[發(fā)明專利]一種用于隧道圍巖內(nèi)部滲透壓力測量裝置及測量方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710343217.6
• 申請日: 2017-05-16
• 公開（公告）號: CN107014734A
• 公開（公告）日: 2017-08-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李術(shù)才;林鵬;許振浩;黃鑫;王文揚;高斌;潘東東
• 申請（專利權(quán)）人: 山東大學(xué)
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08
• 代理公司: 濟南圣達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司37221
• 代理人: 張勇

1.一種用于隧道圍巖內(nèi)部滲透壓力測量裝置，其特征是：包括主體框架、鉆孔封閉機構(gòu)、滲透壓力測量機構(gòu)和數(shù)據(jù)處理器，所述鉆孔封閉機構(gòu)、滲透壓力測量機構(gòu)和數(shù)據(jù)處理器設(shè)置于主體框架上，主體框架提供承載力，保證其穩(wěn)定安裝于鉆孔內(nèi)；

所述鉆孔封閉機構(gòu)設(shè)置于主體框架上，切斷鉆孔與外部空間的水力聯(lián)系，同時向鉆孔內(nèi)進行單向的氣壓加載，所述滲透壓力測量機構(gòu)檢測實時滲透壓力，所述數(shù)據(jù)處理器控制加載氣壓和采集并采集滲透壓力數(shù)據(jù)。

2.如權(quán)利要求1所述的一種用于隧道圍巖內(nèi)部滲透壓力測量裝置，其特征是：所述主體框架具體包括剛性套管、環(huán)形支撐、儀表安放端頭和透水過濾端頭，所述環(huán)形支撐套裝于剛性套管外側(cè)，以提供支撐力，所述透水過濾端頭設(shè)置于剛性套管的一端，儀表安放端頭設(shè)置于剛性套管的另一端。

3.如權(quán)利要求2所述的一種用于隧道圍巖內(nèi)部滲透壓力測量裝置，其特征是：所述透水過濾端頭與剛性套管連接，其上設(shè)置透水孔和濾網(wǎng)，防止巖屑和淤泥進入剛性套管內(nèi)。

4.如權(quán)利要求2所述的一種用于隧道圍巖內(nèi)部滲透壓力測量裝置，其特征是：所述儀表安放端頭內(nèi)設(shè)置電動氣壓加載器和數(shù)據(jù)處理器。

5.如權(quán)利要求1所述的一種用于隧道圍巖內(nèi)部滲透壓力測量裝置，其特征是：所述鉆孔封閉機構(gòu)，包括彈性氣囊、進氣管、單向止氣閥、泄氣閥和電動氣壓加載器，所述彈性氣囊套設(shè)在剛性套管外沿，進氣管一端穿過剛性套管上的預(yù)留孔與彈性氣囊連通，另一端與電動氣壓加載器連接，電動氣壓加載器向彈性氣囊中壓入氣體，該連接處設(shè)置單向止氣閥，單向止氣閥在氣壓加載時，限制氣體只進入彈性氣囊。

6.如權(quán)利要求5所述的一種用于隧道圍巖內(nèi)部滲透壓力測量裝置，其特征是：所述進氣管上設(shè)置有泄氣閥，以釋放彈性氣囊中的氣體。

7.如權(quán)利要求1所述的一種用于隧道圍巖內(nèi)部滲透壓力測量裝置，其特征是：所述滲透壓力測量機構(gòu)套裝于剛性套管內(nèi)。

8.如權(quán)利要求1所述的一種用于隧道圍巖內(nèi)部滲透壓力測量裝置，其特征是：所述滲透壓力測量機構(gòu)包括滲壓計和電導(dǎo)線，滲壓計安裝在前述透水過濾端頭處，進行滲壓采集，通過電導(dǎo)線與數(shù)據(jù)處理器連接進行數(shù)據(jù)傳輸。

9.如權(quán)利要求1所述的一種用于隧道圍巖內(nèi)部滲透壓力測量裝置，其特征是：所述彈性氣囊具有伸縮性和膨脹性，采用彈性材質(zhì)。

10.基于權(quán)利要求1-9中任一項所述的測量裝置的工作方法，其特征是，包括：

1)將滲透壓力測量裝置插入待測隧道圍巖內(nèi)部鉆孔中；

2)測量裝置安放好后，關(guān)閉泄氣閥并打開電動氣壓加載器向彈性氣囊中充氣，在單向止氣閥的控制作用下，彈性氣囊膨脹并逐漸與鉆孔壁緊密貼合，起到隔水的作用；

3)待地下水慢慢充入鉆孔前端封閉空間后，滲透壓力測量機構(gòu)逐漸監(jiān)測到滲透壓力并將數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理器，待滲透壓力趨于穩(wěn)定狀態(tài)時，此時測得的滲透壓力即為圍巖內(nèi)部滲透壓力；

4)測量完成后，打開泄氣閥，彈性氣囊中氣體釋放后縮回原來大小，將滲透壓力測量裝置從鉆孔中收回，完成操作。