pozorovací rozpěrky pro měření posunu ze min a hornin ve vrtu, jejíž součástí je duté válcové těleso. Upíná se ve vrtu jako kotva měrných trubek. Účelem vynálezu je možnost upnutí pozorovací rozpěrky nejen ve skalních horninách, ale i v zeminách, zabránit jejímu samovolnému uvolňování a umístit více pozorovacích rozpěrek v jednom vrtu.The invention relates to an observation spacer for measuring the displacement of mines and rocks in a well comprising a hollow cylindrical body. It is clamped in the borehole as an anchor of the measuring tubes. The purpose of the invention is to be able to clamp the observation spacers not only in rock rocks, but also in the soils, to prevent its spontaneous release and to place several observation spacers in one well.

Pro zajišťování stability zemních těles a horninových masívů je třeba mimo jiné zjistit hodnoty reziduálních napětí Zjišťování přichází v úvahu zvláště v důlních dílech, kde podzemním výrubem se poruší předchozí rovnovážný stav napjatosti v horninovém masívu.^Působením horských tlaků, jejichž zdrojem jsou gravitační síly a zbytková napětí horotvorných tlaků v zemské kůře, se hornina vtlačuje do vyrubaného prostoru, nastávají změny napjatosti a pokračují-li tyto projevy až za mez únosnosti horniny, dojde k jejímu porušení a uvolnění. Rovnovážný stav se obnoví, až zvýšené napětí převezme hornina méně dotčená výrubem. Padání a uvolňování hornin, závalům a destrukcím je možno předejít budováním výztuží, zpevňováním hornin a jejich kotvením. Místo a rozsah zajišťovacích prací se určuje sondováním. Do líce výrůbu a bočních stěn se hloubí vrty, ve kterých se umísťují zařízení pro měření posunů hornin. Zařízení sestává z pozorovací rozpěrky a s ní spojených měrných elementů, drátů nebo tyčí. Pozorovací rozpěrka se upne ve vrtu a na měrných elementech v ústí vrtu se měří její posun, a tím i posun hornin. Z naměřených hodnot a ze zjištěných deformačních hodnot horniny se vypočítá reziduální napětí horniny.To ensure the stability of earth bodies and rock masses, it is necessary to determine the values of residual stresses. The investigation is especially useful in mine workings where the underground equilibrium disrupts the previous equilibrium state of stress in the rock massif. tension of the mountain-forming pressures in the earth's crust, the rock is pushed into the excavated space, changes in state of stress occur and if these manifestations continue beyond the bearing capacity of the rock, it will break and loosen. The equilibrium is restored when the rock less affected by the excavation takes over the increased stress. Dropping and loosening of rocks, caving and destruction can be prevented by building reinforcements, strengthening of rocks and their anchoring. The location and extent of the securing work is determined by sounding. Wells are drilled into the face of the crop and the side walls, in which the devices for measuring rock movements are placed. The device consists of an observation spacer and associated measuring elements, wires or rods. The observation spacer is clamped in the borehole and its displacement and thus the rock displacement is measured on the measuring elements in the borehole. The residual rock stress is calculated from the measured values and from the deformation values of the rock.

Jsou známé pozorovací rozpěrky válcového tvaru, které se upevňují ve vrtu výsuvnými jehlany a jiné rozpěrky, které seObservation spacers of cylindrical shape are known which are fixed in the bore by telescopic pyramids and other spacers which are

239 886239 886

- 2 upevňují výsuvnými operami. U prvých jsou používány jako měrné elementy teplotně stabilní, přes kladku v ústí vrtu vedené a závěsným závažím napnuté měrné dráty. U druhých se používají měrné tyče.- 2 fasten with pull-out supports. In the first, temperature-stable measuring wires, guided by means of a pulley at the mouth of the borehole and measuring wires tensioned by a suspension weight, are used as measuring elements. The others use measuring bars.

Nevýhodou známých pozorovacích rozpěrek s výsuvnými jehlany je samovolné uvolňování při otřesech horninového masívu, způsobených trhacími pracemi v důlním díle. Nevýhodou druhých známých pozorovacích rozpěrek s výsuvnými plochými operami je možnost instalace pouze jedné pozorovací rozpěrky ve vrtu. Společnou nevýhodou obou známých typů pozorovacích rozpěrek je nezpůsobnost jejich použití v měkkých horninách a zeminách, např, při stavbě podpovrchových komunikací.A disadvantage of the known observation spacers with retractable pyramids is the spontaneous release during rock rock shocks caused by blasting operations in the mine work. A disadvantage of the second known observation spacers with extendable flat supports is the possibility of installing only one observation spacers in the borehole. A common disadvantage of both known types of observation spacers is their inability to use them in soft rocks and soils, eg in the construction of subsurface roads.

