零位記憶泵注式包體應(yīng)變計(jì)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及巖土、礦山工程中應(yīng)變及地壓量測(cè)裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體講是一種零位記憶泵注式包體應(yīng)變計(jì)，適用于基于孔壁應(yīng)變的原巖應(yīng)力實(shí)測(cè)、采掘動(dòng)壓分布實(shí)測(cè)、巖爆及煤與瓦斯突出的應(yīng)變前兆監(jiān)測(cè)等。
【背景技術(shù)】
[0002]實(shí)測(cè)或過程監(jiān)測(cè)孔壁應(yīng)變是原巖應(yīng)力測(cè)試、采掘動(dòng)壓測(cè)試、巖爆及煤與瓦斯突出的前兆檢測(cè)的重要指標(biāo)，對(duì)于隧洞開挖、采掘施工極為重要。
[0003]目前，用于原巖應(yīng)力測(cè)量的空心包體應(yīng)變計(jì)的應(yīng)變花組包括9裝應(yīng)變片、13裝應(yīng)變片和12裝應(yīng)變片三種，不能實(shí)現(xiàn)各通道線路的重復(fù)歸零，受制于有限的應(yīng)變儀通道數(shù)目，一個(gè)周期內(nèi)單應(yīng)變儀只能量測(cè)單孔應(yīng)變。其安裝機(jī)制為以橡膠環(huán)卡入孔內(nèi)來封堵樹脂，如孔壁滲水或過于粗糙會(huì)形成灌封空穴，橡膠環(huán)磨損過大會(huì)造成封孔不嚴(yán)，進(jìn)而樹脂流失，導(dǎo)致安裝定位精度較低，從而使得應(yīng)變測(cè)量數(shù)據(jù)的可靠性與有效性不高，安裝成活率低。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)存在上述問題，提出了一種安裝定位精度大幅提高的零位記憶泵注式包體應(yīng)變計(jì)，從而使得應(yīng)變測(cè)量數(shù)據(jù)的可靠性與有效性得以提高，安裝成活率提高。
[0005]本實(shí)用新型的目的可通過下列技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0006]一種零位記憶泵注式包體應(yīng)變計(jì)，它包括安裝部分和用于推送安裝部分的安裝桿，安裝部分包括測(cè)量線路以及依序連接的孔口端蓋、包體基管、孔底端蓋，孔口端蓋和孔底端蓋均設(shè)有封堵環(huán)以及依序連通的進(jìn)膠孔、導(dǎo)膠孔、設(shè)于外表面的環(huán)形導(dǎo)膠槽，圍繞導(dǎo)膠槽覆蓋具有彈性的膠脹囊，膠脹囊的兩端密封固定在所述外表面上以使膠脹囊與導(dǎo)膠槽形成密封膨脹腔，孔口端蓋的封堵環(huán)位于膠脹囊左側(cè)，孔底端蓋的封堵環(huán)位于膠脹囊右側(cè)，孔口端蓋的進(jìn)膠孔與孔底端蓋的進(jìn)膠孔相互連通；孔底端蓋設(shè)有與導(dǎo)膠孔連通的調(diào)壓孔、與調(diào)壓孔連通的出膠孔，調(diào)壓孔內(nèi)設(shè)有用于控制出膠孔與導(dǎo)膠孔之間通斷的調(diào)壓組件，出膠孔的出口位于孔底端蓋外表面，且位于孔底端蓋的膠脹囊的左側(cè)。
[0007]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0008]封堵環(huán)能夠?qū)崿F(xiàn)掃孔的目的，同時(shí)防止異物進(jìn)入兩封堵環(huán)之間的區(qū)域，使該區(qū)域利于灌注膠；調(diào)壓組件設(shè)定的壓力能夠控制膠的壓力，灌注壓力可通過調(diào)壓組件預(yù)先設(shè)定，灌注過程大致為，首先膠脹囊的起脹既實(shí)現(xiàn)了封孔，又實(shí)現(xiàn)了安裝部分與鉆孔的同心同軸，接著壓力突破調(diào)壓組件設(shè)定的壓力，持續(xù)注入膠將使膠通過出膠孔進(jìn)入兩膠脹囊之間的區(qū)域，通過壓力灌注，利于防水，避免形成硬化空穴，起脹壓力作用下安裝部分軸線與鉆孔軸線重合，利于測(cè)量線路中的應(yīng)變花的均布粘帖，從而實(shí)現(xiàn)灌注空穴大幅減少，安裝定位精度大幅提高，應(yīng)變測(cè)量數(shù)據(jù)的可靠性與有效性得以提高的目的；總之，本實(shí)用新型具有安裝定位精度大幅提高的優(yōu)點(diǎn)，從而使得應(yīng)變測(cè)量數(shù)據(jù)的可靠性與有效性得以提高，安裝成活率提尚。
