[發明專利]一種隧道工程裂隙巖體的應力及顆粒密度監測裝置和方法

有效

• 申請號: 202010978503.1
• 申請日: 2020-09-17
• 公開（公告）號: CN112097983B
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發明（設計）人: 張向陽;劉文連;眭素剛;朱輝;雍偉勛;許漢華;董恒文;馬震宇;趙向東;張劼;祝偉
• 申請（專利權）人: 中鋁國際工程股份有限公司;中國有色金屬工業昆明勘察設計研究院有限公司
• 主分類號: G01L5/00
• 分類號: G01L5/00;G01N1/08;G01N9/00
• 代理公司: 昆明明潤知識產權代理事務所(普通合伙) 53215
• 代理人: 馬海紅

本發明涉及一種隧道工程裂隙巖體的應力及顆粒密度監測裝置和方法，屬于裂隙巖體地下工程技術領域。包括圓板，圓板下側壁固定裝配有圓柱筒，圓柱筒底部開口且其內部開設有環形腔，環形腔的內側壁間隔填充有泡沫板，相鄰兩泡沫板之間固定安裝有應變片，圓柱筒的下側壁均勻固定安裝有凸塊，圓板上端中部固定安裝有連接桿，連接桿與外部的電動鉆相連，圓板上端固定有接頭，接頭一端與應變片電連接，另一端與外部的監測裝置連接。本發明通過圓板、圓柱筒、環形腔、應變片、凸塊、連接桿的結構，將裝置鉆入巖石中時，即可利用應力解除法進行應力檢測，而將此裝置從巖石中取出時會同時帶出部分巖石，便于進行密度測量。

技術領域

本發明涉及一種隧道工程裂隙巖體的應力及顆粒密度監測裝置和方法，屬于裂隙巖體地下工程技術領域。

背景技術

在進行裂隙巖體地下工程時，為了安全性及工程的順利進行，會對地下工程處周邊及外部的巖石土壤部分進行應力檢測及密度測量，而應力檢測常用的方法就是應力解除法，而密度測量則需要進行土壤或巖石的取樣，但是現有的檢測設備中，無法同時完成這兩樣檢測工作，且對于應力解除法中使用的應變片，很難進行維修更換，會給檢測工作帶來一定的不便，如果能夠設計一種方便進行應力檢測和密度測量，且方便對應變片進行維修更換的裝置，就可以解決此類問題，為此，本發明提出裂隙巖體地下工程周邊及外部應力及顆粒密度監測裝置及方法。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于克服現有技術的不足，提供裂隙巖體地下工程周邊及外部應力及顆粒密度監測裝置及監測方法，能有效解決上述技術問題。

本發明采用的技術方案是：一種隧道工程裂隙巖體的應力及顆粒密度監測裝置和方法，包括圓板，圓板下側壁固定裝配有圓柱筒，圓柱筒底部開口且其內部開設有環形腔，環形腔的內側壁間隔填充有泡沫板，相鄰兩泡沫板之間固定安裝有應變片，圓柱筒的下側壁均勻固定安裝有凸塊，圓板上端中部固定安裝有連接桿，連接桿與外部的電動鉆相連，圓板上端固定有接頭，接頭一端與應變片電連接，另一端與外部的監測裝置連接。

優選地，所述圓板的外側壁固定安裝有第一環形板，圓柱筒的外側壁上側固定安裝有第二環形板，第二環形板的下側壁均勻插接安裝有螺栓，且螺栓貫穿第一環形板，螺栓的外側壁上側螺接有螺母。

更優選地，所述第一環形板的下側壁均勻開設有插接槽，第二環形板的上側壁均勻固定安裝有插接塊，且插接塊插接于插接槽內。

優選地，每個螺栓的外側壁上側均螺接有兩個螺母。

具體地，所述的監測裝置為電腦或數據監測器。

一種所述的一種隧道工程裂隙巖體的應力及顆粒密度監測裝置和方法，包括如下步驟：

第一步，進行應力檢測，將連接桿連接到電動鉆上，啟動電動鉆后帶動圓柱筒轉動，之后將圓柱筒鉆入巖石層中；

第二步，鉆入巖石層中后，圓柱筒內的巖石會給圓柱筒內壁施加力，此時通過應變片測量應力，然后將此數值與未鉆入巖石層中的此裝置內應變片的數值進行對比計算，即可有效得到巖石層中應力的數值；

第三步，將圓柱筒取出，會帶出部分巖石試樣，即可進行此處巖石的密度測量。

本發明的有益效果是：本發明通過圓板、圓柱筒、環形腔、應變片、凸塊、連接桿的結構，將裝置鉆入巖石中時，即可利用應力解除法進行應力檢測，而將此裝置從巖石中取出時會同時帶出部分巖石，便于進行密度測量，此外，第一環形桿和第二環形板處的結構，令圓板與圓柱筒有效固定的同時，也可以方便的將圓板取下，進而便于將環形腔內的應變片取出，進行維修或更換。

附圖說明

附圖作為本申請的一部分，用來提供對本發明的進一步的理解，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，但不構成對本發明的不當限定。顯然，下面描述中的附圖僅僅是一些實施例，對于本領域普通技術人員來說，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他附圖。在附圖中：