Uvedené nevýhody odstraňuje pozorovací rozpěrka pro měření posunu zemin a hornin ve vrtu podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že na jejím dutém válcovém tělese, závitově spojeném s převlečným spojníkem kuželové hlavy, je navlečena elastická manžeta zasazená do opěrného prstence a do posuvného prstence, mezi níaž a převlečným spojníkem je uspořádáno axiální ložisko, pťičcmí v kuželové hlavě jsou upra vény vnější ozuby pro nástrčkový klíč a vrcholový otvor pro přiřazenou koaxiální měrnou trubku, závitově spojenou s předním víkem dutého válcového tělesa.The above mentioned disadvantages are eliminated by an observation spacer for measuring the displacement of soils and rocks in a borehole according to the invention, characterized in that an elastic sleeve is inserted in its hollow cylindrical body threaded to the tapered coupler of the conical head. an axial bearing is arranged between the lower and the overhead coupling, the outer tines for the socket wrench and the aperture for the associated coaxial measuring tube threaded to the front cover of the hollow cylindrical body are arranged in the conical head.

Více pozorovacích rozpěrek v jednom vrtu lze instalovat, když ve víkách jsou proti sobě upraveny centrální otvory pro průvlečnou koaxiální měrnou trubku.Multiple observation spacers in a single borehole can be installed when the central openings for the coaxial measuring tube are aligned in the lids.

Výhodou pozorovací rozpěrky podle vynálezu je spolehlivé upnutí jak v tvrdých, tak měkkých horninách i v zeminách a možnost instalovat v jednom vrtu tři, popřípadě i více pozorovacích rozpěrek za sebou. Posun hornin nebo zemin je možno spolehlivě měřit pomocí koaxiálních měrných trubek v ústí vrtu.The advantage of the observation spacer according to the invention is the reliable clamping in both hard and soft rocks and soils and the possibility to install three or more observation spacers in a row in one well. The displacement of rocks or soils can be reliably measured using coaxial measuring tubes at the borehole.

Příklad provedení pozorovací rozpěrky podle vynálezu je schematicky znázorněn na přiložených výkresech, kde na obr. 1 je pozorovací rozpěrka ve stavu uvolněném v podélném řezu a na obr. 2 tatáž pozorovací rozpěrka ve stavu rozepřeném, rovněž v podélném řezu.An exemplary embodiment of an observation spacer according to the invention is shown schematically in the accompanying drawings, in which Fig. 1 shows the observation spacer in a loose longitudinal section and in Fig. 2 the same observation spacer in a disassembled state, also in longitudinal section.

> ~ 239 886> ~ 239,886

Na dutém válcovém tělese 8 pozorovací rozpěrky podle vynálezu je navlečena elastická manžeta χ, zasazená do opěrného prstence 10 a do posuvného prstence Opěrný prstenec 10 je pevně spojen s dutým válcovým tělesem 8 a posuvný prstenec £ je na něm uložen suvně. Duté válcové těleso 8 je závitově spojeno s převlečným spojníkem 4, ve kterém je upraven vnitřní závit 15 a který je součástí kuželové hlavy J., Mezi převlečným spojníkem £ a posuvným prstencem J je uspořádáno axiální ložisko & opatřené krycím prstencem χ. V kuželové hlavě JL jsou upraveny vnější ozuby χ pro nástrčkový klíč JLL a vrcholový otvor 14 pro přiřazenou koaxiální měrnou trubku 2, závitově spojenou s předním víkem 12 dutého válcového tělesa 8. V přiřazené koaxiální měrné trubce 2 je uložena průvlečná koaxiální měrná trubka 17. která prochází dutým válcovým tělesem 8, centrálním otvorem 16 zadního víka 13 a je přiřazena hlouběji ve vrtu 19 do stěny 18 upnuté pozorovací rozpěrce podle vynálezu, na obr. nezakreslené.On the hollow cylindrical body 8 of the observation spacer according to the invention, an elastic sleeve χ is inserted, inserted into the support ring 10 and into the sliding ring. The hollow cylindrical body 8 is threadedly connected to a swivel connector 4 in which an internal thread 15 is provided and which is part of the tapered head J. A thrust bearing 8 is provided between the swivel connector 8 and the sliding ring J, provided with a cover ring χ. In the conical head JL are provided external teeth χ for a socket wrench JLL and an aperture 14 for the associated coaxial measuring tube 2 threadedly connected to the front cover 12 of the hollow cylindrical body 8. The associated coaxial measuring tube 2 houses a push-through coaxial measuring tube 17. it extends through the hollow cylindrical body 8, the central opening 16 of the rear cover 13 and is assigned deeper in the borehole 19 to the wall 18 of the clamped observation spacer according to the invention, not shown in FIG.

