一種多向可測對接式蠕變應力計的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及應力測量裝置，屬于巖土應力測量領域，尤其涉及到地下采礦工程地應力長期測量裝置。
【背景技術】
[0002]隨著煤礦開采深度的增加，地下巷道圍巖巖性開始由脆性向塑性轉變，圍巖應力環(huán)境趨于復雜。由于不同應力環(huán)境對巷道圍巖穩(wěn)定性的影響程度不同，巷道周邊地應力測量成為圍巖穩(wěn)定性控制的一個重要環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)地應力測量主要有水壓致裂法、應力解除法與聲發(fā)射法等，傳統(tǒng)地應力測試方法一般僅能測量一點在某一時刻的單向或雙向應力狀態(tài)，不能對地應力進行連續(xù)監(jiān)測，水壓致裂法本質上為二維應力測量法，難以獲得測點三向應力狀態(tài);應力解除法需要測試巖體力學參數(shù)，不能適用于煤礦深部軟弱巖體;聲發(fā)射方法適用于堅硬巖體，不能用于松軟圍巖地應力測試。當然，傳統(tǒng)地應力測試方法也不能對爆破、沖擊地壓等引起的動態(tài)應力進彳丁有效監(jiān)測。
[0003]本實用新型基于高精度電阻應變片與應變基塊多角度可調(diào)實現(xiàn)多方向、多位置蠕變應力監(jiān)測的思想，提出一種多向可測對接式蠕變應力計，通過應變基塊多方向可調(diào)、應力計的對接與周邊灌漿應力恢復，實現(xiàn)不同方向、不同位置蠕變應力的長期精確監(jiān)測。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型針對現(xiàn)有應力計不能實現(xiàn)應力的多方向、多位置及長期監(jiān)測的不足，提出一種多向可測對接式蠕變應力計，通過由傳感外殼裝置與傳感監(jiān)測裝置組成的由梅花形空心鋼管連接的一個或多個蠕變應力計，實現(xiàn)深部巖體不同位置應力計安放與不同方向數(shù)據(jù)長期監(jiān)測，達到不同位置與不同方向蠕變應力長期監(jiān)測的目的。該蠕變應力計具有設計合理、結構簡單、多方向測量、應力長期監(jiān)控與測定數(shù)據(jù)精確等特點，易于實現(xiàn)深部巖體不同位置、不同方向地應力的長期精確監(jiān)測。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術方案是:一種多向可測對接式蠕變應力計，包括傳感外殼裝置與傳感監(jiān)測裝置，基本特征在于:所述的傳感外殼裝置由前連接螺孔、固定外殼、前緊固螺栓、分隔環(huán)、后連接螺孔、后緊固螺栓組成，傳感監(jiān)測裝置由應變基塊、電阻應變片、傳感線與接線柱組成，所述的傳感外殼裝置的前連接螺孔和后連接螺孔可通過不同長度梅花形空心鋼管連接實現(xiàn)不同個數(shù)多向可測對接式蠕變應力計的安裝。
[0006]進一步，所述的傳感外殼裝置的分隔環(huán)位于固定外殼的中部。
[0007]進一步，所述的傳感外殼裝置的前緊固螺栓與后緊固螺栓均為兩個，且沿固定外殼軸向相互對稱。
[0008]進一步，兩個應變基塊可沿前緊固螺栓與后緊固螺栓軸向自由轉動，并通過前緊固螺栓與后緊固螺栓的緊固實現(xiàn)前后兩個應變基塊的穩(wěn)定。
[0009]進一步，所述的應變基塊為橡膠塊，且橡膠塊為八面體，四邊形面上粘貼一張電阻應變片，六邊形面上粘貼兩張電阻應變片。
[0010]進一步，所述的電阻應變片監(jiān)測數(shù)據(jù)通過傳感線傳輸。
[0011]進一步，所述的接線柱固定于傳感外殼裝置上，接線柱一端通過傳感線與電阻應變片相接，另一端與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相接。
[0012]本實用新型的優(yōu)點和有益效果是:通過由傳感外殼裝置與傳感監(jiān)測裝置組成的由梅花形空心鋼管連接的一個或多個蠕變應力計，實現(xiàn)深部巖體不同位置應力計安放與不同方向數(shù)據(jù)長期監(jiān)測。該多向可測對接式蠕變應力計具有設計合理、結構簡單、多方向測量、應力長期監(jiān)控與測定數(shù)據(jù)精確等特點，易于實現(xiàn)深部巖體不同位置、不同方向地應力的長期精確監(jiān)測。
【附圖說明】
[0013]圖1是本實用新型一種多向可測對接式蠕變應力計主視圖。
[0014]圖2是圖1的俯視圖。
[0015]圖3是圖1的右視圖。
[0016]圖4是圖1的左視圖。
[0017]圖中:1為前連接螺孔;2為固定外殼;3為前緊固螺栓;4為應變基塊;5為分隔環(huán);6為后緊固螺栓;7為電阻應變片;8為傳感線;9為后連接螺孔;10為接線柱。
【具體實施方式】
[0018]為了使本實用新型的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，下面結合附圖和實例對本實用新型作進一步詳細的描述。
