巖體表面二次應(yīng)力測(cè)試儀器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種巖體表面二次應(yīng)力測(cè)試儀器，尤其是一種用于洞室?guī)r體表面應(yīng)力測(cè)試領(lǐng)域的巖體表面二次應(yīng)力測(cè)試儀器。本實(shí)用新型提供一種可以實(shí)時(shí)，準(zhǔn)確獲取應(yīng)力解除過程線的巖體表面二次應(yīng)力測(cè)試儀器，包括應(yīng)變計(jì)組、應(yīng)變計(jì)盒、應(yīng)力鉆孔解除設(shè)備和應(yīng)變數(shù)據(jù)采集儀，所述應(yīng)變計(jì)組設(shè)置在應(yīng)變計(jì)盒中，還包括導(dǎo)線，所述導(dǎo)線一端與應(yīng)變計(jì)組電連接，另一端穿過應(yīng)力鉆孔解除設(shè)備后與應(yīng)變數(shù)據(jù)采集儀電連接。本申請(qǐng)將應(yīng)變計(jì)組設(shè)置在應(yīng)變計(jì)盒中，使應(yīng)變計(jì)盒的外殼和應(yīng)變計(jì)組分離受力，避免了測(cè)試時(shí)傳導(dǎo)線觸力影響，同時(shí)防潮、防水，從而保證整個(gè)測(cè)試過程能在均勻解除表面應(yīng)力的情況下獲取巖體表面應(yīng)力解除全過程曲線，可對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行有力的判別。
【專利說明】
巖體表面二次應(yīng)力測(cè)試儀器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種巖體表面二次應(yīng)力測(cè)試儀器，尤其是一種用于洞室?guī)r體表面應(yīng)力測(cè)試領(lǐng)域的巖體表面二次應(yīng)力測(cè)試儀器。
【背景技術(shù)】
[0002]洞室?guī)r體由于開挖，破壞了巖體原有應(yīng)力狀態(tài)，使其應(yīng)力產(chǎn)生了重分布，重分布后的應(yīng)力狀態(tài)即為二次應(yīng)力狀態(tài)。近年來隨著我國水電站、鐵路交通及公路交通等工程的不斷高速發(fā)展，其地下洞室尺寸及隧道埋深也不斷突破，由巖體應(yīng)力釋放、重分布帶來的問題也越來越多，特別是在高初始應(yīng)力區(qū)。目前，工程中是通過在洞室及隧道巖壁埋設(shè)應(yīng)力計(jì)及應(yīng)變計(jì)的方法來了解應(yīng)力情況的，但這種方法，只能了解儀器埋設(shè)后，圍巖應(yīng)力隨時(shí)間的變化情況，并不能知曉儀器埋設(shè)時(shí)應(yīng)力的及時(shí)量值基數(shù)情況，而要知道應(yīng)力的及時(shí)量值大小，只有通過現(xiàn)場(chǎng)二次應(yīng)力測(cè)試，而巖體表面二次應(yīng)力測(cè)試又是比較經(jīng)濟(jì)、快捷的現(xiàn)場(chǎng)二次應(yīng)力測(cè)試方法。但現(xiàn)有技術(shù)中還沒有一種可以實(shí)時(shí)，準(zhǔn)確獲取應(yīng)力解除過程線的巖體表面二次應(yīng)力測(cè)試儀器。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種可以實(shí)時(shí)，準(zhǔn)確獲取應(yīng)力解除過程線的巖體表面二次應(yīng)力測(cè)試儀器。
[0004]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的巖體表面二次應(yīng)力測(cè)試儀器，包括應(yīng)變計(jì)組、應(yīng)變計(jì)盒、應(yīng)力鉆孔解除設(shè)備和應(yīng)變數(shù)據(jù)采集儀，所述應(yīng)變計(jì)組設(shè)置在應(yīng)變計(jì)盒中，還包括導(dǎo)線，所述導(dǎo)線一端與應(yīng)變計(jì)組電連接，另一端穿過應(yīng)力鉆孔解除設(shè)備后與應(yīng)變數(shù)據(jù)采集儀電連接。
