[實用新型]橡皮叉式三軸應(yīng)變計線纜連接裝置及三軸應(yīng)變計

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201921468604.3
• 申請日: 2019-09-04
• 公開（公告）號: CN210400663U
• 公開（公告）日: 2020-04-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 岳遠(yuǎn)明;于新華;王麗新;康紀(jì)念;何小江
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電建集團中南勘測設(shè)計研究院有限公司
• 主分類號: G01L1/22
• 分類號: G01L1/22;G01L5/00;H01R13/02;H01R13/502
• 代理公司: 長沙正奇專利事務(wù)所有限責(zé)任公司 43113
• 代理人: 盧宏;李宇

本實用新型公開了一種地應(yīng)力測試用橡皮叉式三軸應(yīng)變計線纜連接裝置及三軸應(yīng)變計，其包括引線連接器，引線連接器包括第一外套，第一外套內(nèi)依次設(shè)置連接座、補償室、控向板，第一外套的后端設(shè)置封孔塞；連接座上設(shè)有插孔，插孔內(nèi)設(shè)置接線柱；補償室上設(shè)置引線孔和推桿底孔；控向板上設(shè)置穿孔；封孔塞的軸向設(shè)置推桿通孔和過線通孔；封孔塞的后端動態(tài)連接延伸到鉆孔外的套桿，套桿內(nèi)設(shè)置延伸到鉆孔外的推桿，且推桿經(jīng)推桿通孔、穿孔伸入推桿底孔中。本實用新型實現(xiàn)了三軸應(yīng)變計與線纜連接，且搭建了鉆進(jìn)狀態(tài)下巖心應(yīng)變變化過程值量測的橋梁。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種用于工程巖體地應(yīng)力測試試驗的三軸應(yīng)變計，特別是一種地應(yīng)力測試用橡皮叉式三軸應(yīng)變計線纜連接裝置及三軸應(yīng)變計。

背景技術(shù)

地球在各種動力運動作用下，在地殼中產(chǎn)生各種應(yīng)力場，使地殼物質(zhì)處于其綜合作用之下，產(chǎn)生了內(nèi)應(yīng)力效應(yīng)，這種應(yīng)力即地應(yīng)力。從巖石工程來說，巖體地應(yīng)力主要來源于地質(zhì)構(gòu)造運動和巖體自重。它對正確認(rèn)識巖體的力學(xué)性質(zhì)，研究圍巖的破壞機制，掌握地應(yīng)力對巖石工程(如壩基、地下建筑物、巖石邊坡等)的影響，充分發(fā)揮圍巖的自承能力，都是極為重要的。

地應(yīng)力測試是工程巖體穩(wěn)定性分析及工程設(shè)計的重要參數(shù)，目前主要靠實測求得，特別是構(gòu)造活動較強烈及地形起伏復(fù)雜的地區(qū)。由于應(yīng)力不能直接測得，只能通過測量應(yīng)力變化引起的諸如位移、應(yīng)變等物理量的變化值，然后基于某種假設(shè)反算出應(yīng)力值。因此，目前國內(nèi)外使用的所有應(yīng)力測量方法，都是在平硐壁面或地表露頭面上打鉆孔或刻槽，引起應(yīng)力擾動，然后用探頭測量由應(yīng)力擾動而產(chǎn)生的各種物理量變化值的方法來實現(xiàn)。

孔壁應(yīng)變法是目前常用的一種地應(yīng)力測試方法。孔壁應(yīng)變法量測元件有孔壁應(yīng)變計和空心包體式應(yīng)變計。空心包體式應(yīng)變計在上世紀(jì)70年代初期由澳大利亞聯(lián)邦科學(xué)和工業(yè)研究組織(CSIRO)研究并應(yīng)用于工程，采用測試段與線纜一體化設(shè)計，通過注膠，把應(yīng)變片與巖壁粘結(jié)在一起，是地應(yīng)力量測中，間接量測應(yīng)變值裝置之一；孔壁應(yīng)變計一般采用依據(jù)CSIR原理生產(chǎn)的橡皮叉式三軸應(yīng)變計，其包括三個呈120度等間距分布的測量活塞，各測量活塞的前端部由橡膠類物質(zhì)制成，且其前端部為圓弧狀，弧度和鉆孔弧度相一致，在前端部表面粘貼電阻應(yīng)變片，通過技術(shù)手段把測量活塞上的電阻應(yīng)變片直接粘貼到檢測孔的孔壁上，各電阻應(yīng)變片分別經(jīng)導(dǎo)線與一插頭上的插針連接，插頭與連接外部電纜的插座連接后，進(jìn)行套孔應(yīng)力解除。在應(yīng)力解除前后各測一次應(yīng)變讀數(shù)，根據(jù)應(yīng)變片的讀數(shù)變化值來計算應(yīng)力值。

目前，空心包體式應(yīng)變計在孔壁應(yīng)變法地應(yīng)力測試中應(yīng)用較為廣泛，其廣泛應(yīng)用的基礎(chǔ)之一是線纜一體化設(shè)計，因而能夠測試巖心解除過程應(yīng)變，提高數(shù)值采集可信度，但成本較高，不能重復(fù)使用；依據(jù)CSIR原理生產(chǎn)的橡皮叉式孔壁三軸應(yīng)變計成本低，但橡皮叉式孔壁三軸應(yīng)變計是直粘式的，工作中應(yīng)變元件直接粘貼到檢測孔的孔壁上，量測應(yīng)變片焊接引線與插針根部連接，通過插針、插座形式連接外部電纜引出，很明顯，橡皮叉式孔壁三軸應(yīng)變計不適用于破碎和孔內(nèi)有裂隙水的巖體地應(yīng)力測量，且由于外部電纜與量測應(yīng)變片分離，插針與插座連接后，實現(xiàn)連接的裝置不能撤出，受限于檢測孔內(nèi)安裝空間，因而僅傾向于獲取巖體解除前后的應(yīng)變值，由此計算巖體應(yīng)力，不嚴(yán)格強調(diào)解除過程量測，然而，解除過程的量測可輔助提高數(shù)據(jù)可信度，因此，嚴(yán)重制約著橡皮叉式孔壁三軸應(yīng)變計在工程中的應(yīng)用。

實用新型內(nèi)容

本實用新型要解決的技術(shù)問題是，針對橡皮叉式孔壁三軸應(yīng)變計應(yīng)用存在的不足，提供一種能測量鉆進(jìn)狀態(tài)下，巖心解除過程應(yīng)變的地應(yīng)力測試用橡皮叉式三軸應(yīng)變計線纜連接裝置及三軸應(yīng)變計。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供了一種橡皮叉式三軸應(yīng)變計線纜連接裝置，包括引線連接器和引線安裝儀，其中：

所述引線連接器包括直徑略等于檢測孔直徑的第一外套，該第一外套內(nèi)沿軸向依次設(shè)置連接座、補償室、控向板，該第一外套的后端設(shè)置封孔塞；所述連接座的前端設(shè)有多個插孔，后端設(shè)置一端伸入插孔的接線柱；所述補償室的軸向設(shè)置引線孔和推桿底孔；所述控向板的軸向設(shè)置穿孔；所述封孔塞的軸向設(shè)置推桿通孔和過線通孔；