_的防磁化不銹鋼鋼筋彎曲而成，彎曲部分均采用弧面過渡，以提高第一組定位支撐2和第二組定位支撐3在大孔15中的通過性。第一組定位支撐2和第二組定位支撐3均通過定位螺釘22與定位桿1連接，定位螺釘22采用M8*16mm。第一組定位支撐2和第二組定位支撐3與定位桿的連接面21均采用圓弧面，以提高螺釘連接穩(wěn)定性。第一組定位支撐2距定位桿1前端包體定位槽8的長度為40cm，兩組定位支撐間隔60cm，每組定位支撐中的三個定位支撐在定位桿1的圓弧面上按間隔120度均勻分布，其中頂部支撐19處于豎直向，兩個底部支撐20與孔壁接觸的兩條線組成一定位平面。兩組定位支撐(2、3)與定位桿1連接完成后，確保兩組定位支撐(2、3)的定位平面重合。
[0035]推送桿7為不銹鋼空心圓管，長度取1.8m，外徑18mm，壁厚3mm，兩端分別為推送桿公頭26與推送桿母頭27，推送桿公頭26設(shè)有推送桿定位卡槽11及可滑動螺帽12，推送桿母頭27內(nèi)部設(shè)有與推送桿定位卡槽11對應(yīng)的推送桿定位卡銷28，推送桿母頭27的外部設(shè)有與可滑動螺帽12匹配的外螺紋；推送桿定位卡銷28長70mm，可滑動螺帽長40mm，推送桿公頭26與推送桿母頭27間采用內(nèi)卡銷和卡槽定位，同時采用可滑動螺帽12將推送桿定位卡槽11和推送桿定位卡銷28箍緊。
[0036]三維電子羅盤定位平臺5為PVC材質(zhì)圓筒，在頂部切出一平臺而成。將三維電子羅盤定位平臺5通過羅盤平臺水平螺釘23與羅盤平臺豎向螺釘24連接至定位桿1上，羅盤平臺豎向螺釘孔位于第一組定位支撐2和第二組定位支撐3的頂部支撐所在平面；而后將三維電子羅盤通過羅盤定位螺釘25固定至三維電子羅盤定位平臺5上，并保證羅盤定位螺釘25與羅盤平臺豎向定位螺釘24平行。
[0037]攝像頭6固定至定位桿1的前端，在保證攝像頭6不影響包體13進(jìn)小孔14的情況下，盡量將其靠前放置，以清晰觀測包體進(jìn)小孔的整個過程。
[0038]待包體預(yù)處理完成后，將包體13放入定位桿1前端的定位槽(8、9)中，包體線纜通過包體線纜定位槽16。待線纜穿出包體線纜定位槽16后，將其逐漸過渡至定位桿1的頂部。以避免包體線纜在推送過程中與大孔15壁摩擦損壞。羅盤線纜分段固定至定位桿頂部。攝像頭線纜分段固定至定位桿頂部。
[0039]—種深孔地應(yīng)力測試中空心包體的推送與定位方法，包括以下步驟
[0040]孔口空間方位測量步驟:
[0041 ] 連接完成后，將定位桿1放置于測試孔孔口，旋轉(zhuǎn)定位桿1使三維電子羅盤4工作平面與穿過測試孔中心線的豎直面垂直，此時，三維電子羅盤4工作平面與測試孔的走向、傾向及傾角相同。將三維電子羅盤4電纜連接便攜式電腦上，讀取三維電子羅盤的空間方位，獲得測試孔的走向、傾向及傾角；同時，采用地質(zhì)羅盤測量測試孔的空間方位。將三維電子羅盤與地質(zhì)羅盤的測量結(jié)果進(jìn)行比較對照，當(dāng)兩者相差較大時查明原因，當(dāng)兩者相差在允許誤差范圍內(nèi)時，記錄三維電子羅盤4測得的測試孔的空間方位。
[0042]空心包體推送步驟:
[0043]將定位桿1與1號推送桿7通過螺紋連接，并通過定位桿-推送桿定位螺釘10定位，連接完成后將其向大孔15中推送。各個推送桿之間采用推送桿定位卡槽11和推送桿定位卡銷28定位，通過可滑動螺帽12固定，并盡量保持推送桿定位卡槽11的角度相對穩(wěn)定，依次可穩(wěn)定空心包體13繞大孔15軸線的旋轉(zhuǎn)角。依次連接后續(xù)各個推送桿并不斷向大孔15中推送，推送過程中計量推送距離并通過攝像頭6觀測空心包體13的位置，直至空心包體13接近大孔底壁18。
[0044]空心包體進(jìn)小孔步驟:
[0045]由于鉆孔過程中引起的孔徑誤差以及導(dǎo)向桿連接時不居中，導(dǎo)向桿與小孔的中心線通常不重合。此時，通過攝像頭6觀察包體導(dǎo)向桿17與小孔14的相對位置，若兩者中心偏差較大，則通過三維電子羅盤記錄此時包體的旋轉(zhuǎn)方位Θ i，而后通過旋轉(zhuǎn)推送桿使兩者對中。避免盲目推進(jìn)使包體導(dǎo)向桿17觸碰大孔底壁18，膠體流出導(dǎo)致測試失敗。待包體導(dǎo)向桿17與小孔14對中時，繼續(xù)向前推送包體使包體順利進(jìn)入小孔14。當(dāng)包體到達(dá)小孔14中的目標(biāo)位置，繼續(xù)勻速、緩慢地推進(jìn)以擠出全部膠體，使包體與小孔14壁粘合在一起。
[0046]空心包體安裝方位測量步驟:
[0047]在深孔中測試時，除旋轉(zhuǎn)角以外，鉆孔軸線彎曲會導(dǎo)致的包體傾角變化，因此，必須準(zhǔn)確獲取包體最終安裝的空間方位。通過上述裝置與方法，三維電子羅盤4所在平面與空心包體兩個水平定位槽9形成的平面平行，因此，可通過讀取三維電子羅盤的空間方位獲得空心包體所承載傳感器的安裝方位。待包體膠體被固化后，將三維電子羅盤電纜連接外部電腦，讀取三維電子羅盤4的空間方位，并計算空心包體每一傳感器的空間方位。然后緩慢拉出推送裝置，同時一人在孔口負(fù)責(zé)將包體電纜拉緊，以免裝置拉出過程中破壞包體電纜。
