一種巷道圍巖三維位移多級(jí)別數(shù)字化測(cè)量裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及巷道圍巖位移測(cè)量領(lǐng)域，具體涉及一種巷道圍巖三維位移多級(jí)別數(shù)字化測(cè)量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]巷道開(kāi)挖后對(duì)巷道穩(wěn)定性有影響的周?chē)鷰r體稱(chēng)為巷道圍巖；巷道圍巖內(nèi)部巖層的移動(dòng)是指巷道內(nèi)部巖層相對(duì)于巷道中心而發(fā)生的三維空間移動(dòng)情況。
[0003]目前，礦山巷道圍巖內(nèi)部巖層移動(dòng)測(cè)量工具相對(duì)欠缺，以往礦上巷道內(nèi)部圍巖移動(dòng)情況測(cè)量使用的是多點(diǎn)位移計(jì)或頂板離層測(cè)量?jī)x。多點(diǎn)位移計(jì)測(cè)量圍巖內(nèi)部巖層移動(dòng)很方便，且被普遍采用，但是多點(diǎn)位移計(jì)設(shè)計(jì)的初衷是為了測(cè)量巷道圍巖內(nèi)部巖層相對(duì)于巷道中心的前后移動(dòng)位移大小，如果巷道內(nèi)部圍巖只發(fā)生前后移動(dòng)，多點(diǎn)位移計(jì)可以起到很好的效果，假設(shè)巷道內(nèi)部巖層發(fā)生了左右或上下位移而引起多點(diǎn)位移計(jì)發(fā)生示數(shù)顯示，那么就會(huì)被誤認(rèn)為是巷道內(nèi)部巖層發(fā)生了前后位移而誤判巷道內(nèi)部巖層移動(dòng)形勢(shì)，進(jìn)而引起巷道圍巖修正支護(hù)設(shè)計(jì)出現(xiàn)偏差，造成支護(hù)效果不佳。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有巷道圍巖位移測(cè)量裝置的不足，提供一種能對(duì)巷道圍巖進(jìn)行三維位移測(cè)量、位移值由數(shù)字顯示、精度高、安全可靠的巷道圍巖三維位移多級(jí)別數(shù)字化測(cè)量裝置。
[0005]本實(shí)用新型的目的是通過(guò)如下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的:巷道圍巖三維位移多級(jí)別數(shù)字化測(cè)量裝置包括錨固端、一級(jí)位移桿、二級(jí)位移桿、三級(jí)位移桿、細(xì)鋼絲繩、位移顯示盤(pán)、鋼絲繩線(xiàn)圈棒和小型里程表；
[0006]—級(jí)位移桿、二級(jí)位移桿、三級(jí)位移桿兩端面均勻開(kāi)有12個(gè)小孔，所述一級(jí)位移桿的上端與二級(jí)位移桿的下端固定相連，所述二級(jí)位移桿的上端與三級(jí)位移桿的下端固定相連，所述一級(jí)位移桿的下端固定安裝有錨固端，所述三級(jí)位移桿的上端與位移顯示盤(pán)固定相連；
[0007]所述位移顯示盤(pán)分為位移量顯示內(nèi)盤(pán)和位移量顯示外盤(pán)，所述位移量顯示內(nèi)盤(pán)上依次劃分有一級(jí)鋼絲繩放置環(huán)、二級(jí)鋼絲繩放置環(huán)、三級(jí)鋼絲繩放置環(huán)，所述一、二、三級(jí)鋼絲繩放置環(huán)上分別均勻開(kāi)有12個(gè)鋼絲繩槽，所述鋼絲繩槽內(nèi)安裝有鋼絲繩線(xiàn)圈棒；
