[發明專利]一種空心包體應力計及其測量方法

在審

• 申請號: 201811214447.3
• 申請日: 2018-10-18
• 公開（公告）號: CN109211446A
• 公開（公告）日: 2019-01-15
• 發明（設計）人: 劉曉彥;龐建勇;杜傳梅;王雪松;彭月月
• 申請（專利權）人: 安徽理工大學
• 主分類號: G01L1/22
• 分類號: G01L1/22;G01D21/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種測試地應力的應力計，尤其涉及一種空心包體應力計測試地應力領域。該空心包體應力計，包括監測裝置、環氧樹脂筒、和導向裝置，所述檢測裝置包括攝像機安置器和攝像機，所述攝像機安置器包括中空上部和底座，環氧樹脂筒體周圍均勻粘貼四組應變花，通過應變花來測量三維地應力，所述錐形導頭包括調節桿和錐形導頭。本發明通過在空心包體應力計上安裝檢測裝置，可實時監測在推力桿的作用下環氧樹脂筒體內膠體的流出情況，從而確保使得環氧樹脂內的膠體全部擠出，裝置安裝方便并且能夠實現多次使用，節約成本。

技術領域

本發明涉及地應力測量設備領域，尤其涉及一種空心包體應力計及其測量方法。

背景技術

由于地質構造等原因使地殼物質產生了內力效應，這種應力稱為地應力。地應力是存在于地殼中的未受工程擾動的天然應力，也稱巖體初應力、絕對應力或原巖應力，廣義上也指地球體內的應力，它包括由地熱﹑重力﹑地球自轉速度變化及其他因素產生的應力，地應力活動會產生或影響地質構造。劇烈的地應力活動會引起地震，地應力活動還可影響地殼內巖石、礦物的物理性質和化學性質，不考慮地應力而進行施工往往會使生產不能正常進行，并且可能造成嚴重的工程事故，因此準確的測量出地應力十分重要。

現在測量地應力常用的是空心包體應力計，主要用于測量巖石和混凝土中三向應力，且應力計是由一系列的應變計組成，應變計封裝在彈性模量已知的空心管壁上。用環氧樹脂把應力計固定在鉆孔中，然后監測在鉆孔套芯應力解除過程中的應變響應，或者把應力計永久地放在原地，用于監測相對應力隨時間。但是因為復雜的構造導致在施工過程無法準確的確定環氧樹脂膠體的擠出情況，會造成實驗結束才發現環氧樹脂筒體內的膠體并沒有完全的擠出而影響實驗效果，因此，設計一種便于觀察應力計工作時膠體擠出情況的空心包體應力計很有必要。

發明內容

本發明的目的是為了解決技術中不能準確確定環氧樹脂膠體完全擠出情況，而提出一種便于觀察應力計工作時膠體擠出情況的空心包體應力計。

為了實現上述目的，本發明采用了如下技術方案：

一種空心包體應力計，包括監測裝置、環氧樹脂筒、和導向裝置，所述檢測裝置包括攝像機安置器和攝像機，所述攝像機安置器包括中空上部和底座，所述攝像機采用型號為USB01 的夜視USB線攝像機，通過數據線連接數據終端進行實時監測，所述數據線可根據現場實際情況配備合適的長度，所述數據終端建議使用型號為KT267-S的礦用本安型手機，攜帶方便并且能都夠同時實現多種用途，所述環氧樹脂筒體一端呈完全開口狀，另一端呈凸出圓柱縮口狀且設置有外螺紋，環氧樹脂筒體周圍均勻粘貼四組應變花，通過應變花來測量三維地應力，從而達到測量目的，所述錐形導頭包括調節桿和錐形導頭。

進一步的，所述攝像機安置器中空上部為一端封閉的圓柱筒體，所述圓柱筒體外部設有翼緣用于和環氧樹脂筒體的凹槽咬合，從而將兩者安裝在一起，所述圓柱筒體另一端設置有外螺紋，所述安置器底座為瓶蓋狀并設有數據線通過孔，所述底座設有內螺紋，能夠與中空上部的外螺紋咬合，所述數據線的長度可根據現場實際情況截取，從所述攝像機安置器底座的數據線通過孔引出，并經過安裝桿及連接桿內部，從而保證數據線在試驗時不被破壞，不影響二次使用，將所述攝像機放入中空上部，間隙部分用棉花塞滿使得攝像機穩定的安置在攝像機安置器內部，將底座與中空上部擰緊，再將通過中空上部的翼緣轉入環氧樹脂筒體留置凹槽內，使攝像機安置器和環氧樹脂筒體連接在一起，并在接口處涂上密封膠、安裝密封圈以保證其密封性，所述攝像機安置器選用硬質透明PVC作為材料，可使攝像機安置器內部的攝像機在擠漿的時候進行實時檢測并通過數據線連接的礦用本安型手機來反饋膠體的擠出情況，以保證環氧樹脂筒體內的膠體全部擠出，還可以利用攝像機的存錄功能把擠膠時膠體流動情況記錄下來作為后期數據分析的參考，因為所述攝像機被攝像機安置器妥善的保存，所以在測試完成后可將攝像機取出，可多次使用，節約成本。