[發明專利]桿式同軸多點位移測量裝置

有效

• 申請號: 201210287085.7
• 申請日: 2012-08-14
• 公開（公告）號: CN102809360A
• 公開（公告）日: 2012-12-05
• 發明（設計）人: 劉劍鳴
• 申請（專利權）人: 中國水電顧問集團中南勘測設計研究院
• 主分類號: G01B21/02
• 分類號: G01B21/02;G01B21/32
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 盧宏

技術領域

?本發明涉及一種測量邊坡巖體和洞室圍巖表面位移及內部變形的監測裝置，具體為一種同軸結構的桿式多點位移測量裝置。?

背景技術

采用多點位移計進行邊坡巖體及洞室圍巖的變形監測，是目前工程實際中最主要的方法之一，一般采用鉆孔的形式進行多點位移計錨頭及傳遞桿組件的埋設，在鉆孔的孔口測量沿鉆孔軸線方向的孔口位移和內部巖體變形。

目前所使用的桿式多點位移計為多傳遞桿組件（一個傳遞桿組件包括：一個錨頭、一根傳遞鋼桿、一根塑料套管）的多點組合形式，即按各錨頭布置的要求將各自的傳遞桿組件集合捆扎在一起安裝在鉆孔內，位移傳感器與孔口端頭傳遞桿對向聯接（每支位移傳感器對接一根傳遞桿），構成了現有的桿式多點位移計。由于位移傳感器與孔口端頭傳遞桿對接，在位移傳感器固定機架的影響下，一般不能采用人工測量機具進行人工測量，位移傳感器安裝基座孔口外露部分相對較長。而且無人工對應測量手段和數據，當位移傳感器損壞后一般不能進行更換修復。

發明內容

本發明的目的在于，針對現有技術的不足，提供一種桿式同軸多點位移測量裝置，結構外形簡潔且精密度較高，可同時采用人工測量和自動化監測，以提高監測的準確度，并且可以實現對位移傳感器進行更換修復。

本發明的技術方案為，一種桿式同軸多點位移測量裝置，包括安裝基座和多根位移傳遞管，每根位移傳遞管兩端分別設有錨頭和測量端，位移傳遞管外部套裝塑料套管，所述安裝基座上有供位移傳遞管穿過的通道，錨頭和測量端分別置于安裝基座的兩側，所述位移傳遞管的管徑由小到大遞增并按從內向外的順序依次同軸套裝，最內側位移傳遞管上的錨頭為實心錨頭而其余位移傳遞管上的錨頭為帶通心孔的通心錨頭；各通心錨頭與相鄰內側的位移傳遞鋼管連接且相鄰內側的位移傳遞鋼管從通心錨頭的通心孔穿過，各外套塑料管在其外側的通心錨頭處截斷和變徑使通心錨頭的錨固段外露；錨頭與安裝基座之間的距離按照其所在位移傳遞管從內向外的順序依次遞減。

所述各測量端分別安裝位移測量端子。

所述測量裝置還包括多個位移傳感器，每個位移傳感器分別與一個位移測量端子相連。

所述安裝基座的結構為凹形帶翼板的圓筒狀。

所述安裝基座在靠近測量端子的一端安裝固定板，固定板設有一個中心孔和多個位移傳感器基座殼體的固定孔位，該固定孔位按照其安裝數量呈等角度分布，傳感器的基座殼體插入安裝固定板的位移傳感器安裝孔位固定，每個位移傳感器的測桿與對應的測量端子相連。

所述安裝基座在靠近測量端設有保護罩，位移測量端子均置于保護罩內。

采用鋼管作為位移傳遞桿，用不同管徑的鋼管由小到大遞增同中心軸套裝在一起，再加上各位移傳遞鋼管前端的錨頭、后端的測量端子，以及外層鋼管段的塑料外套管，構成桿式同軸多點位移傳遞桿組件；根據工程實際需要設置各錨頭的位置，即各位移傳遞鋼管的長度，最內側位移傳遞鋼管最長且管徑最小，其前端的錨頭為實心錨頭，其余長度依次遞減和管徑依次遞增的位移傳遞鋼管的前端錨頭為通心錨頭；外套塑料管在各通心錨頭處截斷和變徑,使錨頭的錨固段(有凹槽段)外露,以利于水泥灌漿將錨頭與孔壁巖體固結。

在該桿式同軸多點位移傳遞桿組件的后端（孔口端）設有一個凹形帶翼板的圓筒圓筒的安裝基座，凹形圓筒部份安裝在鉆孔內，其翼板采用膨脹螺栓固定在孔口巖壁上，桿式同軸多點位移傳遞桿組件的后端穿過凹形圓筒底部的圓孔，并伸出孔口巖壁以外，依順序設有測量端子，通過量測位移測量端子與安裝基座環形凸緣之間的距離，即可實現人工測量；在安裝基座環形凸緣內側有一個位移傳感器的安裝固定板，設有一個中心孔和多個位移傳感器的安裝孔位，將各位移傳感器的基座殼體插入安裝固定板的位移傳感器安裝孔位固定，使位移傳感器內藏于安裝基座的凹形圓筒內，然后再將各位移傳感器的測桿與對應的測量端子相連，以實現自動化監測；為了對測量端子和位移傳感器進行保護，在安裝基座的環形凸緣外側設有一個保護罩套筒，測量端子和位移傳感器均置于該保護罩內。

按照本發明的具體實施例，所述位移傳遞鋼管為4根，且相鄰位移傳遞鋼管上的位移測量端子之間所成角度為90°。根據工程實際需要位移傳遞鋼管也可設為3根或6根，設為3根時，相鄰位移傳遞鋼管上的位移測量端子之間所成角度為120°；設為6根時，相鄰位移傳遞管上的位移測量端子之間所成角度為60°。

使用本發明提供的桿式同軸多點位移測量裝置進行測量的方法如下：

（1）一般采用鉆孔的方式埋設桿式同軸多點位移測量裝置的錨頭、位移傳遞鋼管和塑料套管，并在孔口安裝固定好基座；