[0008]所述位移量顯示內(nèi)盤(pán)上扣合有位移量顯示外盤(pán)，所述位移量顯示外盤(pán)與所述位移量顯示內(nèi)盤(pán)的一、二、三級(jí)鋼絲繩放置環(huán)相應(yīng)位置處依次劃分有一級(jí)小型里程表放置環(huán)、二級(jí)小型里程表放置環(huán)、三級(jí)小型里程表放置環(huán)，所述位移量顯示外盤(pán)與所述鋼絲繩槽相應(yīng)位置處均開(kāi)有位移表槽，所述位移表槽內(nèi)安裝有小型里程表，所述小型里程表與相應(yīng)位置處的鋼絲繩線(xiàn)圈棒相連；
[0009]第一批12根細(xì)鋼絲繩一端分別固定在一級(jí)位移桿下端面的12個(gè)小孔上，另一端穿過(guò)一、二、三級(jí)位移桿后分別固定在一級(jí)鋼絲繩放置環(huán)中對(duì)應(yīng)的鋼絲繩線(xiàn)圈棒上，并纏繞在所述鋼絲繩線(xiàn)圈棒上；第二批12根細(xì)鋼絲繩一端分別固定在二級(jí)位移桿下端面的12個(gè)小孔上，另一端穿過(guò)二、三級(jí)位移桿后分別固定在二級(jí)鋼絲繩放置環(huán)中對(duì)應(yīng)的鋼絲繩線(xiàn)圈棒上，并纏繞在所述鋼絲繩線(xiàn)圈棒上；第三批12根細(xì)鋼絲繩一端分別固定在三級(jí)位移桿下端面的12個(gè)小孔上，另一端穿過(guò)三級(jí)位移桿后分別固定在三級(jí)鋼絲繩放置環(huán)中對(duì)應(yīng)的鋼絲繩線(xiàn)圈棒上，并纏繞在所述鋼絲繩線(xiàn)圈棒上。
[0010]具體地，所述一級(jí)位移桿由為小圓柱實(shí)體的一級(jí)圓柱段組成，所述一級(jí)圓柱段兩端面均勻開(kāi)有12個(gè)小孔，在細(xì)鋼絲繩的作用下緊緊連接為一級(jí)位移桿；所述二級(jí)位移桿由為小圓柱實(shí)體的二級(jí)圓柱段組成，所述二級(jí)圓柱段兩端面均勻開(kāi)有12個(gè)小孔，在細(xì)鋼絲繩的作用下緊緊連接為二級(jí)位移桿；所述三級(jí)位移桿由為小圓柱實(shí)體的三級(jí)圓柱段組成，所述三級(jí)圓柱段兩端面均勻開(kāi)有12個(gè)小孔，在細(xì)鋼絲繩的作用下緊緊連接為三級(jí)位移桿。
[0011]進(jìn)一步地，所述二級(jí)位移桿下端與三級(jí)位移桿下端還包含有圓柱段凸起，所述一級(jí)位移桿的上端經(jīng)圓柱段凸起與二級(jí)位移桿的下端相連，并配合高強(qiáng)度膠結(jié)劑進(jìn)行固定；所述二級(jí)位移桿的上端經(jīng)圓柱段凸起與三級(jí)位移桿的下端相連，并配合高強(qiáng)度膠結(jié)劑進(jìn)行固定。
[0012]進(jìn)一步地，所述一級(jí)位移桿、二級(jí)位移桿、三級(jí)位移桿的長(zhǎng)度均為50cm。
[0013]具體地，所述錨固端包括一個(gè)圓錐體，所述圓錐體底部固定有用于與所述一級(jí)位移桿連接的螺紋桿，所述圓錐體底部邊緣均勻分布三根用于加強(qiáng)錨固作用的倒刺。
[0014]具體地，所述小型里程表與相應(yīng)位置處的鋼絲繩線(xiàn)圈棒通過(guò)齒輪相連。