[0005]進(jìn)一步的是，所述應(yīng)變計(jì)盒上還設(shè)置有快速接頭，所述導(dǎo)線一端通過快速接頭與應(yīng)變計(jì)盒電連接。
[0006]進(jìn)一步的是，所述應(yīng)變計(jì)盒為一面開口的圓柱體空殼結(jié)構(gòu)，所述快速接頭設(shè)置在所述圓柱體空殼的一個(gè)面上。
[0007]本實(shí)用新型的有益效果是:本申請(qǐng)的巖體表面二次應(yīng)力測(cè)試儀器，將應(yīng)變計(jì)組設(shè)置在應(yīng)變計(jì)盒中，使應(yīng)變計(jì)盒的外殼和應(yīng)變計(jì)組分離受力，避免了測(cè)試時(shí)傳導(dǎo)線觸力影響，同時(shí)防潮、防水，從而保證整個(gè)測(cè)試過程能在均勻解除表面應(yīng)力的情況下獲取巖體表面應(yīng)力解除全過程曲線，可對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行有力的判別。
【附圖說明】
[0008]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)不意；
[0009]圖中零部件、部位及編號(hào):應(yīng)變計(jì)盒1、應(yīng)變計(jì)組2、快速接頭3、應(yīng)力鉆孔解除設(shè)備
4、應(yīng)變數(shù)據(jù)采集儀5。
【具體實(shí)施方式】
[0010]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0011]如圖1所示，本實(shí)用新型的巖體表面二次應(yīng)力測(cè)試儀器，包括應(yīng)變計(jì)組2、應(yīng)變計(jì)盒
1、應(yīng)力鉆孔解除設(shè)備4和應(yīng)變數(shù)據(jù)采集儀5，所述應(yīng)變計(jì)組2設(shè)置在應(yīng)變計(jì)盒I中，還包括導(dǎo)線，所述導(dǎo)線一端與應(yīng)變計(jì)組2電連接，另一端穿過應(yīng)力鉆孔解除設(shè)備4后與應(yīng)變數(shù)據(jù)采集儀5電連接。應(yīng)變計(jì)組2用來測(cè)量巖體的應(yīng)變量，應(yīng)力鉆孔解除設(shè)備4是通過鉆孔切斷測(cè)試巖體部分與其它巖體部分結(jié)構(gòu)聯(lián)系的鉆孔設(shè)備，應(yīng)變數(shù)據(jù)采集儀5用于將應(yīng)變計(jì)組2測(cè)得的電信號(hào)采集起來轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)并儲(chǔ)存起來。還可以在應(yīng)變數(shù)據(jù)采集儀5上設(shè)置顯示設(shè)備，將經(jīng)過采集和轉(zhuǎn)換的信號(hào)直觀地顯示出來。采用前述結(jié)構(gòu)可以是應(yīng)變計(jì)盒I的外殼和應(yīng)變計(jì)組2分離受力，避免了測(cè)試時(shí)傳導(dǎo)線觸力影響，同時(shí)防潮、防水，從而保證整個(gè)測(cè)試過程能在均勻解除表面應(yīng)力的情況下獲取巖體表面應(yīng)力解除全過程曲線，可對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行有力的判別。在采集完巖體應(yīng)變數(shù)據(jù)后，鉆取Φ 50mm巖芯，切割打磨巖芯成Φ 50mm X 10mm標(biāo)件，在彈性模量反力裝置上對(duì)巖芯進(jìn)行加卸載試驗(yàn)，測(cè)出E、μ值，結(jié)合測(cè)出的應(yīng)變數(shù)據(jù)得到應(yīng)力解除過程線的巖體表面二次應(yīng)力。
[0012]所述應(yīng)變計(jì)盒I上還設(shè)置有快速接頭3，所述導(dǎo)線一端通過快速接頭3與應(yīng)變計(jì)盒I電連接。通過快速接頭3可以快速方便地將數(shù)據(jù)采集儀和應(yīng)變計(jì)盒I中的應(yīng)變計(jì)組2連接在一起，方便的設(shè)備的拆卸與安裝。
