[發(fā)明專利]力學(xué)傳感器組件及NPR錨索自調(diào)心球頭穿心裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010975331.2
• 申請(qǐng)日: 2020-09-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112302011B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-03-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陶志剛;龐仕輝;馬高通;米蒙;劉宇飛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）
• 主分類號(hào): E02D5/74
• 分類號(hào): E02D5/74;E02D5/76;E02D33/00
• 代理公司: 北京五洲洋和知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11387
• 代理人: 劉春成;劉素霞

本發(fā)明提供一種力學(xué)傳感器組件及NPR錨索自調(diào)心球頭穿心裝置，NPR錨索自調(diào)心球頭穿心裝置包括：上球頭調(diào)心部分設(shè)置在恒阻套管上的環(huán)形凸起與力學(xué)傳感器之間的上球頭調(diào)心部分，包括具有上球形面的上球形調(diào)整件，和具有上弧形凹面的上凹調(diào)整板，上弧形凹面與上球形面貼合；上凹調(diào)整部和上球形調(diào)整部中的一個(gè)設(shè)置在設(shè)置在恒阻套管上的環(huán)形凸起上，另一個(gè)設(shè)置在力學(xué)傳感器上；設(shè)置在力學(xué)傳感器上的上球形調(diào)整部或設(shè)置上凹調(diào)整部，與恒阻套管的外周面之間具有上環(huán)形調(diào)整間隔。此裝置可以實(shí)現(xiàn)恒阻套管的自調(diào)心，使安裝過(guò)程中的恒阻套管的軸線與錨索所受軸力方向始終保持一致，進(jìn)而使力學(xué)傳感器所測(cè)得應(yīng)力能夠真實(shí)反映錨索應(yīng)力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于NPR錨索，具體涉及一種力學(xué)傳感器組件及NPR錨索自調(diào)心球頭穿心裝置。

背景技術(shù)

本世紀(jì)初，何滿潮院士根據(jù)邊坡巖體發(fā)生滑坡災(zāi)害的充要條件是邊坡巖體的滑動(dòng)力大于抗滑力，首次提出了牛頓力監(jiān)測(cè)方法，研發(fā)出了第一代基于滑動(dòng)力變化的邊坡牛頓力遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，并且進(jìn)行了工程應(yīng)用：對(duì)邊坡災(zāi)害預(yù)警的關(guān)鍵在于測(cè)量邊坡的滑動(dòng)力，但是滑動(dòng)力屬于天然力學(xué)系統(tǒng)，無(wú)法直接測(cè)量。為了測(cè)量滑動(dòng)力，采用恒阻大變形纜索貫穿潛在滑動(dòng)面（恒阻套管固定安裝在滑坡體上，纜索固定在滑床上），力學(xué)傳感器設(shè)置在恒阻套管與滑坡體之間，通過(guò)力學(xué)傳感器測(cè)量纜索應(yīng)力實(shí)現(xiàn)對(duì)滑動(dòng)力的監(jiān)測(cè)。

2010年，何滿潮院士等人研究出了具有負(fù)泊松比特性的滑坡專用恒阻大變形錨索并對(duì)第一代邊坡牛頓力遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)進(jìn)行了升級(jí)改造，可實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)測(cè)對(duì)象的加固、控制、監(jiān)測(cè)和預(yù)警綜合功能。

升級(jí)改造后的邊坡牛頓力遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)的現(xiàn)實(shí)施工過(guò)程中，由于現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)境條件復(fù)雜、錨墩截面與錨索軸線未互相垂直、傳感器安裝不當(dāng)、施工工人鉆孔施工時(shí)存在誤差、鉆孔中有水泥未清理等原因等種種原因都可能導(dǎo)致恒阻套管的軸線與錨索的受力方向不共線。恒阻套管的軸線與錨索的受力方向不共線，首先，會(huì)導(dǎo)致恒阻套管產(chǎn)生偏移（恒阻套管的軸線趨向于與錨索受力方向共線），恒阻套管產(chǎn)生偏移會(huì)導(dǎo)致力學(xué)傳感器的受力面積變小，產(chǎn)生應(yīng)力集中，影響力學(xué)傳感器檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，導(dǎo)致無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)滑坡體的可靠檢測(cè)和預(yù)警功能。其次，會(huì)導(dǎo)致恒阻體的受力方向與恒阻套管的軸線不一致，達(dá)不到NPR套管的理想工作狀態(tài)，導(dǎo)致NPR錨索的實(shí)際恒阻值與預(yù)設(shè)恒阻值產(chǎn)生較大的偏差，無(wú)法保證NPR錨索對(duì)滑坡體的可靠加固和控制作用。

因此，需要提供一種針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)不足的改進(jìn)技術(shù)方案。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種力學(xué)傳感器組件及NPR錨索自調(diào)心球頭穿心裝置，以克服現(xiàn)有技術(shù)中力學(xué)傳感器檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性不高，NPR錨索的實(shí)際恒阻值與預(yù)設(shè)恒阻值產(chǎn)生較大的偏差，影響NPR錨索的功能的問(wèn)題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：NPR錨索自調(diào)心球頭穿心裝置，包括：上球頭調(diào)心部分；

所述上球頭調(diào)心部分設(shè)置在恒阻套管上的環(huán)形凸起與力學(xué)傳感器之間，所述恒阻套管貫穿所述上球頭調(diào)心部分，所述上球頭調(diào)心部分包括：

上球形調(diào)整件，所述上球形調(diào)整件具有上球形面，所述上球形面的凸出方向朝向上凹調(diào)整板；

上凹調(diào)整板，所述上凹調(diào)整板具有上弧形凹面，所述上弧形凹面與所述上球形面貼合；

所述上凹調(diào)整板和所述上球形調(diào)整件中的一個(gè)設(shè)置在恒阻套管上的環(huán)形凸起上，另一個(gè)設(shè)置在所述力學(xué)傳感器上；

設(shè)置在所述力學(xué)傳感器上的所述上球形調(diào)整件或上凹調(diào)整板，與所述恒阻套管的外周面之間具有上環(huán)形調(diào)整間隔。

進(jìn)一步的，所述穿心裝置還包括下球頭調(diào)心部分，所述下球頭調(diào)心部分設(shè)置在所述環(huán)形墊板與所述力學(xué)傳感器之間，所述恒阻套管貫穿所述下球頭調(diào)心部分，所述下球頭調(diào)心部分的內(nèi)壁面與所述恒阻套管的外周面之間具有下環(huán)形調(diào)整間隔，所述下球頭調(diào)心部分包括：

下球形調(diào)整件，所述下球形調(diào)整件具有下球形面，所述下球形面的凸出方向朝向下凹調(diào)整板；