專利名稱：巖石離層多點(diǎn)位移測(cè)量指示儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種位移測(cè)量?jī)x器，特別適用于巖石離層多點(diǎn)位移測(cè)量指示儀。
背景技術(shù)：
在隧道施工和礦井采掘作業(yè)中，由于開挖巷道，采掘礦石形成部分巖石或礦層懸空失穩(wěn)；在爆破震動(dòng)的影響下，這些懸空的巖石或礦層所受的壓力會(huì)產(chǎn)生變化，可能導(dǎo)致它們與主體巖石或礦層分離面產(chǎn)生位移，這樣的移動(dòng)早期在相對(duì)惡劣的工作環(huán)境中用肉眼很難察覺，但是若不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，必將形成重大的安全隱患，對(duì)施工作業(yè)造成巨大影響。KYL-1型巖石離層指示儀結(jié)構(gòu)是一種早期的產(chǎn)品，它主要存在最大的問題是4個(gè)點(diǎn)的測(cè)量機(jī)構(gòu)距離太近很容易相互影響，另外安裝在孔外結(jié)構(gòu)上不太合理，如果發(fā)生孔外片幫將影響測(cè)量機(jī)構(gòu)正常運(yùn)行。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的發(fā)明目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)成本低，使用方便，空心測(cè)量管可重復(fù)利用的巖石離層多點(diǎn)位移測(cè)量指示儀。
實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型發(fā)明目的的技術(shù)方案是這樣解決的包括巖石鉆孔中固定連接有錨頭，在錨頭的下端部連接有鋼絲繩和空心測(cè)量管，空心測(cè)量管內(nèi)腔設(shè)有固定桿，固定桿的一端與最后一個(gè)錨頭連接，另一端穿過空心測(cè)量管外徑用螺母固定連接，上述所說空心測(cè)量管內(nèi)腔安裝有可活動(dòng)的拉簧，鋼絲繩的另一端通過尾蓋小孔與拉簧的一端連接，拉簧的另一端與測(cè)環(huán)連接，空心測(cè)量管中還連接有標(biāo)尺和后蓋，測(cè)環(huán)與拉環(huán)連接。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，主要用于測(cè)量隧道工程，礦井巷道及掘進(jìn)工作面頂板巖石離層量，地表下沉量，邊坡巖石位移量的測(cè)量預(yù)報(bào)，以便及時(shí)掌握巖層變化情況，確保施工作業(yè)安全。適用于單點(diǎn)監(jiān)測(cè)或多點(diǎn)規(guī)模性監(jiān)測(cè)。具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)成本低，使用方便，空心測(cè)量管可重復(fù)利用的特點(diǎn)，如果用戶需要精密測(cè)量可在測(cè)量管上加裝精密電子測(cè)量裝置，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離精密測(cè)量。有較好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。
主要技術(shù)參數(shù)如下測(cè)量方式測(cè)量環(huán)在測(cè)量管刻度直接讀或加裝精密電子測(cè)量裝置。
測(cè)量點(diǎn)數(shù)1---4個(gè)(不同深度)最大是量程180mm/每次使用量程150mm/每次讀值精度1mm安裝鉆孔直徑＞27mm
圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為多爪錨頭結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
附圖為本實(shí)用新型的實(shí)施例
