一種空心包體應(yīng)力計(jì)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種地應(yīng)力測(cè)量用應(yīng)力計(jì)，尤其涉及的是一種空心包體應(yīng)力計(jì)。
【背景技術(shù)】
[0002]應(yīng)力計(jì)(stress gauge)是測(cè)量地應(yīng)力的儀器。根據(jù)地應(yīng)力測(cè)量中使用的傳感器的剛度不同，可將傳感器分為兩種:若剛度比所測(cè)地點(diǎn)巖石的剛度大時(shí)，稱為應(yīng)力計(jì)；若小于被測(cè)地區(qū)巖石的剛度，則稱變形計(jì)或應(yīng)變計(jì)。因應(yīng)力計(jì)剛度大，有很大能力反抗巖石變形，而本身所承受的壓力主要取決于巖石中的應(yīng)力，與巖石的彈性常數(shù)關(guān)系不大，剛度愈大這種效應(yīng)愈明顯，因此用它進(jìn)行測(cè)量時(shí)不需精確測(cè)定巖石的彈性常數(shù)。應(yīng)變計(jì)則相反，其變形程度除與巖石中的應(yīng)力有關(guān)外，還與巖石彈性常數(shù)有關(guān)，測(cè)地應(yīng)力時(shí)必須精確測(cè)定巖石的彈性模量。有壓磁電感應(yīng)力計(jì)、振弦應(yīng)力計(jì)、鋼環(huán)應(yīng)力計(jì)、電容應(yīng)力計(jì)和光彈應(yīng)力計(jì)等多種。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種空心包體應(yīng)力計(jì)，更為適用于軟弱、多裂縫、完整性差的巖體。
[0004]本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，本實(shí)用新型包括設(shè)置于巖石鉆孔外的安裝桿、定向器和定向銷，設(shè)置于巖石鉆孔內(nèi)的環(huán)氧樹脂筒、固定銷、活塞桿、出膠孔和導(dǎo)向頭；所述定向器設(shè)置在安裝桿上用以旋轉(zhuǎn)安裝桿定向，定向器上連接定向器導(dǎo)線，安裝桿的頂部和環(huán)氧樹脂筒連接，安裝桿的頂部開設(shè)連接孔，定向銷通過連接孔連接安裝桿和環(huán)氧樹脂筒，環(huán)氧樹脂筒的外壁上設(shè)有應(yīng)變從，應(yīng)變從連接讀數(shù)電纜，環(huán)氧樹脂筒的內(nèi)部設(shè)有空腔，空腔內(nèi)裝填粘膠劑，活塞桿的首端套設(shè)在環(huán)氧樹脂筒的空腔內(nèi)，活塞桿為空心結(jié)構(gòu)，所述空心結(jié)構(gòu)連通空腔，環(huán)氧樹脂筒上開設(shè)通孔，所述固定銷穿過所述通孔定位所述活塞桿，出膠孔設(shè)置在活塞桿的末端且與出膠孔連通，導(dǎo)向頭固定在活塞桿上。
[0005]作為本實(shí)用新型的有效方式之一，所述環(huán)氧樹脂筒的端部設(shè)有第一密封圈，導(dǎo)向頭上設(shè)有第二密封圈，第一密封圈和第二密封圈將巖石鉆孔與環(huán)氧樹脂筒、活塞桿之間的空隙形成封閉空間。
[0006]作為本實(shí)用新型的有效方式之一，所述應(yīng)變從上包覆環(huán)氧樹脂外層。
[0007]作為本實(shí)用新型的有效方式之一，所述應(yīng)變從包括三個(gè)應(yīng)變花，所述應(yīng)變花沿環(huán)氧樹脂筒圓周方向分布，相鄰應(yīng)變花的夾角為120°。
[0008]作為本實(shí)用新型的有效方式之一，所述每個(gè)應(yīng)變花上有四個(gè)應(yīng)變片，每個(gè)應(yīng)變花上的應(yīng)變片依次旋轉(zhuǎn)45°設(shè)置。
[0009]本實(shí)用新型相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn):本實(shí)用新型與其它孔壁應(yīng)力計(jì)相比的優(yōu)點(diǎn)是更能適應(yīng)于軟弱、多裂隙、完整性較差的巖體，操作方便，測(cè)試成功率較高。
