[实用新型]钻孔孔壁伸缩检测装置

说明书

所属技术领域

本实用新型涉及一种检测装置，尤其是检测钻孔孔壁伸缩幅度及大小的装置。

背景技术

钻孔钻进成孔后，如钻孔围岩存在水稳性差的岩层或在钻孔范围内原始地应力发生变化，比如像受采矿活动，均有可能引起钻孔的孔壁发生变形、伸缩，如果能检测这种变形、伸缩变化想象，也同样能够反应外界条件的变化幅度。

常用的钻孔孔壁伸缩检测装置为钻孔孔内窥视镜，即在钻孔中安装固定窥视探头或定期把窥视探头深入钻孔进行录像，再分析钻孔孔壁伸缩幅度。这种方法在钻孔收缩比例比较大时窥视探头可能无法进入钻孔，另外在钻孔中存在水时窥视的效果一般较差。

发明内容

为了克服常用的窥视镜方法检测钻孔孔壁伸缩变形的不足，本实用新型提供一种钻孔孔壁伸缩变形检测装置，该装置能连续检测孔壁的伸缩变形情况，并且不受孔内水的影响。

本实用新型所采用的技术方案是：钻孔孔壁伸缩检测装置结构橡皮囊、应变片八片、数据传输电缆、万用表、高压软管、压力表、三通、气动阀门。其中橡皮囊由橡胶浇筑而成，呈空心柱状，顶面开孔；应变片呈矩形状，共八片，共分成四组，每组两片，每一组的应变片呈90°夹角布置；应变片直接浇筑在橡皮囊外皮的橡胶中，其中两组位于橡皮囊侧壁的上端，另两组位于橡皮囊侧壁的下端，位于一端的两组应变片在断面上呈180°夹角，橡皮囊侧壁的上下两端的两组应变片呈90°夹角；每个矩形应变片的短边的中间各连结一根数据传输电缆，构成一个供电回路，八片应变片共连接十六跟数据传输电缆；数据传输电缆同样浇筑在橡皮囊外皮的橡胶中，在橡皮囊的顶面聚集并引出；高压软管通过橡皮囊顶面所开的孔与高压软管相连，高压软管可向橡皮囊中供气；压力表通过三通连接在高压软管上，可测量橡皮囊中的气压；气动阀门连接在高压软管上，可实现对橡皮囊中气体的控制。

当使用此装置时，抽出或用手挤出橡皮囊中的气体，减小橡皮囊的体积，把此装置安放到钻孔要检测的深度，把数据传输电缆及高压软管引出孔口，通过高压软管对橡皮囊进行注气，待孔口压力显示为0.1MPa时，停止注气并关闭气动阀门，这时橡皮囊侧壁紧贴孔壁，数据传输电缆连接万用表即可进行数据采集检测，万用表主要采集应变片的电阻值。当钻孔孔壁收缩时，橡皮囊也将处于收缩状态，则其内浇筑的与橡皮囊方向相同的应变片将被拉长，其电阻值将变大；与橡皮囊方向呈90°夹角的应变片将被缩短，其电阻值将变小；同时橡皮囊中气体的压力也将升高。当钻孔孔壁扩张时，橡皮囊也将处于扩张状态，则其内浇筑的与橡皮囊方向相同的应变片将被缩短，其电阻值将变小；与橡皮囊方向呈90°夹角的应变片将被拉长，其电阻值将变大；同时橡皮囊中气体的压力也将降低。通过检测对应位置应变片电阻的增减及橡皮囊中气压的增减即可反应钻孔孔壁的伸缩幅度。

本实用新型的有益效果是，该装置能连续检测孔壁的伸缩变形，并且不受孔内水的影响，且其原理简单，安装使用及操作方便。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的主视图。

图2是本实用新型的横截面图。

图中：1.橡皮囊，2.应变片，3.数据传输电缆，4.高压软管，5.压力表，6.三通，7.气动阀门，8.万用表。

具体实施方式

在图中，橡皮囊(1)呈空心柱状，其顶底面的直径要略大于所测钻孔直径2～5mm；橡皮囊(1)顶端开有小孔用于连接高压软管(4)；整个装置共含有八片矩形状应变片(2)，选用伸缩性及柔性大的应变片(2)，应变片(2)两两成组，共分为四组，每组呈90°夹角布设；在橡皮囊(1)上下两端各布置两组应变片(2)，上端的两组呈180°夹角，下端的两组也呈180°夹角，上下两端的各组应变片(2)90°夹角；应变片(2)直接浇筑在橡皮囊(1)侧壁的橡胶中；每个应变片(2)在其短边连接一根数据传输电缆(3)，构成一个回路，最后各应变片(2)的数据传输线(3)集合在一起，连接于万用表(8)；万用表(8)主要用来测量电阻值；压力表(5)通过三通(6)与高压软管连接，可测量橡皮囊(1)中的气压值；气动阀门(7)连接与高压软管(4)上，通过气动阀门(7)可向橡皮囊中注气。

使用时，使橡皮囊(1)处于收缩状态，安装到钻孔预定深度后，从气动阀门(7)处对橡皮囊充气到一定压力，关闭气动阀门(7)，然后通过万用表(8)进行应变片电阻的测量，通过压力表(5)进行橡皮囊(1)气压的测量，最后通过测量结果反应钻孔孔壁伸缩情况。