[發明專利]用于富水軟弱地層的多層伸縮式多點位移計錨頭

有效

• 申請號: 201210532553.2
• 申請日: 2012-12-12
• 公開（公告）號: CN103015389A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 王建秀;鄒寶平;周小博;劉笑天;姜韻驊;王國濤;馬瑞強;郭清鋒
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: E02D1/00
• 分類號: E02D1/00
• 代理公司: 上海天協和誠知識產權代理事務所 31216
• 代理人: 葉鳳

1.用于富水軟弱地層的多層伸縮式多點位移計錨頭，其特征在于，該錨頭包括安置于待測土體的鉆孔內的若干測點錨固頭單元，各測點錨固頭單元依次垂直放置且相互之間首末皆通過套管連接，每個測點錨固頭單元對應固定于鉆孔縱向的一個測點；

所述套管為中空的構件，各段套管的長度可根據位移測點的間隔長度選用鋼管進行定制；

所述鉆孔內測點錨固頭單元設計為面接觸式，每個測點錨固頭單元均包括主錨固頭和錨頭保護罩，錨頭保護罩連接于主錨固頭底部；測點錨固頭單元上端是由主錨固頭通過鎖定螺釘與上套管連接，其下端是由錨頭保護罩通過鎖定螺釘與下套管連接；

所述主錨固頭包括銦鋼絲及定滑輪裝置、外力轉化裝置和錨爪執行機構，銦鋼絲及定滑輪裝置接受外力并通過外力轉化裝置的轉化和驅動，使得錨爪執行機構實現收縮動作，所述外力轉化裝置包括一個拉伸彈簧裝置和若干異形彈簧，所述錨爪執行機構為若干三角形刀片式錨抓，所述異形彈簧數量和錨抓數量一致，其中：

所述銦鋼絲及定滑輪裝置設置于主錨固頭的頂端，銦鋼絲一端與外力連接，其另一端經過定滑輪組后與拉伸彈簧裝置的輸入端連接，用于實現接受外力并通過定滑輪組調整受力方向，使得拉伸彈簧輸入端起升或下降始終處于垂直方向；

所述外力轉化裝置置于主錨固頭的中央區域，其拉伸彈簧裝置中的拉伸彈簧嵌入垂直套筒內部，垂直套筒用于穩定拉伸彈簧的上下運動，拉伸彈簧輸出端連接于異形彈簧共有的輸入端，所述各異形彈簧的輸出端分別連接于執行機構的各錨抓基部；

所述錨爪執行機構，其若干錨抓均布于主錨固頭的外圍區域，在主錨固頭外圍區域分別開設相應空隙供各錨抓伸縮；

主錨固頭通過設置隔離套筒來限位其中央和外圍兩個功能區域。

2.如權利要求1所述的用于富水軟弱地層的多層伸縮式多點位移計錨頭，其特征在于，所述主錨固頭和錨頭保護罩之間通過定位孔連接，具體為主錨固頭為內定位孔，保護罩為外定位孔，兩定位孔內插入定位螺栓實現連接。

3.如權利要求1所述的用于富水軟弱地層的多層伸縮式多點位移計錨頭，其特征在于，在所述拉伸彈簧裝置腰部設置一水平固定板，該水平固定板焊接固定于隔離套筒和垂直套筒之間。

4.如權利要求1所述的用于富水軟弱地層的多層伸縮式多點位移計錨頭，其特征在于，在外力轉化裝置的正下方還設置一水平定位板，水平定位板與錨抓高度相當，在鉆孔內測點錨固頭單元處于伸開狀態時，該水平定位板用于支撐和定位執行機構的各異形彈簧同一水平面上，且使得各異形彈簧與執行機構的各錨抓也處于同一水平面上。

5.如權利要求4所述的用于富水軟弱地層的多層伸縮式多點位移計錨頭，其特征在于，所述水平定位板焊接固定于錨頭保護罩內的隔離套筒上。

6.如權利要求1所述的用于富水軟弱地層的多層伸縮式多點位移計錨頭，其特征在于，所述拉伸彈簧裝置的底部設有截面呈八字形的錐形定位套筒，定位套筒自身高度可調節整個拉伸彈簧裝置的高度，以適應整個主錨固頭設計尺寸高度，且該定位套筒安裝于隔離套筒與拉伸彈簧裝置的垂直套筒之間的區域且定位套筒錐形斜度與異形彈簧動拉伸時最大斜度閾值一致。

7.如權利要求1所述的用于富水軟弱地層的多層伸縮式多點位移計錨頭，其特征在于，所述若干異形彈簧、若干三角形刀片式錨抓分別都為三個，圓周內120°夾角分布。

8.如權利要求1或者7所述的用于富水軟弱地層的多層伸縮式多點位移計錨頭，其特征在于，所述三角形刀片式錨抓外沿為刀刃狀。