本發(fā)明涉及洞室圍巖開挖安全監(jiān)測，具體涉及一種用于洞室圍巖開挖的變形監(jiān)測裝置。

背景技術(shù)：

1、調(diào)壓井也稱壓力井，是用于水電站等地起到調(diào)節(jié)水壓作用的機(jī)械設(shè)備。在執(zhí)行調(diào)節(jié)時，需要進(jìn)行圍巖開挖，由于在現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上進(jìn)行開挖，受到內(nèi)部的應(yīng)力作用，使得圍巖產(chǎn)生形變，影響到后期安全，故在開挖后需要進(jìn)行變形監(jiān)測，以保證整體安全。常規(guī)的變形監(jiān)測一般采用高精度全站儀測量或者紅外采樣，整體上監(jiān)測效果較差，并不能進(jìn)行提前的數(shù)據(jù)分析和預(yù)警。同時在豎井開挖過程中，爆破排煙、支護(hù)施工對監(jiān)測點(diǎn)位影響較大，常規(guī)監(jiān)測手段數(shù)據(jù)采集完整性較差，不能及時準(zhǔn)確反應(yīng)圍巖變形。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明目的在于：針對常規(guī)變形監(jiān)測手段的不足，提供一種用于洞室圍巖開挖的變形監(jiān)測裝置，該裝置能夠及時準(zhǔn)確的反應(yīng)圍巖變形，對洞室圍巖開挖變形監(jiān)測效果較好，同時可以進(jìn)行一定的科學(xué)預(yù)測，進(jìn)一步的降低風(fēng)險。

2、本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

3、本發(fā)明提供了一種用于洞室圍巖開挖的變形監(jiān)測裝置，包括主體結(jié)構(gòu)、擴(kuò)充結(jié)構(gòu)和輔助結(jié)構(gòu)；所述主體結(jié)構(gòu)包括工作套和外圈，所述工作套的內(nèi)部設(shè)置有感應(yīng)機(jī)構(gòu)，所述感應(yīng)機(jī)構(gòu)的一側(cè)連接有墊塊，所述墊塊接觸有錨索；所述外圈套接在所述工作套的外側(cè)，所述外圈與所述感應(yīng)機(jī)構(gòu)相連接；所述擴(kuò)充結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述外圈的周圍，且與外圈相連接；所述輔助結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述工作套的外側(cè)，且與工作套相連接。

4、作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述感應(yīng)機(jī)構(gòu)包括壓力管和液體箱；所述壓力管沿軸向固定設(shè)置于工作套內(nèi)，所述壓力管的內(nèi)部依次設(shè)置有中轉(zhuǎn)箱和集中箱，所述中轉(zhuǎn)箱與墊塊內(nèi)腔連通，且中轉(zhuǎn)箱內(nèi)設(shè)有傳感器，所述集中箱與中轉(zhuǎn)箱連通，且集中箱與壓力管內(nèi)的壓力腔連通；所述壓力腔內(nèi)滑動設(shè)有推動片，所述推動片遠(yuǎn)離壓力腔的一側(cè)設(shè)有彈簧，所述彈簧端部設(shè)有傳感器二；

5、所述液體箱設(shè)置于壓力管的周圍，所述液體箱內(nèi)固定設(shè)有弧形片二，所述弧形片二的一側(cè)設(shè)有與液體箱內(nèi)壁滑動連接的移動架二，所述液體箱在移動架二滑動方向上的兩個腔室分別與集中箱、外圈相連通；

6、所述感應(yīng)機(jī)構(gòu)還包括絲桿和連接套，所述絲桿與工作套轉(zhuǎn)動連接，所述絲桿的外壁與所述連接套螺旋傳動配合，所述絲桿的外壁固定套接有隨動圈，所述隨動圈的一側(cè)連接有與壓力管固定連接的傳感器四。

7、作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述擴(kuò)充結(jié)構(gòu)包括弧形片一和展開套；所述弧形片一固定設(shè)置于外圈內(nèi)，所述弧形片一的一側(cè)設(shè)有與外圈內(nèi)壁滑動套接的移動架一；所述展開套設(shè)置于外圈的周圍，所述展開套上設(shè)有真空套和液體套，所述真空套內(nèi)設(shè)有紅外傳感器和超聲傳感器，所述液體套與外圈相連通。