[0015]所述齒輪分為驅(qū)動(dòng)齒輪和小齒輪，所述鋼絲繩線(xiàn)圈棒兩側(cè)各安裝有一個(gè)驅(qū)動(dòng)齒輪，所述小型里程表兩側(cè)各安裝有一個(gè)小齒輪，所述小齒輪與相應(yīng)位置處的驅(qū)動(dòng)齒輪卡合。
[0016]具體地，所述鋼絲繩槽、位移表槽均由一個(gè)大方形孔和位于大方形孔兩側(cè)的扁形孔組成，所述鋼絲繩線(xiàn)圈棒、小型里程表安裝在大方形孔內(nèi)，所述驅(qū)動(dòng)齒輪、小齒輪安裝在扁形孔內(nèi)。
[0017]所述鋼絲繩線(xiàn)圈棒上纏繞的細(xì)鋼絲繩長(zhǎng)度為lm_2m。
[0018]所述細(xì)鋼絲繩為具有一定強(qiáng)度的細(xì)鋼絲鉸接線(xiàn)。
[0019]—、二、三級(jí)位移桿可以沿垂直軸向方向任意移動(dòng)，也可以沿軸向拉伸移動(dòng)；巷道圍巖產(chǎn)生位移將帶動(dòng)一、二、三級(jí)位移桿發(fā)生相應(yīng)的位移，則位移桿內(nèi)相應(yīng)方位的細(xì)鋼絲繩會(huì)被牽動(dòng)，進(jìn)而拉動(dòng)鋼絲繩線(xiàn)圈棒，鋼絲繩線(xiàn)圈棒帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)齒輪、小齒輪旋轉(zhuǎn)，使小型里程表的數(shù)值發(fā)生變化，小型里程表顯示的數(shù)值即為巷道圍巖產(chǎn)生的位移值。一、二、三級(jí)鋼絲繩放置環(huán)和一、二、三級(jí)小型里程表放置環(huán)將360°均分成12等份，通過(guò)分析數(shù)值發(fā)生變化的小型里程表的方位，可以判斷巷道圍巖產(chǎn)生的是整體拉伸移動(dòng)、上下錯(cuò)動(dòng)、左右錯(cuò)動(dòng)或其他錯(cuò)動(dòng)及其位移值。
[0020]本實(shí)用新型能夠直觀的觀測(cè)到巷道內(nèi)部巖層三維移動(dòng)位移，依據(jù)不同級(jí)別的小型里程表放置環(huán)、不同方位的小型里程表顯示的數(shù)據(jù)，可以判斷出巷道圍巖前后左右上下的位移移動(dòng)距離及方向。且本裝置具有可數(shù)字顯示位移、可分段顯示巷道內(nèi)部圍巖移動(dòng)方向、可區(qū)分巷道圍巖三維位移大小、安全可靠、技術(shù)精良等優(yōu)點(diǎn)，且能適當(dāng)控制巷道圍巖穩(wěn)定性。
【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1為本實(shí)用新型的主示圖；
[0022]圖2為本實(shí)用新型的分解連接示意圖；
[0023]圖3為本實(shí)用新型的位移顯示盤(pán)分解連接示意圖；
[0024]圖4為本實(shí)用新型的錨固端與一級(jí)位移桿分解連接示意圖；
[0025]圖5為本實(shí)用新型的二級(jí)位移桿與一級(jí)位移桿分解連接示意圖；
[0026]圖6為本實(shí)用新型的三級(jí)位移桿與二級(jí)位移桿分解連接示意圖；