[0009]作為改進(jìn)，測(cè)量線路包括周向均布灌封在包體基管外環(huán)面的三組四片裝應(yīng)變花以及埋設(shè)在孔口端蓋的尾腔內(nèi)的同靈敏系數(shù)的溫度補(bǔ)償及調(diào)零應(yīng)變花，各應(yīng)變花分別與十五芯屏蔽線電連接，十五芯屏蔽線經(jīng)設(shè)于孔口端蓋的第一電纜孔拉出在外，這樣，可實(shí)現(xiàn)單應(yīng)變儀同周期的多孔測(cè)量。
[0010]作為改進(jìn)，安裝桿包括桿連接套、與孔口端蓋的左側(cè)部分可拆式連接的本體連接套，桿連接套內(nèi)部和本體連接套內(nèi)部均設(shè)有第二電纜孔和膠管孔，所述的本體連接套內(nèi)部還設(shè)有橫向?qū)﹂_的貫通膠管孔的固管螺孔，固管螺孔內(nèi)設(shè)有用于固定與進(jìn)膠孔插接的注膠管的固管螺釘，本體連接套右端開有用于推送安裝部分的定向槽，孔口端蓋的左側(cè)部分設(shè)有與定向槽滑動(dòng)配合的定向銷釘，定向銷釘位于孔口端蓋的封堵環(huán)的左側(cè)，這樣，安裝中十五芯屏蔽線與注膠管均保護(hù)在安裝桿內(nèi)，避免了安裝中孔壁對(duì)二者的刮擦，設(shè)置了固管螺釘，確保了注膠管隨本體連接套的可靠退出。
[0011]作為改進(jìn)，所述的孔口端蓋的進(jìn)膠孔為進(jìn)膠通孔，孔底端蓋的進(jìn)膠孔為進(jìn)膠盲孔，進(jìn)膠通孔兩端分別螺紋連接兩根銅管，記為左銅管和右銅管，所述的左銅管的左側(cè)部分與注膠管插接，所述的右銅管右側(cè)部分與進(jìn)膠盲孔連接，孔口端蓋的外環(huán)面自左向右依序開有均為環(huán)形的封堵環(huán)槽、第一捆扎槽、導(dǎo)膠槽、第二捆扎槽，以橫向?qū)z孔連通進(jìn)膠通孔和導(dǎo)膠槽，在孔口端蓋的鄰接電纜孔右端的部分周向均布有三個(gè)穿線孔，這樣，結(jié)構(gòu)緊湊簡單可靠，成本低。
[0012]作為改進(jìn)，所述的包體基管兩端加工成分別與孔口端蓋和孔底端蓋配合的臺(tái)階，包體基管為固定管徑的無縫鋼管或鋁合金管或銅管或環(huán)氧樹脂管或PE管或PVC管，這樣，選用無縫鋼管、厚壁鋁管、銅管形成硬包體，亦可選用環(huán)氧樹脂管、PE管、PVC管形成軟包體，在應(yīng)變解算中就能將包體基管的厚度、彈模及泊松比參與其中，分別應(yīng)對(duì)硬巖及軟巖，被測(cè)孔壁的彈性變形范圍更寬，測(cè)量精度更高。
[0013]作為改進(jìn)，調(diào)壓孔依序設(shè)有內(nèi)螺紋段和頂壓段，內(nèi)螺紋段與出膠孔連通，頂壓段與導(dǎo)膠孔連通，內(nèi)螺紋段的直徑大于頂壓段的直徑；孔底端蓋的外環(huán)面自左向右依次開有均為環(huán)形的封堵環(huán)槽、第一捆扎槽、導(dǎo)膠槽、第二捆扎槽、橡膠環(huán)槽，出膠槽與出膠孔的出口連通；孔底端蓋右端為錐形導(dǎo)向頭，這樣，結(jié)構(gòu)緊湊簡單可靠，成本低。
【附圖說明】
[0014]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2是圖1中1-1向剖面圖；
[0016]圖3是圖1中I1-1I向剖面圖；
[0017]圖4是孔口端蓋的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖5是孔底端蓋的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖6是泵膠階段示意圖；
[0020]圖7是安裝完畢示意圖；
