[發明專利]一種巖體鉆孔內變形測桿的孔底固定裝置

在審

• 申請號: 201710788007.8
• 申請日: 2017-09-04
• 公開（公告）號: CN107816343A
• 公開（公告）日: 2018-03-20
• 發明（設計）人: 江權;劉暢;張妹珠;馮夏庭;蘇國韶;楊冰
• 申請（專利權）人: 中國科學院武漢巖土力學研究所
• 主分類號: E21B47/00
• 分類號: E21B47/00
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務所42001
• 代理人: 王敏鋒

技術領域

本發明涉及一種巖體鉆孔內變形測桿的孔底固定裝置，更具體涉及一種地下工程圍巖體的變形測量時其測桿在鉆孔孔底快速安裝的固定裝置，屬于巖土工程技術領域。

背景技術

隨著社會與經濟的快速發展，國家基礎設施建設中還將有許多大型地下工程即將修建，其地下隧洞/隧道/采場開挖后圍巖變形監測問題對于工程安全性分析和災害預警都十分重要：(1)在水資源開發與利用方面我國還將有近40座100萬kW級水電站即將興建或納入規劃，而這些水電工程中大型地下廠房和輸水管道都無一例外地需進行圍巖變形監測，其變形監測測量桿在圍巖內部快速和可靠安放十分重要；(2)在礦山開采方面，我國很多礦山即將或已經轉入深部開采，必將出現很多大埋深的采場(群)，為保證礦山開拓巷道安全必定需要考慮變形監測儀器的快速安裝與固定問題；(3)在公路與鐵路交通方面，今后十多年內，我國鐵路里程將增至10萬公里，公路網總規模在2020年也將達到300萬公里，山區大埋深公路和鐵路隧道建設都將面臨隧道圍巖內部變形量測儀器的固定問題。

可見，如何在圍巖內部快速安裝變形監測儀器對于盡早捕獲工程圍巖卸荷變形，為工程穩定性分析、工程支護優化設計和工程災害預警都具有十分重要的意義，如果能夠通過一種快速的端頭固定技術創新實現變形監測儀器在圍巖鉆孔內部盡早地安裝和運行，從而盡早地獲得圍巖的早期卸荷變形數據，將可極大地減少和避免工程事故發生，大大節約工程建設成本。

然而，目前適用于現場變形監測的測量桿的鉆孔孔底快速固定設備或技術儲備不足，僅有的幾種傳統測量桿在巖體鉆孔中的固定裝置或方法還有待改進：

(1)傳統的錨固劑/漿液固定：經常采用的巖體內部變形測量的位移計固定方法都是通過在鉆孔內部安裝好測量位移計后進行錨固劑固結處理，等待錨固劑/漿液經過一段時間硬化后即實現測量桿在鉆孔孔底的固定，但這種直接注入劑/漿液的固定方法雖然具有可靠性高的優點，但同時具有不足：一方面其漿液凝固需要一定時間而導致測量滯后一段時間，從而致使無法盡早地開始圍巖變形監測；另一方面未采用技術手段確保測量桿位于鉆孔中央位置，易導致一定的測量誤差或測量桿與孔壁之間的錨固效果不理想(中國專利申請號201120070270.1，專利名稱為“巖土體測孔多點位移計注漿安裝用封孔密封裝置”，該申請案多點位移計注漿安裝采用注漿封孔密封的方式，其注漿固結需要時間；中國專利申請號201310237358.1，發明名稱為“一種多點位移計安裝埋設注漿方法”，該申請案提供了一種位移計采用雙注漿方式，即位移計配置一根排氣管，遠端錨頭和近端錨頭，雙注漿管的方法解決注漿飽滿的問題，但未考慮測量桿體如何置于鉆孔中央位置；中國專利申請號201320343285.X，發明名稱“一種巖土工程安全監測垂直多點位移計裝置”，該申請案提出所述位移計中第一根注漿管安裝在孔口內一米處，第二根注漿管安裝在遠端錨頭處，排氣管超出遠端錨頭一米，并在排氣管頂端20cm內打幾個側孔，但該方法一方面需要等待漿液凝固后才能進行變形監測，另一方面也未深入考慮位移計在鉆孔位置是否偏位的問題)。