[0027]圖中:1-倒刺、2-圓錐體、3-螺紋桿、4- 一級(jí)圓柱段、5-細(xì)鋼絲繩、6_ 二級(jí)圓柱段、7-圓柱段凸起、8-三級(jí)圓柱段、9-位移量顯示內(nèi)盤(pán)、10-鋼絲繩槽、11-驅(qū)動(dòng)齒輪、12-鋼絲繩線(xiàn)圈棒、13-三級(jí)鋼絲繩放置環(huán)、14- 二級(jí)鋼絲繩放置環(huán)、15- 一級(jí)鋼絲繩放置環(huán)、16-位移量顯示外盤(pán)、17-小型里程表、18-小齒輪。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面通過(guò)【具體實(shí)施方式】結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0029]如圖1、2所示，本實(shí)用新型的巷道圍巖三維位移多級(jí)別數(shù)字化測(cè)量裝置包括錨固端、一級(jí)位移桿、二級(jí)位移桿、三級(jí)位移桿、細(xì)鋼絲繩5、位移顯示盤(pán)、鋼絲繩線(xiàn)圈棒12和小型里程表17。
[0030]如圖4所示，錨固端包括倒刺1、圓錐體2和螺紋桿3，螺紋桿3固定在圓錐體2底部，也可以與圓錐體2 —體成型，錨固端通過(guò)螺紋桿3與一級(jí)位移桿固定連接，三根倒刺I均勻分布在圓錐體底部邊緣，用以將錨固端固定于鉆孔不易拔出。
[0031 ] 一級(jí)位移桿由一級(jí)圓柱段4組成，二級(jí)位移桿由二級(jí)圓柱段6組成，三級(jí)位移桿由三級(jí)圓柱段8組成，一級(jí)圓柱段4、二級(jí)圓柱段6、三級(jí)圓柱段8為一節(jié)節(jié)的小圓柱實(shí)體，一級(jí)圓柱段4、二級(jí)圓柱段6、三級(jí)圓柱段8兩端面分別均勻開(kāi)有12個(gè)供細(xì)鋼絲繩5通過(guò)的小孔。如圖5、6所示，二級(jí)位移桿下端與三級(jí)位移桿下端還包含有圓柱段凸起7，一級(jí)位移桿可以插入二級(jí)位移桿，二級(jí)位移桿又可以插入三級(jí)位移桿，以此類(lèi)推，組裝成多級(jí)位移桿。一級(jí)位移桿的上端經(jīng)圓柱段凸起7與二級(jí)位移桿的下端相連，并配合高強(qiáng)度膠結(jié)劑進(jìn)行固定；二級(jí)位移桿的上端經(jīng)圓柱段凸起7與三級(jí)位移桿的下端相連，并配合高強(qiáng)度膠結(jié)劑進(jìn)行固定。
[0032]三級(jí)位移桿的上端與位移顯示盤(pán)固定相連。如圖3所示，位移顯示盤(pán)分為位移量顯示內(nèi)盤(pán)9和位移量顯示外盤(pán)16，位移量顯示內(nèi)盤(pán)9上依次劃分有一級(jí)鋼絲繩放置環(huán)15、二級(jí)鋼絲繩放置環(huán)14、三級(jí)鋼絲繩放置環(huán)13，一級(jí)鋼絲繩放置環(huán)15、二級(jí)鋼絲繩放置環(huán)14、三級(jí)鋼絲繩放置環(huán)13上分別均勻開(kāi)有12個(gè)鋼絲繩槽10，鋼絲繩槽10由一個(gè)大方形孔和位于大方形孔兩側(cè)的扁形孔組成，鋼絲繩線(xiàn)圈棒12安裝在大方形孔內(nèi)，驅(qū)動(dòng)齒輪11安裝在扁形孔內(nèi)與鋼絲繩線(xiàn)圈棒12連接。
[0033]位移量顯示外盤(pán)16扣合在位移量顯示內(nèi)盤(pán)9上，位移量顯示外盤(pán)16與位移量顯示內(nèi)盤(pán)9的一級(jí)鋼絲繩放置環(huán)15、二級(jí)鋼絲繩放置環(huán)14、三級(jí)鋼絲繩放置環(huán)13相應(yīng)位置處依次劃分有一級(jí)小型里程表放置環(huán)、二級(jí)小型里程表放置環(huán)、三級(jí)小型里程表放置環(huán)，位移量顯