[發明專利]一種矩形鉆孔應力監測裝置及監測方法

有效

• 申請號: 201810345734.1
• 申請日: 2018-04-18
• 公開（公告）號: CN108426663B
• 公開（公告）日: 2019-12-24
• 發明（設計）人: 李青海;李敬凱;史衛平;范煒琳;王鶴
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: E21B10/43
• 分類號: E21B10/43
• 代理公司: 37264 青島合創知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 王曉曉

1.一種矩形鉆孔應力監測裝置，其特征在于：所述應力監測裝置包括矩形鉆頭、鉆桿和矩形鉆孔應力監測計；所述矩形鉆頭包括外部框架，所述外部框架內設有正向切刀、斜向切刀和中心導向切刀，所述中心導向切刀的中間部位設有與鉆桿連接的連接螺孔；所述矩形鉆孔應力監測計包括上蓋板、下蓋板、應力傳感器和數字顯示儀，所述上蓋板下部與下蓋板上部對應的位置設有安裝應力傳感器的安裝槽，所述應力傳感器與數字顯示儀之間通過連接線連接。

2.根據權利要求1所述的矩形鉆孔應力監測裝置，其特征在于：所述外部框架內設有4-8個正向切刀，2-4個斜向切刀。

3.根據權利要求1所述的矩形鉆孔應力監測裝置，其特征在于：所述矩形鉆頭的外部框架為閉合框架，外部框架的長度為120-140 mm，寬度為50-70 mm。

4.根據權利要求1所述的矩形鉆孔應力監測裝置，其特征在于：所述矩形鉆頭的正向切刀與外部框架的兩短邊平行，每個正向切刀的縱切面呈梯形。

5.根據權利要求1所述的矩形鉆孔應力監測裝置，其特征在于：所述矩形鉆頭的斜向切刀連接外部框架的兩對角點，每個斜向切刀的切面呈矩形。

6.根據權利要求1所述的矩形鉆孔應力監測裝置，其特征在于：所述矩形鉆頭的中心導向切刀與外部框架的兩長邊中點位置連接，其切面形狀為矩形。

7.根據權利要求1所述的矩形鉆孔應力監測裝置，其特征在于：所述矩形鉆頭的連接螺孔位于中心導向切刀、斜向切刀的相交位置。

8.根據權利要求1所述的矩形鉆孔應力監測裝置，其特征在于：所述矩形鉆孔應力監測計的上蓋板的上側邊為斜邊。

9.根據權利要求1所述的矩形鉆孔應力監測裝置，其特征在于：所述上蓋板和下蓋板通過連接合頁連接在一起。

10.利用權利要求1所述的矩形鉆孔應力監測裝置的監測方法，其特征在于，所述監測方法包括以下步驟：

(1) 預打導向鉆孔：在擬安裝矩形鉆孔應力監測計的圍巖中的擬定位置采用鉆桿打導向鉆孔至預定深度；

(2) 打矩形鉆孔：采用鉆桿將矩形鉆頭連接至沖擊式鉆機，進行矩形鉆孔的開挖，每鉆進30-50 cm來回抽推鉆頭一次，推出破巖產生的巖屑，直至鉆孔開挖至預定深度；

(3) 安裝矩形鉆孔應力監測計：將矩形鉆孔應力監測計放入矩形鉆孔，采用鉆桿將其推入預定深度；

(4) 監測：讀取矩形鉆孔應力監測計數字顯示儀的初始讀數，設定數字顯示儀記錄間隔，定期采集數字顯示儀數據，對比確定相對的應力數值。