[0048]本文中所描述的具體實施例僅僅是對本實用新型精神作舉例說明。本實用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本實用新型的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。
【主權(quán)項】
1.一種深孔地應(yīng)力測試中空心包體的推送與定位裝置，包括定位桿(1 )，其特征在于，定位桿(1)的前端的頂部設(shè)置有頂部定位槽(8)，定位桿(1)的前端的兩側(cè)分別設(shè)置有水平定位槽(9)，兩個水平定位槽(9)位于水平平面，定位桿(1)的底部設(shè)置有包體線纜定位槽(16)，定位桿(1)從前端到后端依次設(shè)置有第一組定位支撐(2)和第二組定位支撐(3)，第一組定位支撐(2 )和第二組定位支撐(3 )均包括一個頂部定位支撐(19)和至少兩個底部定位支撐(20)，第一組定位支撐(2)的頂部定位支撐和第二組定位支撐(3)的頂部定位支撐均位于同一垂直平面，定位桿(1)的前端還設(shè)置有攝像頭(6)，定位桿(1)上還水平設(shè)置有三維電子羅盤(4 )，定位桿(1)的后端連接有若干個推送桿。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種深孔地應(yīng)力測試中空心包體的推送與定位裝置，其特征在于，所述的第一組定位支撐(2)和第二組定位支撐(3)上的頂部定位支撐(19)和底部定位支撐(20)均防磁化不銹鋼鋼筋彎曲而成，彎曲部分均采用弧面過渡，第一組定位支撐(2)和第二組定位支撐(3)上的頂部定位支撐(19)和底部定位支撐(20)與定位桿(1)的連接面(21)均為與定位桿(1)外壁輪廓適配的圓弧面。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種深孔地應(yīng)力測試中空心包體的推送與定位裝置，其特征在于，所述的第一組定位支撐(2)和第二組定位支撐(3)上的底部定位支撐(20)均為2個，底部定位支撐(20)且與同組的頂部定位支撐(19)呈120夾角。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種深孔地應(yīng)力測試中空心包體的推送與定位裝置，其特征在于，所述的推送桿兩端分別設(shè)置有推送桿公頭(26)和推送桿母頭(27)，推送桿公頭(26)設(shè)有推送桿定位卡槽(11)及可滑動螺帽(12)，推送桿母頭(27)內(nèi)部設(shè)有與推送桿定位卡槽(11)適配的推送桿定位卡銷(28)，推送桿母頭(27)的外部設(shè)有與可滑動螺帽(12)匹配的外螺紋。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種深孔地應(yīng)力測試中空心包體的推送與定位裝置，其特征在于，所述的推送桿公頭(26 )為圓筒狀，推送桿定位卡槽(11)沿推送桿公頭(26 )縱向方向設(shè)置在推送桿公頭(26)的外壁，推送桿定位卡銷(28)設(shè)置在推送桿母頭(27)的內(nèi)壁。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種深孔地應(yīng)力測試中空心包體的推送與定位裝置，其特征在于，所述的定位桿(1)的后端設(shè)置有與推送桿母頭(27)的外螺紋適配的內(nèi)螺紋槽孔，與定位桿(1)的后端連接的推送桿的推送桿母頭(27)設(shè)置在內(nèi)螺紋槽孔內(nèi)，定位桿-推送桿定位螺釘(10)依次穿過定位桿(1)和推送桿母頭(27)進(jìn)行定位。
【專利摘要】本實用新型公開了一種深孔地應(yīng)力測試中空心包體的推送與定位裝置，包括定位桿，定位桿的前端的頂部設(shè)置有頂部定位槽、水平定位槽和包體線纜定位槽，定位桿從前端到后端依次設(shè)置有第一組定位支撐和第二組定位支撐，定位桿的前端還設(shè)置有攝像頭，定位桿上還水平設(shè)置有三維電子羅盤，定位桿的后端連接有若干個推送桿。本實用新型在孔中推送效率高，能夠保證包體順利進(jìn)入小孔，并可準(zhǔn)確確定空心包體的空間方位，提高地應(yīng)力測試精度，且結(jié)構(gòu)簡單、可快速拼接。
【IPC分類】E21B49/00, E21B23/00
【公開號】CN205047178
【申請?zhí)枴緾N201520808649
【發(fā)明人】趙武勝, 陳衛(wèi)忠, 楊建平, 肖正龍, 譚賢君, 田洪銘
【申請人】中國科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所
【公開日】2016年2月24日
【申請日】2015年10月16日