【附圖說明】
[0010]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖2是環(huán)氧樹脂筒上應(yīng)變從的示意圖；
[0012]圖3是圖2的截面圖；
[0013]圖4是單個(gè)應(yīng)變花上應(yīng)變片的分布示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例作詳細(xì)說明，本實(shí)施例在以本實(shí)用新型技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。
[0015]如圖1所示，本實(shí)施例包括設(shè)置于巖石鉆孔12外的安裝桿1、定向器3和定向銷5，設(shè)置于巖石鉆孔12內(nèi)的環(huán)氧樹脂筒7、固定銷9、活塞桿11、出膠孔13和導(dǎo)向頭15 ;所述定向器3設(shè)置在安裝桿I上用以旋轉(zhuǎn)安裝桿I定向，定向器3上連接定向器導(dǎo)線2，安裝桿I的頂部和環(huán)氧樹脂筒7連接，安裝桿I的頂部開設(shè)連接孔，定向銷5通過連接孔連接安裝桿和環(huán)氧樹脂筒7，環(huán)氧樹脂筒7的外壁上設(shè)有應(yīng)變從16，應(yīng)變從16連接讀數(shù)電纜4，環(huán)氧樹脂筒7的內(nèi)部設(shè)有空腔8，空腔8內(nèi)裝填粘膠劑，活塞桿11的首端套設(shè)在環(huán)氧樹脂筒7的空腔8內(nèi)，活塞桿11為空心結(jié)構(gòu)，所述空心結(jié)構(gòu)連通空腔8，環(huán)氧樹脂筒7上開設(shè)通孔，所述固定銷9穿過所述通孔定位所述活塞桿11，出膠孔13設(shè)置在活塞桿11的末端且與出膠孔13連通，導(dǎo)向頭15固定在活塞桿11上。
[0016]環(huán)氧樹脂筒7的端部設(shè)有第一密封圈6，導(dǎo)向頭15上設(shè)有第二密封圈14，第一密封圈6和第二密封圈14將巖石鉆孔12與環(huán)氧樹脂筒7、活塞桿11之間的空隙10形成封閉空間。
[0017]如圖2、圖3和圖4所示，應(yīng)變從16上包覆環(huán)氧樹脂外層，應(yīng)變從16包裹在環(huán)氧樹脂筒7外部。應(yīng)變從16包括三個(gè)應(yīng)變花，所述應(yīng)變花沿環(huán)氧樹脂筒7圓周方向分布，相鄰應(yīng)變花的夾角為120°。每個(gè)應(yīng)變花上有四個(gè)應(yīng)變片，每個(gè)應(yīng)變花上的應(yīng)變片依次旋轉(zhuǎn)45°設(shè)置。
[0018]該應(yīng)力計(jì)的使用方法如下:
[0019](a)造孔:先用130mm金剛石鉆頭開孔，鉆進(jìn)到預(yù)測(cè)孔深，再用36mm鉆頭同心鉆進(jìn)測(cè)量孔，長度約33cm。
[0020](b)洗孔:測(cè)量孔鉆進(jìn)完畢，觀察巖芯的完整情況。若巖芯較為完整，且無大的節(jié)理裂隙面，則用清水沖洗，清除測(cè)量孔中的巖粉；如果巖芯不符合測(cè)試要求，則用130mm套芯，重復(fù)上一步的工作。
[0021](c)應(yīng)力計(jì)的安裝:把應(yīng)力計(jì)的環(huán)氧樹脂筒7內(nèi)腔裝滿粘結(jié)劑，并用固定銷9固定活塞桿11，再用安裝桿I定向送入測(cè)孔內(nèi)，推動(dòng)安裝桿1，切斷固定銷9，粘結(jié)劑從出膠孔13排出，充滿應(yīng)力計(jì)與巖石鉆孔12的空隙。
