[發明專利]一種空心包體應力計

在審

• 申請號: 201410751698.0
• 申請日: 2014-12-02
• 公開（公告）號: CN104390734A
• 公開（公告）日: 2015-03-04
• 發明（設計）人: 解波;張宏忠;彭巖;孫靜雯
• 申請（專利權）人: 安徽恒源煤電股份有限公司
• 主分類號: G01L1/22
• 分類號: G01L1/22
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種地應力測量用應力計，尤其涉及的是一種空心包體應力計。

背景技術

應力計(stress?gauge)是測量地應力的儀器。根據地應力測量中使用的傳感器的剛度不同，可將傳感器分為兩種：若剛度比所測地點巖石的剛度大時，稱為應力計；若小于被測地區巖石的剛度，則稱變形計或應變計。因應力計剛度大，有很大能力反抗巖石變形，而本身所承受的壓力主要取決于巖石中的應力，與巖石的彈性常數關系不大，剛度愈大這種效應愈明顯，因此用它進行測量時不需精確測定巖石的彈性常數。應變計則相反，其變形程度除與巖石中的應力有關外，還與巖石彈性常數有關，測地應力時必須精確測定巖石的彈性模量。有壓磁電感應力計、振弦應力計、鋼環應力計、電容應力計和光彈應力計等多種。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供了一種空心包體應力計，更為適用于軟弱、多裂縫、完整性差的巖體。

本發明是通過以下技術方案實現的，本發明包括設置于巖石鉆孔外的安裝桿、定向器和定向銷，設置于巖石鉆孔內的環氧樹脂筒、固定銷、活塞桿、出膠孔和導向頭；所述定向器設置在安裝桿上用以旋轉安裝桿定向，定向器上連接定向器導線，安裝桿的頂部和環氧樹脂筒連接，安裝桿的頂部開設連接孔，定向銷通過連接孔連接安裝桿和環氧樹脂筒，環氧樹脂筒的外壁上設有應變從，應變從連接讀數電纜，環氧樹脂筒的內部設有空腔，空腔內裝填粘膠劑，活塞桿的首端套設在環氧樹脂筒的空腔內，活塞桿為空心結構，所述空心結構連通空腔，環氧樹脂筒上開設通孔，所述固定銷穿過所述通孔定位所述活塞桿，出膠孔設置在活塞桿的末端且與出膠孔連通，導向頭固定在活塞桿上。

作為本發明的有效方式之一，所述環氧樹脂筒的端部設有第一密封圈，導向頭上設有第二密封圈，第一密封圈和第二密封圈將巖石鉆孔與環氧樹脂筒、活塞桿之間的空隙形成封閉空間。

作為本發明的有效方式之一，所述應變從上包覆環氧樹脂外層。

作為本發明的有效方式之一，所述應變從包括三個應變花，所述應變花沿環氧樹脂筒圓周方向分布，相鄰應變花的夾角為120°。

作為本發明的有效方式之一，所述每個應變花上有四個應變片，每個應變花上的應變片依次旋轉45°設置。

本發明相比現有技術具有以下優點：本發明與其它孔壁應力計相比的優點是更能適應于軟弱、多裂隙、完整性較差的巖體，操作方便，測試成功率較高。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖；

圖2是環氧樹脂筒上應變從的示意圖；

圖3是圖2的截面圖；

圖4是單個應變花上應變片的分布示意圖。

具體實施方式

下面對本發明的實施例作詳細說明，本實施例在以本發明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發明的保護范圍不限于下述的實施例。

如圖1所示，本實施例包括設置于巖石鉆孔12外的安裝桿1、定向器3和定向銷5，設置于巖石鉆孔12內的環氧樹脂筒7、固定銷9、活塞桿11、出膠孔13和導向頭15；所述定向器3設置在安裝桿1上用以旋轉安裝桿1定向，定向器3上連接定向器導線2，安裝桿1的頂部和環氧樹脂筒7連接，安裝桿1的頂部開設連接孔，定向銷5通過連接孔連接安裝桿和環氧樹脂筒7，環氧樹脂筒7的外壁上設有應變從16，應變從16連接讀數電纜4，環氧樹脂筒7的內部設有空腔8，空腔8內裝填粘膠劑，活塞桿11的首端套設在環氧樹脂筒7的空腔8內，活塞桿11為空心結構，所述空心結構連通空腔8，環氧樹脂筒7上開設通孔，所述固定銷9穿過所述通孔定位所述活塞桿11，出膠孔13設置在活塞桿11的末端且與出膠孔13連通，導向頭15固定在活塞桿11上。

環氧樹脂筒7的端部設有第一密封圈6，導向頭15上設有第二密封圈14，第一密封圈6和第二密封圈14將巖石鉆孔12與環氧樹脂筒7、活塞桿11之間的空隙10形成封閉空間。

如圖2、圖3和圖4所示，應變從16上包覆環氧樹脂外層，應變從16包裹在環氧樹脂筒7外部。應變從16包括三個應變花，所述應變花沿環氧樹脂筒7圓周方向分布，相鄰應變花的夾角為120°。每個應變花上有四個應變片，每個應變花上的應變片依次旋轉45°設置。

該應力計的使用方法如下：

(a)造孔：先用130mm金剛石鉆頭開孔，鉆進到預測孔深，再用36mm鉆頭同心鉆進測量孔，長度約33cm。