Ve vrtu 19 má být instalována druhá pozorovací rozpěrka podle vynálezu. Na průvlečnou koaxiální měrnou trubku 17. při řazenou a upevněnou k hlouběji instalované prvé pozorovací rozpěrce, na obr. nezakresleno, se centrálními otvory 16 ve víkách 12. 13 navleče duté válcové těleso 8 a přiřazená koaxiální měrná trubka 2, závitově spojená s předním víkem 12. Do vnějších ozubů χ kuželové hlavy £ se usadí nástrčkový klíč 11 ovládaný montážními trubkami, na obr. nezakreslenými a pomocí nich se pozorovací rozpěrka podle vynálezu zasouvá do vrtu 19. Ve zvolené úrovni se přidržuje duté válcové těleso 8 pomocí přiřazené koaxiální měrné trubky 2 a nástrčkovým klíčem 11 se otáčí. Převlečný spojník £ se vnitřním závitem 15 pohybuje po válcovém dutém tělese 8 a přes axiální ložisko X tlačí na posuvný prstenec £, který se posouvá směrem k opěrnému prstenci 10. Elastická manžeta χ, sevřená mezi prstenci J, 10. se deformuje do volného prostoru a dosedne na stěny 18 vrtu 19. Tím je pozorovací rozpěrka podle vynálezu ve vrtu 19 upnuta a pomocí přiřazené koaxiální měrné trubky 2 může být v ústí vrtu 19 měřen posun hornin nebo zemin v jejím okolí. Průvlečná koaxiální měrná trubka 17 při239 886A second observation spacer according to the invention is to be installed in the borehole 19. The hollow cylindrical body 8 and the associated coaxial measuring tube 2 threadedly connected to the front cover 12 are threaded onto the push-through coaxial measuring tube 17, arranged and fastened to a deeper installed first observation spacer, not shown, with central holes 16 in the covers 12. 13. A socket wrench 11, which is not shown in the FIG., Is inserted into the outer teeth 8 of the tapered head 6 by means of which the observation spacer according to the invention is inserted into the borehole 19. At the selected level the hollow cylindrical body 8 is retained Socket wrench 11 rotates. The female threaded connector 15 moves on the cylindrical hollow body 8 and pushes over the thrust bearing X on the sliding ring 8, which slides towards the supporting ring 10. The elastic cuff χ clamped between the rings J, 10 deforms into the free space and Thus, the observation spacer according to the invention is clamped in the borehole 19 and the displacement of rocks or soils in the vicinity of the borehole 19 can be measured by the associated coaxial measuring tube 2. Push-through coaxial measuring tube 17 at 239886

- 4 tom volně prochází dutým válcovým tělesem 8, takže stejným způsobem je možno měřit posun hornin v okolí hlouběji ve vrtu 19 upnuté pozorovací rozpěrky podle vy álezu. Při vyjímání pozorovací rozpěrky z vrtu 19 se postupuje obráceným způsobem. Pokud nástrčkový klíč 11 byl z vrtu 19 vytažen, navede se do vnějších ozubů po přiřazené koaxiální měrné tyči 2 a po kuželové hlavě 1.4 therein freely passes through the hollow cylindrical body 8, so that in the same way it is possible to measure the rock displacement in the vicinity of the observation spacers clamped deeper in accordance with the invention. Removal of the observation spacer from borehole 19 is performed in the reverse manner. If the socket wrench 11 has been pulled out of the borehole 19, it is guided into the outer teeth along the associated coaxial measuring rod 2 and the tapered head 1.

Claims

SUBJECT

An observation spacer for measuring the displacement of soils and rocks in a borehole, comprising a hollow cylindrical body with a front cover and a rear cover, characterized in that on a hollow cylindrical body (8) threadedly connected to the union (4) of the tapered head (1) ), the elastic sleeve (9) is threaded into the support ring (10) and into the sliding ring (7) between which and the union (4) is arranged an axial bearing (6), l) there are provided external teeth (3) for a socket wrench (11) and an aperture (14) for an associated coaxial measuring tube (2) threadedly connected to the front cover (12) of the hollow cylindrical body (8).

Observation spacer according to claim 1, characterized in that the central openings for the coaxial measuring tube (17) are arranged in the lids (12, 13) »