[0013]所述應(yīng)變計(jì)盒I為一面開口的圓柱體空殼結(jié)構(gòu)，所述快速接頭3設(shè)置在所述圓柱體空殼的一個(gè)面上。采用一面開口的圓柱體空殼結(jié)構(gòu)可以先將應(yīng)變計(jì)組2粘貼在經(jīng)處理后的巖面上，再將應(yīng)變計(jì)盒I粘貼在巖面上，并用應(yīng)變計(jì)盒I罩住應(yīng)變計(jì)組2，既實(shí)現(xiàn)了應(yīng)變計(jì)盒I的外殼和應(yīng)變計(jì)組2分離受力，又實(shí)現(xiàn)了防潮、防水的作用。
[0014]本申請(qǐng)的表面二次應(yīng)力測(cè)試儀器設(shè)備的使用程如下:首先，用巖面鑿平工具對(duì)試點(diǎn)面進(jìn)行加工，加工順序?yàn)槌醪借徠?，精?xì)鑿平，粗、細(xì)磨，精細(xì)打磨水磨，最終達(dá)到的效果為平整度±0.1mm?0.3mm，總體起伏度<5mm。然后將打磨區(qū)域定水平線和中心點(diǎn)、酒精清洗，貼應(yīng)變計(jì)組2快速粘貼，再用環(huán)氧膠粘貼應(yīng)變計(jì)盒I，并用橡皮繩固定、固化。粘貼時(shí)間5?15min，固化時(shí)間6?12小時(shí)。在固化同時(shí)將應(yīng)力鉆孔解除設(shè)備4安裝好，固化后通過快速接頭3將導(dǎo)線連接好，從解除設(shè)備的鉆具中引出連到、應(yīng)變數(shù)據(jù)采集儀5上，每鉆進(jìn)lcm，采集一次數(shù)據(jù)并存儲(chǔ)可任意確定采集時(shí)機(jī)。解除時(shí)間一般7?15min。在解除完成后，取下應(yīng)變計(jì)盒I，換小鉆頭，原位同心鉆取Φ 50mm巖芯，切割打磨巖芯成Φ 50mm X 10mm標(biāo)件可根據(jù)需要鉆取加工若干件，在彈性模量反力裝置上對(duì)巖芯進(jìn)行加卸載試驗(yàn)，測(cè)出Ε、μ值。繪制應(yīng)力解除曲線，判斷測(cè)值的可靠性，計(jì)算測(cè)點(diǎn)平面應(yīng)力。該應(yīng)變計(jì)盒I的外殼和應(yīng)變計(jì)組2分離受力，避免了測(cè)試時(shí)傳導(dǎo)線觸力影響，同時(shí)防潮、防水，從而保證整個(gè)測(cè)試過程能在均勻解除表面應(yīng)力的情況下獲取巖體表面應(yīng)力解除全過程曲線，可對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行有力的判別。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.巖體表面二次應(yīng)力測(cè)試儀器，其特征在于:包括應(yīng)變計(jì)組(2)、應(yīng)變計(jì)盒(I)、應(yīng)力鉆孔解除設(shè)備(4)和應(yīng)變數(shù)據(jù)采集儀(5)，所述應(yīng)變計(jì)組(2)設(shè)置在應(yīng)變計(jì)盒(I)中，還包括導(dǎo)線，所述導(dǎo)線一端與應(yīng)變計(jì)組(2)電連接，另一端穿過應(yīng)力鉆孔解除設(shè)備(4)后與應(yīng)變數(shù)據(jù)采集儀(5)電連接。2.如權(quán)利要求1所述的巖體表面二次應(yīng)力測(cè)試儀器，其特征在于:所述應(yīng)變計(jì)盒(I)上還設(shè)置有快速接頭(3)，所述導(dǎo)線一端通過快速接頭(3)與應(yīng)變計(jì)盒(I)電連接。3.如權(quán)利要求2所述的巖體表面二次應(yīng)力測(cè)試儀器，其特征在于:所述應(yīng)變計(jì)盒(I)為一面開口的圓柱體空殼結(jié)構(gòu)，所述快速接頭(3)設(shè)置在所述圓柱體空殼的一個(gè)面上。
【文檔編號(hào)】G01L1/22GK205664963SQ201620559420
【公開日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年6月8日
【發(fā)明人】湯大明, 徐洪海, 全海, 來結(jié)合, 于新凱
【申請(qǐng)人】中國電建集團(tuán)成都勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司