一种围岩应力与温度测量探管的制作方法

1.本实用新型涉及一种围岩应力与温度测量探管，属于围岩钻孔辅助设备技术领域。


背景技术：

2.目前的围岩应力测量主要用在隧道、巷道，主要依托经验简化法，如普氏计算法、太沙基计算方法等，这些经验方法简单实用，但求得的围岩应力值没有考虑形状影响和局部围岩应力变化，更无法考虑围岩复杂的的地质条件和地形地表条件，需要巨大的工程量和巨额资金。


技术实现要素：

3.本实用新型要解决的技术问题是：提供一种围岩应力与温度测量探管，以解决上述现有技术中存在的问题。
4.本实用新型采取的技术方案为： 一种围岩应力与温度测量探管，包括内管和外管，内管置于外管内且保持间隙，内管两端与外管两端固定，内管沿其长度方向中部径向安装有压力传感器，压力传感器抵靠在压缩弹簧一端上，压缩弹簧另一端固定连接有弹性压片，弹性压片抵靠在外管内表面上，外管前端表面镶嵌有导热片，导热片内安装有温度传感器探头。
5.优选的，上述压力传感器设置有三个，沿着内管周向均匀布置，三块弹性压片之间周向保持间隙。
6.优选的，上述压力传感器套接在台阶轴上，台阶轴内端固定连接在内管外表面上，压力传感器外端抵靠有挡片，挡片活动套接在台阶轴上，压缩弹簧内端活动套接在台阶轴上且抵靠挡片。
7.本实用新型的有益效果：与现有技术相比，本实用新型在钻孔过程中，将探管送入到孔内，通过前端的温度传感器探头和中部的压力传感器实现孔内温度和应力的探测，减少工程量和节约资金，简便快捷，工作强度低，将压力传感器置于外管内和将温度传感器探头置于导热片内，能够起到保护传感器的作用。
附图说明
8.图1是本实用新型的断面结构示意图；
9.图2是实用新型的侧面结构示意图；
10.图3是压力传感器连接处结构示意图。
具体实施方式
11.下面结合附图及具体的实施例对本实用新型进行进一步介绍。
12.实施例1：如图1
‑
3所示，一种围岩应力与温度测量探管，包括内管1和外管2，内管1
置于外管2内且保持间隙，内管1两端与外管2两端固定，内管1沿其长度方向中部径向安装有压力传感器3，压力传感器3抵靠在压缩弹簧4一端上，压缩弹簧4另一端固定连接有弹性压片5，弹性压片5抵靠在外管2内表面上，外管2前端表面镶嵌有导热片6，导热片6内安装有温度传感器探头，内管1和外管2同一端均通过螺纹固定连接在输送装置前端面，螺纹连接方式和模块化的探管结构，可以根据不同的孔径，更换不同的外管大小，导热片采用导热性能好的金属材料制作（如铜）。
13.优选的，上述压力传感器3设置有三个，沿着内管1周向均匀布置，三块弹性压片5之间周向保持间隙，通过三个压力传感器测得三个压力值，采用平均值方式获得压力平均值，实现精确测量，保持间隙，避免外管变形过程中相互影响，确保测量精确性。
14.优选的，上述压力传感3套接在台阶轴7上，台阶轴7内端固定连接在内管1外表面上，压力传感器3外端抵靠有挡片8，挡片8活动套接在台阶轴7上，压缩弹簧4内端活动套接在台阶轴7上且抵靠挡片8，压力传感器安装快捷方便，放置稳定可靠，测量精确，采用挡片，使得传感器均匀承载，受力均匀，并避免弹簧直接接触压力传感器导致压力传感器表面损坏。
15.弹簧的承受范围在8~30mpa。
16.钻孔施工过程：
17.（1）用钻机打孔到目标位置，加装套管，维护钻孔；
18.（2）用钻机把探管送到目标位置，继续钻进，把探管整体输送到岩土里；
19.（3）钻机后退，把探管整体留在岩土内。
20.探管使用方法：将探管放在钻孔内，探管与岩土充分接触，由金属部件可以测得钻头原位温度，压力传感器测得原位压力，转换计算后得到正向应力；钻孔四周围岩挤压探管的外管，根据受力定理，外管变形后带动压缩弹簧压缩，压力传感器测得工作压力，相应可计算原位围岩应力。
21.本实用新型具有如下优点：
22.（1）与现有的技术相比较，减少了大量的设计工作；
23.（2）在围岩应力测量方式中，大大减少了工人的工作量，节约时间；
24.（3）在围岩应力测量方式中，减少了目标位置的土石方开挖，缩短工期；
25.（4）在围岩应力测量方式中，减少了设计工作和土石方开挖，节约资金；
26.（5）不用考虑地质条件和地质环境，实用性更加广泛；
27.（6）简便，节约成本，实施起来简单快捷。
28.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内，因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。


技术特征：
1.一种围岩应力与温度测量探管，其特征在于：包括内管（1）和外管（2），内管（1）置于外管（2）内且保持间隙，内管（1）两端与外管（2）两端固定，内管（1）沿其长度方向中部径向安装有压力传感器（3），压力传感器（3）抵靠在压缩弹簧（4）一端上，压缩弹簧（4）另一端固定连接有弹性压片（5），弹性压片（5）抵靠在外管（2）内表面上，外管（2）前端表面镶嵌有导热片（6），导热片（6）内安装有温度传感器探头。2.根据权利要求1所述的一种围岩应力与温度测量探管，其特征在于：压力传感器（3）设置有三个，沿着内管（1）周向均匀布置，三块弹性压片（5）之间周向保持间隙。3.根据权利要求1所述的一种围岩应力与温度测量探管，其特征在于：压力传感器（3）套接在台阶轴（7）上，台阶轴（7）内端固定连接在内管（1）外表面上，压力传感器（3）外端抵靠有挡片（8），挡片（8）活动套接在台阶轴（7）上，压缩弹簧（4）内端活动套接在台阶轴（7）上且抵靠挡片（8）。

技术总结
本实用新型公开了一种围岩应力与温度测量探管，包括内管和外管，内管置于外管内且保持间隙，内管两端与外管两端固定，内管沿其长度方向中部径向安装有压力传感器，压力传感器抵靠在压缩弹簧一端上，压缩弹簧另一端固定连接有弹性压片，弹性压片抵靠在外管内表面上，外管前端表面镶嵌有导热片，导热片内安装有温度传感器探头。本实用新型在钻孔过程中，将探管送入到孔内，通过前端的温度传感器探头和中部的压力传感器实现孔内温度和应力的探测，减少工程量和节约资金，简便快捷，工作强度低。工作强度低。工作强度低。


技术研发人员：裴鹏 穆玄
受保护的技术使用者：贵州大学
技术研发日：2021.01.21
技术公布日：2021/9/28