8、作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述工作套上設(shè)有光學(xué)箱，所述光學(xué)箱的口部設(shè)有透光板，所述光學(xué)箱內(nèi)設(shè)有多個調(diào)節(jié)器，所述調(diào)節(jié)器的輸出端連接有光學(xué)傳感器，所述光學(xué)箱內(nèi)設(shè)置有接收器。

9、作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述輔助結(jié)構(gòu)包括擴(kuò)展罩、緩沖片和安裝塊；所述擴(kuò)展罩的一端滑動套設(shè)有移動套，所述移動套的端部沿周向固定設(shè)置有多個固定片，所述固定片上設(shè)置有傳感器一；所述緩沖片設(shè)置于擴(kuò)展罩內(nèi)，所述緩沖片的一側(cè)設(shè)有與工作套外壁螺紋套接的連接圈一；所述安裝塊有多個，且所述安裝塊與擴(kuò)展罩外壁固定連接。

10、作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述擴(kuò)展罩上設(shè)置有滑槽，所述移動套的一端伸入所述滑槽內(nèi)，所述固定片上設(shè)置有多個固定孔，所述緩沖片內(nèi)填充有氣體。

11、作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述工作套上固定連接有多個嵌入錐，所述墊塊內(nèi)填充有液體。

12、作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述工作套內(nèi)設(shè)置有連接圈二，所述連接圈二內(nèi)設(shè)置有感受器，所述感受器上連接有鋼繩。

13、作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，多個所述液體箱之間設(shè)置有連接架，所述集中箱的一側(cè)設(shè)置有多個溢流孔。

14、作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述外圈的一端設(shè)置有與工作套相連接的輔助塊，所述輔助塊上設(shè)置有多個限定孔。

15、本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點(diǎn)和有益效果：

16、1、本發(fā)明中的變形監(jiān)測裝置通過主體結(jié)構(gòu)、擴(kuò)充結(jié)構(gòu)和輔助結(jié)構(gòu)之間的相互配合，可以實(shí)時監(jiān)測不同位置的形變，同時主體結(jié)構(gòu)、擴(kuò)充結(jié)構(gòu)和輔助結(jié)構(gòu)形成整體，可以減少單個的誤差，配合對巖層溫濕度的監(jiān)測以及表面壓力檢測以及裂紋等物理信息的采集處理，可以進(jìn)行一定的科學(xué)預(yù)測，進(jìn)一步的降低風(fēng)險；

17、2、本發(fā)明中的主體結(jié)構(gòu)、擴(kuò)充結(jié)構(gòu)和輔助結(jié)構(gòu)之間的相互配合連接，可以在測定之后進(jìn)行裝置回收，方便工作的進(jìn)行，配合擴(kuò)充結(jié)構(gòu)可以更大范圍的進(jìn)行監(jiān)測，同時可以方便的配合實(shí)驗(yàn)室的試驗(yàn)工作，拓展整體的工作范圍。

技術(shù)特征：

1.一種用于洞室圍巖開挖的變形監(jiān)測裝置，其特征在于，包括主體結(jié)構(gòu)、擴(kuò)充結(jié)構(gòu)和輔助結(jié)構(gòu)；所述主體結(jié)構(gòu)包括工作套和外圈，所述工作套的內(nèi)部設(shè)置有感應(yīng)機(jī)構(gòu)，所述感應(yīng)機(jī)構(gòu)的一側(cè)連接有墊塊，所述墊塊接觸有錨索；所述外圈套接在所述工作套的外側(cè)，所述外圈與所述感應(yīng)機(jī)構(gòu)相連接；所述擴(kuò)充結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述外圈的周圍，且與外圈相連接；所述輔助結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述工作套的外側(cè)，且與工作套相連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于洞室圍巖開挖的變形監(jiān)測裝置，其特征在于，所述感應(yīng)機(jī)構(gòu)包括壓力管和液體箱；所述壓力管沿軸向固定設(shè)置于工作套內(nèi)，所述壓力管的內(nèi)部依次設(shè)置有中轉(zhuǎn)箱和集中箱，所述中轉(zhuǎn)箱與墊塊內(nèi)腔連通，且中轉(zhuǎn)箱內(nèi)設(shè)有傳感器，所述集中箱與中轉(zhuǎn)箱連通，且集中箱與壓力管內(nèi)的壓力腔連通；所述壓力腔內(nèi)滑動設(shè)有推動片，所述推動片遠(yuǎn)離壓力腔的一側(cè)設(shè)有彈簧，所述彈簧端部設(shè)有傳感器二；

