[发明专利]钻孔中应变传感器安装固定装置

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种钻孔中应变传感器安装固定装置，尤其是能实现钻孔中应变传感器快速安装及稳定固定的装置。 

背景技术

目前在钻孔中常用的应变型传感器为柱状，比如像实用新型专利：一种用于测试采动煤层底板变形程度的传感器(专利号：ZL201220044301.0)。对于此类型传感器目前常用的安装固定方法是：在应变传感器下放到钻孔中设计测试深度后，从钻孔孔口灌注水泥浆液或化学浆液，将应变传感器淹没于浆液中，待浆液固化后，形成传感器、浆液固结体、钻孔孔壁一体的结构，再实现对应变的测量。上述的方法有两大缺陷，一是当钻孔自然出水时，灌注的浆液在未固化时就容易被冲淡，最终浆液的固化强度及稳定性将变差，也就最终影响了应变测试的准确性；二是对于钻孔孔深向上延伸的情况，再采用从孔口灌注的方法时，浆液将无法进入钻孔，也就无法实现对传感器的安装。 

发明内容

为了克服常用的钻孔中应变传感器安装方法的不足，本发明提供一种钻孔中应变传感器安装固定装置，该装置不仅能客服钻孔出水时应变传感器测量不准确及钻孔向上时应变传感器无法采用灌浆安装的问题，而且能实现传感器快速安装及稳定固定。 

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：钻孔中应变传感器安装固定装置结构包括橡皮囊、空心封囊螺栓、封囊螺母、闷头丝帽、电缆防水接头、注浆管接头、注浆管。其中橡皮囊由橡胶浇筑而成，呈空心柱状，一端开孔；闷头丝帽上丝扣与空心封囊螺栓丝扣吻合；闷头丝帽上开两个内丝孔，其中一个位于丝帽中央位置，另一个位置没有特殊要求，中央位置内丝孔与电缆防水接头丝扣吻合，另一个内丝孔与注浆管接头丝扣吻合；空心封囊螺栓、封囊螺母通过橡皮囊一端所开的孔实现与橡皮囊的连接；空心封囊螺栓与闷头丝帽通过公母丝扣连接；电缆防水接头、注浆管接头通过闷头丝帽上的两个内丝孔与闷头丝帽分别对应连接；注浆管与注浆管接头连接。 

此装置使用前保持空心封囊螺栓、封囊螺母与橡皮囊的连接，注浆管接头与闷头丝帽连接，其它部件均处于分离状态。具体使用时按先后顺序分为如下四步：①把应变传感器数据传输电缆反向穿过闷头丝帽中央的孔，然后再穿过电缆防水接头并拧紧密封接头，通过闷头丝帽中央所开孔的丝扣连接闷头丝帽与电缆防水接头，这样就实现了对电缆的密封，可有效防止水及气体通过电缆与闷头丝帽中央所开孔的间隙流动；在这个步骤中，要根据橡皮囊的长度，预 留适当长度的传感器数据传输电缆，预留电缆的长度以二分之一橡皮囊的长度为宜；②空心封囊螺栓与闷头丝帽通过公母丝扣紧密连接；③抽出或用手挤出橡皮囊中的空气，然后注浆管与注浆管接头紧密连接；④把内装传感器的装置下放到钻孔的设计测量深度，从注浆管中注入化学浆液或水泥浆液，注浆量要等于或略大于橡皮囊完全膨胀的容积，注浆所用浆液的絮凝时间不得短于注浆过程所消耗的时间。完成上述四个步骤待浆液充分固化后就形成了应变传感器、浆液固结体、钻孔孔壁一体的结构，也就可以进行应变测量了。 

本发明的有益效果是，能客服钻孔出水时常规的孔口灌浆方法固定应变传感器不稳定及钻孔向上时应变传感器无法采用灌浆安装的问题，能实现传感器快速安装及稳定固定，且结构简单，操作方便。 

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。 

图1是本发明组合体的纵剖面图。 

图2是图1的I--I剖视图。 

图3是图1的II--II剖视图。 

图4是图1的III--III剖视图。 

图5是图1的IV--IV剖视图。 

图中：1.橡皮囊，2.封囊螺母，3.空心封囊螺栓，4.闷头丝帽，5.注浆管接头，6.电缆防水接头，7.注浆管。 

具体实施方式

在图中，橡皮囊(1)整体呈空心柱状，其顶底面直径要略大于所测钻孔的直径3-5mm，橡皮囊(1)由橡胶浇筑而成，一端开有孔，孔的直径要等于空心封囊螺栓(3)螺杆的直径；空心封囊螺栓(3)的中空部分直径要略大于应变传感器的直径，这样才能保证应变传感器进入橡皮囊(1)；空心封囊螺栓(3)与封囊螺母(2)丝扣要吻合，闷头丝帽(4)与空心封囊螺栓(3)丝扣吻合；根据应变传感器所采用的数据传输电缆的直径确定电缆防水接头(6)的规格，电缆防水接头(6)可阻断水及空气沿电缆与闷头丝帽(4)中间孔的间隙流动。 

装置组装时空心封囊螺栓(3)的头部插入橡皮囊(1)一端所开的孔，空心封囊螺栓(3)的螺杆外露出橡皮囊(1)，通过在空心封囊螺栓(3)上拧紧封囊螺母(2)实现橡皮囊(1)、空心封囊螺栓(3)、封囊螺母(2)的连接。空心封囊螺栓(3)与闷头丝帽(4)通过公母丝扣连接；闷头丝帽(4)开两个内丝孔，其中一个位于闷头丝帽(5)中央位置，另一个位置没有特殊要求，闷头丝帽(4)上中央位置内丝孔与电缆防水接头(6)通过丝扣连接，注浆管接头(6)与闷头丝帽(4)上的另一个内丝孔通过丝扣连接；注浆管接头(5)与注浆管(7)连接。