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的發(fā)明內(nèi)容作祥細(xì)說明參照?qǐng)D1所示，包括巖石鉆孔中固定連接有錨頭1，在錨頭1的下端部連接有鋼絲繩10和空心測(cè)量管2，空心測(cè)量管2的豎管內(nèi)腔設(shè)有固定桿14，固定桿14的一端與最后一個(gè)錨頭1連接，另一端穿過空心測(cè)量管2水平管外徑用螺母固定連接，上述所說空心測(cè)量管2的水平管內(nèi)腔安裝有可活動(dòng)的拉簧5，鋼絲繩10的另一端通過尾蓋4小孔與拉簧5的一端連接，拉簧5的另一端與測(cè)環(huán)7連接，空心測(cè)量管2的水平管中還連接有標(biāo)尺6和后蓋8，測(cè)環(huán)7與拉環(huán)9連接?？招臏y(cè)量管是由一根豎管垂直連接至少兩根水平管組成。錨頭是多爪錨頭或漲殼式錨頭。如果鉆孔中埋設(shè)有四個(gè)錨頭1，空心測(cè)量管2由一根豎管連接四根水平管。錨頭1上連接的鋼絲繩10通過空心測(cè)量管2的豎管及四根水平管的尾蓋4上的小孔連接到拉簧5上。
圖2所示，多爪錨頭包括一個(gè)中心管11，中心管11上鉸接連接有彈力卡爪13，中心管11中上部還固定連接有定位管12，中心管11的下端部與鋼絲繩10的一端連接。
巖石離層多點(diǎn)位移測(cè)量指示儀安裝步驟首先，在可能產(chǎn)生頂板巖礦離層規(guī)模監(jiān)測(cè)的設(shè)計(jì)定點(diǎn)處的巷道頂板向上直打一個(gè)鉆孔，直打到穩(wěn)定巖層。
第二，用輔助安裝桿將系有鋼絲繩的錨頭1送入鉆孔底部，并固定在鉆孔中作為基點(diǎn)，固緊后取出安裝桿，鋼絲繩穿過空心測(cè)量管2上的測(cè)量環(huán)后裝上繩卡，將空心測(cè)量管2插入鉆孔中，使空心測(cè)量管2前端的錨頭錨緊空心測(cè)量管2，不要讓孔口周圍的環(huán)境影響測(cè)環(huán)7的移動(dòng)。
第三，調(diào)整鋼絲繩10上的繩卡位置，拉緊鋼絲繩10，移動(dòng)繩卡靠測(cè)環(huán)7起始位置使測(cè)環(huán)7上的拉簧5適當(dāng)壓縮，保證鋼絲繩10受到穩(wěn)定張力，確保測(cè)量準(zhǔn)確。記錄測(cè)環(huán)7的初讀數(shù)。
至此，全部安裝完成，當(dāng)錨頭1與空心測(cè)量管2之間的巖層出現(xiàn)離層時(shí)，空心測(cè)量管2與測(cè)環(huán)7之間產(chǎn)生相對(duì)位移，其移動(dòng)量由標(biāo)尺6直接讀出。
相對(duì)移動(dòng)量＝終值(移動(dòng)量)-初值由于固定在穩(wěn)定巖層的基點(diǎn)距頂板表面較遠(yuǎn)，為了詳細(xì)了解巖石離層的具體位置，可以在同一鉆孔中再布置1-3個(gè)不同深度的測(cè)量點(diǎn)。安裝方法相同，但要求后裝的測(cè)點(diǎn)錨頭1送入鉆孔前一定要將前次送入鉆孔的鋼絲繩10穿過該錨頭1的中心孔，并標(biāo)明各測(cè)繩對(duì)應(yīng)的各錨頭1所在位置，注意不能讓鋼絲繩10互相繞在一起。之后再安裝空心測(cè)量管2，并調(diào)整各測(cè)量桿端的繩卡，分別記錄初值。
當(dāng)各測(cè)點(diǎn)因巖石離層而出現(xiàn)相對(duì)位移時(shí)，可根據(jù)孔口各測(cè)量桿長(zhǎng)度變化而確定巖石離層距孔口的相對(duì)位置。
例如，固定在穩(wěn)定巖層中的基點(diǎn)IV距孔口4m，測(cè)點(diǎn)III距孔口3m，測(cè)點(diǎn)II距孔口2m，測(cè)點(diǎn)I距孔口1m.。
當(dāng)基點(diǎn)IV的測(cè)桿移動(dòng)量為80mm，再觀察測(cè)點(diǎn)III、II、I的相對(duì)移動(dòng)量，若測(cè)點(diǎn)III、II、I無變化，則巖石離層出現(xiàn)在基點(diǎn)IV與測(cè)點(diǎn)III之間；若測(cè)點(diǎn)III位移20mm，測(cè)點(diǎn)II、I無變化，判斷測(cè)點(diǎn)II與測(cè)點(diǎn)III之間巖石離層量20mm，測(cè)點(diǎn)III與基點(diǎn)IV間巖石離層量60mm。以此類推，可以較準(zhǔn)確的判定巖石層距孔口的相對(duì)距離，出現(xiàn)多個(gè)巖石離層時(shí)也可以測(cè)量出來。
在實(shí)際使用過程中，測(cè)量鉆孔可以是任意方向，以適應(yīng)不同位置的巖石離層量測(cè)量。在測(cè)量地表下沉量時(shí)應(yīng)注意測(cè)量桿初始位置的選定。測(cè)量完成后，空心測(cè)量管2可以拆下重復(fù)使用，錨頭1和鋼絲繩為一次性使用。
