[實用新型]大量程機械式多點位移計

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200720086374.5
• 申請日: 2007-08-09
• 公開（公告）號: CN201110753Y
• 公開（公告）日: 2008-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉泉聲;肖春喜
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所
• 主分類號: G01B5/30
• 分類號: G01B5/30
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務(wù)所
• 代理人: 王敏鋒

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于一種測量儀器，更具體涉及一種大量程機械式多點位移計，主要用于量測地下工程建設(shè)中圍巖深部巖層的變形，為信息化施工提供準(zhǔn)確有效的信息。

技術(shù)背景

在隧道、井下巷道、邊坡、地下廠房等建設(shè)工程中，工程技術(shù)人員常常需要了解施工過程中圍巖深部巖層的變形大小及其時空變化規(guī)律，用以判斷施工方案的合理性，指導(dǎo)后續(xù)施工。另一方面，圍巖深部巖層位移的大小除了施工因素的影響外，還與圍巖結(jié)構(gòu)、強度有關(guān)，硬巖變形小，軟巖變形大，加之現(xiàn)場監(jiān)測頻度高、時間長，因此要求測量設(shè)備量程大，精度高，安裝方便，操作簡單。圍巖深部位移一般用多點位移計量測，采用的方法是在關(guān)注的斷面打幾個幾米甚至幾十米的直孔，根據(jù)需要在孔內(nèi)不同深度處布置測點，在孔口量測圍巖內(nèi)不同深度處巖層位移的大小，方向。多點位移計主要由孔口讀數(shù)裝置和孔內(nèi)測點錨固裝置組成，目前孔內(nèi)測點錨固方式較多，有的是用水膨脹壓縮木錨固，有的是用爪鉤式錨頭的點接觸錨固，還有的是用注漿或錨固劑粘結(jié)孔內(nèi)測點的錨固，這些錨固手段常常受到現(xiàn)場條件的制約，使得操作不便，安裝困難，錨固強度不可靠。孔口讀數(shù)裝置有的是用直尺量測，有的是電子式，這些量測手段往往由于誤差大、精度低、不穩(wěn)定、抗干擾能力差、量程較小等缺陷而不能滿足工程量測需要。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的在于提供一種大量程機械式多點位移計，結(jié)構(gòu)簡單、量程大、操作方便，錨固迅速、抗滑能力強，錨固效果更可靠。

為了達(dá)到上述目的，本實用新型采用以下技術(shù)措施：

一種大量程機械式多點位移計，它包括孔口讀數(shù)儀、孔口基準(zhǔn)板、孔內(nèi)測點錨固頭。根據(jù)安裝孔的位置，將孔口基準(zhǔn)板用膨脹螺栓固定在孔口壁上，孔口讀數(shù)儀底板的定位栓插入孔口基準(zhǔn)板中的定位孔內(nèi)，打開永久磁鐵，將孔口讀數(shù)儀固定在孔口基準(zhǔn)板上，銦鋼絲穿過孔口基準(zhǔn)板的中心孔，銦鋼絲一端固定在孔內(nèi)測點錨固頭的緊固螺釘上，另一端穿過孔口基準(zhǔn)板的中心孔固定在帶有測點標(biāo)記的錐形夾上，帶有測點標(biāo)記的錐形夾裝在孔口讀數(shù)儀的錐形掛鉤中。

孔口讀數(shù)儀：孔口讀數(shù)儀設(shè)計為一個便攜式整體，由主尺、副尺、調(diào)節(jié)手輪、調(diào)節(jié)螺桿、彈簧拉力計、錐形掛鉤、聯(lián)動桿、永久磁鐵、定位栓、底板、頂板和連接桿組成。該裝置由三個連接桿連接頂板和底板構(gòu)成一個框架，在一個連接桿上固定一只主尺，主尺上裝有可移動的副尺，頂板中心的調(diào)節(jié)螺桿上部裝有調(diào)節(jié)手輪，下端連接彈簧拉力計，彈簧拉力計的錐形掛鉤連接一個聯(lián)動桿，聯(lián)動桿與副尺相連，兩塊永久磁鐵固定在底板的兩邊，兩個定位栓固定在底板的底面。其特點是主尺的零刻度設(shè)在讀數(shù)儀的底板上，單位刻度為毫米，量程為200毫米，副尺為五十分刻度并且可以在主尺上移動，調(diào)節(jié)螺桿上的調(diào)節(jié)手輪起著兩個重要作用：當(dāng)旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)手輪時，通過調(diào)節(jié)螺桿的移動，一是準(zhǔn)確地控制拉力計對銦鋼絲的拉力，二是通過聯(lián)動桿帶動副尺移動，當(dāng)拉力計指針指示為一個預(yù)定的拉力時，測尺上主尺加副尺的讀數(shù)便是銦鋼絲的長度。

孔內(nèi)測點錨固頭：孔內(nèi)測點錨固頭設(shè)計為面接觸式，它由主軸、壓簧底座、壓簧、滑動環(huán)、支撐桿、錨固板、銦鋼絲緊固螺釘和鎖扣組成。兩個壓簧套在主軸上，由主軸兩端的壓簧底座固定壓簧的一端，壓簧的另一端前面各裝有一個滑動環(huán)，每一個滑動環(huán)上各鉸接3個支撐桿，每一對對應(yīng)的支撐桿上鉸接一片錨固板，鎖扣裝在主軸和一片錨固板之間，銦鋼絲的一端由緊固螺釘固定在主軸上。其特點是：支撐桿互為120度夾角，錨固板表面為鋸齒狀圓弧面，能有效地提高錨固板的抗滑能力，增強錨固板與孔壁的接觸效果，當(dāng)測點錨固頭上的鎖扣被解開后，主軸上兩端的兩個壓簧瞬間釋放壓力，推動壓簧前端的兩只滑動環(huán)相對運動并帶動鉸接在滑動環(huán)上的支撐桿撐開，使三片錨固板在孔內(nèi)迅速同步展開并與鉆孔壁面緊密接觸，起到測點錨固的作用，這種錨固方式安裝簡便，錨固迅速、可靠，并且可在76～100mm不同的孔徑內(nèi)迅速展開錨固。

本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點和效果：由主尺和副尺組合的測尺，不僅精度能滿足量測需要，而且還將量程提高到了200毫米；由于聯(lián)動桿能聯(lián)動副尺在主尺上移動，使得在控制對銦鋼絲拉力的同時完成讀數(shù)，簡化了量測步驟；測點錨固裝置由兩只彈簧自釋放彈性能量完成錨固，不受現(xiàn)場條件的制約，安裝極為方便；錨固板表面鋸齒狀圓弧面的特點，使得錨固板與鉆孔壁面接觸更加緊密，抗滑能力增強，錨固效果更可靠，可適用于不同孔徑內(nèi)的錨固。

附圖說明

圖1為一種大量程機械式多點位移計結(jié)構(gòu)示意圖

圖2為測點錨固頭結(jié)構(gòu)示意圖

圖3(a)為測點錨固頭左視圖、(b)為測點錨固頭右視圖