[0022](d)應(yīng)力解除:待粘結(jié)劑固化后，用130mm金剛石鉆頭套鉆解除，測(cè)試過程按解除深度采用便攜式防爆電阻應(yīng)變儀進(jìn)行解除過程的數(shù)據(jù)記錄。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種空心包體應(yīng)力計(jì)，其特征在于，包括設(shè)置于巖石鉆孔外的安裝桿、定向器和定向銷，設(shè)置于巖石鉆孔內(nèi)的環(huán)氧樹脂筒、固定銷、活塞桿、出膠孔和導(dǎo)向頭；所述定向器設(shè)置在安裝桿上用以旋轉(zhuǎn)安裝桿定向，定向器上連接定向器導(dǎo)線，安裝桿的頂部開設(shè)連接孔，定向銷通過連接孔連接安裝桿和環(huán)氧樹脂筒，安裝桿的頂部開設(shè)與所述定向銷配合的連接孔，環(huán)氧樹脂筒的外壁上設(shè)有應(yīng)變從，應(yīng)變從連接讀數(shù)電纜，環(huán)氧樹脂筒的內(nèi)部設(shè)有空腔，空腔內(nèi)裝填粘膠劑，活塞桿的首端套設(shè)在環(huán)氧樹脂筒的空腔內(nèi)，活塞桿為空心結(jié)構(gòu)，所述空心結(jié)構(gòu)連通空腔，環(huán)氧樹脂筒上開設(shè)通孔，所述固定銷穿過所述通孔定位所述活塞桿，出膠孔設(shè)置在活塞桿的末端且與出膠孔連通，導(dǎo)向頭固定在活塞桿上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種空心包體應(yīng)力計(jì)，其特征在于，所述環(huán)氧樹脂筒的端部設(shè)有第一密封圈，導(dǎo)向頭上設(shè)有第二密封圈，第一密封圈和第二密封圈將巖石鉆孔與環(huán)氧樹脂筒、活塞桿之間的空隙形成封閉空間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種空心包體應(yīng)力計(jì)，其特征在于，所述應(yīng)變從上包覆環(huán)氧樹脂外層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種空心包體應(yīng)力計(jì)，其特征在于，所述應(yīng)變從包括三個(gè)應(yīng)變花，所述應(yīng)變花沿環(huán)氧樹脂筒圓周方向分布，相鄰應(yīng)變花的夾角為120°。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種空心包體應(yīng)力計(jì)，其特征在于，所述每個(gè)應(yīng)變花上有四個(gè)應(yīng)變片，每個(gè)應(yīng)變花上的應(yīng)變片依次旋轉(zhuǎn)45°設(shè)置。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種空心包體應(yīng)力計(jì)，定向器設(shè)置在安裝桿上用以旋轉(zhuǎn)安裝桿定向，定向器上連接定向器導(dǎo)線，安裝桿的頂部和環(huán)氧樹脂筒連接，安裝桿的頂部開設(shè)連接孔，定向銷通過連接孔連接安裝桿和環(huán)氧樹脂筒，環(huán)氧樹脂筒的外壁上設(shè)有應(yīng)變從，應(yīng)變從連接讀數(shù)電纜，環(huán)氧樹脂筒的內(nèi)部設(shè)有空腔，空腔內(nèi)裝填粘膠劑，活塞桿的首端套設(shè)在環(huán)氧樹脂筒的空腔內(nèi)，活塞桿為空心結(jié)構(gòu)，所述空心結(jié)構(gòu)連通空腔，環(huán)氧樹脂筒上開設(shè)通孔，所述固定銷穿過所述通孔定位所述活塞桿，出膠孔設(shè)置在活塞桿的末端且與出膠孔連通，導(dǎo)向頭固定在活塞桿上。本實(shí)用新型與其它孔壁應(yīng)力計(jì)相比的優(yōu)點(diǎn)是更能適應(yīng)于軟弱、多裂隙、完整性較差的巖體，操作方便，測(cè)試成功率較高。
【IPC分類】G01L1-22
【公開號(hào)】CN204313995
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420765350
【發(fā)明人】彭巖, 孫靜雯
【申請(qǐng)人】安徽恒源煤電股份有限公司
【公開日】2015年5月6日
【申請(qǐng)日】2014年12月2日