鋼絲繩的直徑為小于1mm的多股鋼絲繩，繩卡采用標(biāo)準(zhǔn)件或自制均可，也可以直接在空心測(cè)量桿4的端部側(cè)面裝緊固螺絲。
在使用中，若基點(diǎn)錨頭1與空心測(cè)量管2之間的巖層產(chǎn)生離層現(xiàn)象，空心測(cè)量管2將隨巖層運(yùn)動(dòng)，固定穩(wěn)定巖層中的基點(diǎn)錨頭1通過鋼絲繩拉動(dòng)測(cè)環(huán)7相對(duì)標(biāo)尺6產(chǎn)生位移，這時(shí)可直接從水平空心測(cè)量管2上與測(cè)環(huán)7讀出移動(dòng)量，(即可以將測(cè)量鉆孔內(nèi)的離層轉(zhuǎn)化為水平空心測(cè)量管與測(cè)環(huán)7讀出的移動(dòng)量)，如果用戶需要精密測(cè)量可在空心測(cè)量管上加裝精密電子測(cè)量裝置，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離精密測(cè)量。
權(quán)利要求1.一種巖石離層多點(diǎn)位移測(cè)量指示儀，包括在巖石鉆孔中固定連接有錨頭(1)，其特征在于在錨頭(1)的下端部連接有鋼絲繩(10)和空心測(cè)量管(2)，空心測(cè)量管(2)內(nèi)腔設(shè)有固定桿(3)，固定桿(3)的一端與最后一個(gè)錨頭(1)連接，另一端穿過空心測(cè)量管(2)外徑用螺母固定連接，上述所說空心測(cè)量管(2)內(nèi)腔安裝有可活動(dòng)的拉簧(5)，鋼絲繩(10)的另一端通過尾蓋(4)小孔與拉簧(5)的一端連接，拉簧(5)的另一端與測(cè)環(huán)(7)連接，空心測(cè)量管(2)外表面還連接有標(biāo)尺(6)和后蓋(8)，測(cè)環(huán)(7)與拉環(huán)(9)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的巖石離層多點(diǎn)位移測(cè)量指示儀，其特征在于所說的錨頭是多爪錨頭或漲殼式錨頭。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的巖石離層多點(diǎn)位移測(cè)量指示儀，其特征在于所說的多爪錨頭包括一個(gè)中心管(11)，中心管(11)上鉸接連接有彈力卡爪(13)，中心管(11)中上部還固定連接有定位管(12)，中心管(11)的下端部與鋼絲繩(10)的一端連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的巖石離層多點(diǎn)位移測(cè)量指示儀，其特征在于所說的空心測(cè)量管是由一根豎管垂直連接至少兩根水平管組成。
專利摘要本實(shí)用新型涉及巖石離層多點(diǎn)位移測(cè)量指示儀。包括巖石鉆孔中固定連接錨頭，錨頭下端部連接鋼絲繩和空心測(cè)量管，管內(nèi)腔設(shè)固定桿，固定桿一端與最后一個(gè)錨頭連接，另一端穿過空心測(cè)量管外徑用螺母固定連接，空心測(cè)量管內(nèi)腔安裝可活動(dòng)拉簧，鋼絲繩另一端通過尾蓋小孔與拉簧一端連接，拉簧另一端與測(cè)環(huán)連接，空心測(cè)量管中還連接有標(biāo)尺和后蓋，測(cè)環(huán)與拉環(huán)連接。用于測(cè)量隧道工程，礦井巷道及掘進(jìn)工作面頂板巖石離層量，地表下沉量，邊坡巖石位移量的測(cè)量預(yù)報(bào)，及時(shí)掌握巖層變化情況，確保施工安全。適用于單點(diǎn)監(jiān)測(cè)或多點(diǎn)規(guī)模性監(jiān)測(cè)。具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)成本低，使用方便，空心測(cè)量管可重復(fù)利用的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離精密測(cè)量。有較好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號(hào)G01B5/02GK2709927SQ20042004225
公開日2005年7月13日 申請(qǐng)日期2004年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月27日
發(fā)明者李毅, 柴敬, 任世廣 申請(qǐng)人:西安科技大學(xué)