[0019]本實用新型提供了一種多向可測對接式蠕變應力計。
[0020]如圖1至圖4所示，本實用新型一種多向可測對接式蠕變應力計由前連接螺孔1、固定外殼2、前緊固螺栓3、應變基塊4、分隔環(huán)5、后緊固螺栓6、電阻應變片7、傳感線8、后連接螺孔9和接線柱10組成。
[0021]首先，根據(jù)所測應力區(qū)域的地質資料，確定地應力測量的鉆孔位置與應力監(jiān)測位置，在指定鉆孔位置進行打孔，要求所打鉆孔孔徑大于固定外殼2直徑，每個應力監(jiān)測位置之間的距離均通過梅花形空心鋼管的長度來實現(xiàn)，當梅花形空心鋼管長度不夠時，可通過卡箍進行對接，里端部應力計前連接螺孔1采用實心螺栓封孔。
[0022]其次，分別轉動兩個應變基塊4，調(diào)整各方向電阻應變片7監(jiān)測的應力方向，當兩個應變基塊4調(diào)整到適宜位置時，對前緊固螺栓3和后緊固螺栓6進行緊固，記錄各電阻應變片7方位，并保證兩個應變基塊4的穩(wěn)定，將各電阻應變片7的傳感線8與接線柱10連接。
[0023]再次，將安放在各位置的多向可測對接式蠕變應力計接線柱10均采用數(shù)據(jù)線與外部數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相連，調(diào)試數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，記錄初始數(shù)據(jù)。
[0024]最后，對鉆孔進行水泥漿灌注，使?jié){液和孔壁均勻接觸，待水泥漿液凝固后，二次記錄數(shù)據(jù)，之后每隔一定時間進行一次數(shù)據(jù)監(jiān)測，至完成不同位置、不同方向應力的長期監(jiān)測，對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行分析整理。
[0025]本實用新型的保護范圍并不僅僅局限于本實施方式的描述，而是根據(jù)權利要求加以限定。
【主權項】
1.一種多向可測對接式蠕變應力計，其特征在于，包括傳感外殼裝置與傳感監(jiān)測裝置，所述的傳感外殼裝置由前連接螺孔、固定外殼、前緊固螺栓、分隔環(huán)、后連接螺孔、后緊固螺栓組成，且固定外殼兩端開設有前連接螺孔和后連接螺孔，傳感監(jiān)測裝置由應變基塊、電阻應變片、傳感線與接線柱組成，兩個應變基塊通過前緊固螺栓、后緊固螺栓和固定外殼相接，所述的傳感外殼裝置的前連接螺孔和后連接螺孔可通過不同長度梅花形空心鋼管連接實現(xiàn)不同個數(shù)多向可測對接式蠕變應力計的安裝。2.根據(jù)權利要求1所述的一種多向可測對接式蠕變應力計，其特征在于，傳感外殼裝置的分隔環(huán)位于固定外殼的中部。3.根據(jù)權利要求1所述的一種多向可測對接式蠕變應力計，其特征在于，傳感外殼裝置的前緊固螺栓與后緊固螺栓均為兩個，且沿固定外殼軸向相互對稱。4.根據(jù)權利要求1所述的一種多向可測對接式蠕變應力計，其特征在于，兩個應變基塊可沿前緊固螺栓與后緊固螺栓軸向自由轉動，并通過前緊固螺栓與后緊固螺栓的緊固實現(xiàn)前后兩個應變基塊的穩(wěn)定。5.根據(jù)權利要求1所述的一種多向可測對接式蠕變應力計，其特征在于，應變基塊為橡膠塊，且橡膠塊為八面體，四邊形面上粘貼一張電阻應變片，六邊形面上粘貼兩張電阻應變片。6.根據(jù)權利要求1所述的一種多向可測對接式蠕變應力計，其特征在于，電阻應變片監(jiān)測數(shù)據(jù)通過傳感線傳輸。7.根據(jù)權利要求1所述的一種多向可測對接式蠕變應力計，其特征在于，接線柱固定于傳感外殼裝置上，接線柱一端通過傳感線與電阻應變片相接，另一端與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相接。
【專利摘要】本實用新型公開了一種多向可測對接式蠕變應力計，包括傳感外殼裝置與傳感監(jiān)測裝置，所述的傳感外殼裝置由前連接螺孔、固定外殼、前緊固螺栓、分隔環(huán)、后連接螺孔、后緊固螺栓組成，傳感監(jiān)測裝置由應變基塊、電阻應變片、傳感線與接線柱組成，傳感外殼裝置的前連接螺孔和后連接螺孔可通過不同長度梅花形空心鋼管連接實現(xiàn)不同個數(shù)多向可測對接式蠕變應力計的安裝，兩個應變基塊可沿前緊固螺栓與后緊固螺栓軸向自由轉動，并通過前緊固螺栓與后緊固螺栓的緊固實現(xiàn)前后兩個應變基塊的穩(wěn)定，應變基塊為八面體橡膠塊，橡膠塊每面均粘貼電阻應變片，電阻應變片通過傳感線與接線柱連接，接線柱與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相連。
【IPC分類】G01L5/00
【公開號】CN205138695
【申請?zhí)枴緾N201520710438
【發(fā)明人】辛亞軍, 姬紅英
【申請人】河南理工大學
【公開日】2016年4月6日
【申請日】2015年9月15日