[0021]圖中所示，1、安裝桿，2、連接螺釘，3、十五芯屏蔽線，4、注膠管，5、桿連接套，6、本體連接套，7、固管螺釘，8、孔口端蓋，9、定向銷釘，10、灌封樹脂，11.1、左銅管，11.2、右銅管，12、封堵環(huán)，13、溫度補(bǔ)償及調(diào)零應(yīng)變花，14、鐵箍絲，15、膠脹囊，16、應(yīng)變花線組，17、包體基管，18、四片裝應(yīng)變花，19、孔底端蓋，20、調(diào)壓螺釘，21、壓簧，22、閥球，24、第一電纜孔，25、膠管孔，26、固管螺孔，27、定向槽，28、尾腔，29、銷釘孔，30、封堵環(huán)槽，30.1、第一捆扎槽，30.2、第二捆扎槽，31、第二電纜孔，32、進(jìn)膠通孔，33、導(dǎo)膠槽，34、導(dǎo)膠孔，35.1、第三捆扎槽，35.2、第四捆扎槽，36、穿線孔，37、孔口端蓋前腔，38、臺(tái)階，39、包體內(nèi)腔，40、出膠槽，41、進(jìn)膠盲孔，42、導(dǎo)向頭，44、出膠孔，45、調(diào)壓孔，46、壓力灌封膠，47、被測(cè)鉆孔。
【具體實(shí)施方式】
[0022]以下是本實(shí)用新型的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述，但本實(shí)用新型并不限于這些實(shí)施例。
[0023]本實(shí)施例給出的零位記憶泵注式包體應(yīng)變計(jì)，它包括安裝部分和用于推送安裝部分的安裝桿1，安裝部分包括測(cè)量線路以及依序連接的孔口端蓋8、包體基管17、孔底端蓋19，孔口端蓋8和孔底端蓋19均設(shè)有封堵環(huán)12以及依序連通的進(jìn)膠孔、導(dǎo)膠孔34、設(shè)于外表面的環(huán)形導(dǎo)膠槽33，圍繞導(dǎo)膠槽33覆蓋具有彈性的膠脹囊15，膠脹囊15的兩端密封固定在所述外表面上以使膠脹囊15與導(dǎo)膠槽33形成密封膨脹腔，孔口端蓋8的封堵環(huán)12位于膠脹囊15左側(cè)，孔底端蓋19的封堵環(huán)12位于膠脹囊15右側(cè)，孔口端蓋8的進(jìn)膠孔與孔底端蓋19的進(jìn)膠孔相互連通；孔底端蓋19設(shè)有與導(dǎo)膠孔34連通的調(diào)壓孔45、與調(diào)壓孔45連通的出膠孔44，調(diào)壓孔45內(nèi)設(shè)有用于控制出膠孔44與導(dǎo)膠孔34之間通斷的調(diào)壓組件，出膠孔44的出口位于孔底端蓋19外表面，且位于孔底端蓋19的膠脹囊15的左側(cè)。
[0024]封堵環(huán)12采用橡膠環(huán)。
[0025]測(cè)量線路包括周向均布灌封在包體基管17外環(huán)面的三組四片裝應(yīng)變花18以及埋設(shè)在孔口端蓋8的尾腔28內(nèi)的同靈敏系數(shù)的溫度補(bǔ)償及調(diào)零應(yīng)變花13，各應(yīng)變花分別與十五芯屏蔽線3電連接，十五芯屏蔽線3經(jīng)設(shè)于孔口端蓋8的第一電纜孔24拉出在外。
[0026]安裝桿I包括桿連接套5、與孔口端蓋8的左側(cè)部分可拆式連接的本體連接套6，安裝桿I的表層與桿連接套5、本體連接套6通過連接螺釘2相互連接，桿連接套5內(nèi)部和本體連接套6內(nèi)部均設(shè)有第二電纜孔31和膠管孔25，所述的本體連接套6內(nèi)部還設(shè)有橫向?qū)﹂_的貫通膠管孔25的固管螺孔26，固管螺孔26內(nèi)設(shè)有用于固定與進(jìn)膠孔插接的注膠管4的固管螺釘7，本體連接套6右端開有用于推送安裝部分的定向槽27，孔口端蓋8的左側(cè)部分設(shè)有與定向槽27滑動(dòng)配合的定向銷釘9，定向銷釘9位于孔口端蓋8的封堵環(huán)12的左偵牝定向銷釘9與設(shè)于孔口端蓋8的銷釘孔29連接。
[0027]所述的孔口端蓋8的進(jìn)膠孔為進(jìn)膠通孔32，孔底端蓋19的進(jìn)膠孔為進(jìn)膠盲孔41，進(jìn)膠通孔32兩端分別螺紋連接兩根銅管，記為左銅管11.1和右銅管11.2，所述的左銅管11.1的左側(cè)部分與注膠管4插接，所述的右銅管11.2右側(cè)部分與進(jìn)膠盲孔41連接，孔口端蓋8的外環(huán)面自左向右依序開有均為環(huán)形的封堵環(huán)槽30、第一捆扎槽30.1、導(dǎo)膠槽33、第二捆扎槽30.2，以橫向?qū)z孔34連通進(jìn)膠通孔32和導(dǎo)膠槽