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于洞室圍巖開挖的變形監(jiān)測裝置，其特征在于，所述擴(kuò)充結(jié)構(gòu)包括弧形片一和展開套；所述弧形片一固定設(shè)置于外圈內(nèi)，所述弧形片一的一側(cè)設(shè)有與外圈內(nèi)壁滑動套接的移動架一；所述展開套設(shè)置于外圈的周圍，所述展開套上設(shè)有真空套和液體套，所述真空套內(nèi)設(shè)有紅外傳感器和超聲傳感器，所述液體套與外圈相連通。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于洞室圍巖開挖的變形監(jiān)測裝置，其特征在于，所述工作套上設(shè)有光學(xué)箱，所述光學(xué)箱的口部設(shè)有透光板，所述光學(xué)箱內(nèi)設(shè)有多個調(diào)節(jié)器，所述調(diào)節(jié)器的輸出端連接有光學(xué)傳感器，所述光學(xué)箱內(nèi)設(shè)置有接收器。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于洞室圍巖開挖的變形監(jiān)測裝置，其特征在于，所述輔助結(jié)構(gòu)包括擴(kuò)展罩、緩沖片和安裝塊；所述擴(kuò)展罩的一端滑動套設(shè)有移動套，所述移動套的端部沿周向固定設(shè)置有多個固定片，所述固定片上設(shè)置有傳感器一；所述緩沖片設(shè)置于擴(kuò)展罩內(nèi)，所述緩沖片的一側(cè)設(shè)有與工作套外壁螺紋套接的連接圈一；所述安裝塊有多個，且所述安裝塊與擴(kuò)展罩外壁固定連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于洞室圍巖開挖的變形監(jiān)測裝置，其特征在于，所述擴(kuò)展罩上設(shè)置有滑槽，所述移動套的一端伸入所述滑槽內(nèi)，所述固定片上設(shè)置有多個固定孔，所述緩沖片內(nèi)填充有氣體。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于洞室圍巖開挖的變形監(jiān)測裝置，其特征在于，所述工作套上固定連接有多個嵌入錐，所述墊塊內(nèi)填充有液體。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于洞室圍巖開挖的變形監(jiān)測裝置，其特征在于，所述工作套內(nèi)設(shè)置有連接圈二，所述連接圈二內(nèi)設(shè)置有感受器，所述感受器上連接有鋼繩。

9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于洞室圍巖開挖的變形監(jiān)測裝置，其特征在于，多個所述液體箱之間設(shè)置有連接架，所述集中箱的一側(cè)設(shè)置有多個溢流孔。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于洞室圍巖開挖的變形監(jiān)測裝置，其特征在于，所述外圈的一端設(shè)置有與工作套相連接的輔助塊，所述輔助塊上設(shè)置有多個限定孔。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種用于洞室圍巖開挖的變形監(jiān)測裝置，包括主體結(jié)構(gòu)、擴(kuò)充結(jié)構(gòu)和輔助結(jié)構(gòu)；所述主體結(jié)構(gòu)包括工作套和外圈，所述工作套的內(nèi)部設(shè)置有感應(yīng)機(jī)構(gòu)，所述感應(yīng)機(jī)構(gòu)的一側(cè)連接有墊塊，所述墊塊接觸有錨索；所述外圈套接在所述工作套的外側(cè)，所述外圈與所述感應(yīng)機(jī)構(gòu)相連接；所述擴(kuò)充結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述外圈的周圍，且與外圈相連接；所述輔助結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述工作套的外側(cè)，且與工作套相連接。本發(fā)明中的變形監(jiān)測裝置通過主體結(jié)構(gòu)、擴(kuò)充結(jié)構(gòu)和輔助結(jié)構(gòu)之間的相互配合，可以實(shí)時監(jiān)測不同位置的形變，同時可以減少單個監(jiān)測的誤差，配合對巖層溫濕度的監(jiān)測以及表面壓力檢測以及裂紋等物理信息的采集處理，可以進(jìn)行一定的科學(xué)預(yù)測，進(jìn)一步的降低風(fēng)險。

技術(shù)研發(fā)人員：陳猛,常貴春,楊宏昆,羅钚磊,李干,梁勇,李永山,楊昕,鄧波,龍錢,李桂英
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國水利水電第五工程局有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15