[发明专利]杆式同轴多点位移测量装置

说明书

技术领域

 本发明涉及一种测量边坡岩体和洞室围岩表面位移及内部变形的监测装置，具体为一种同轴结构的杆式多点位移测量装置。 

背景技术

采用多点位移计进行边坡岩体及洞室围岩的变形监测，是目前工程实际中最主要的方法之一，一般采用钻孔的形式进行多点位移计锚头及传递杆组件的埋设，在钻孔的孔口测量沿钻孔轴线方向的孔口位移和内部岩体变形。

目前所使用的杆式多点位移计为多传递杆组件（一个传递杆组件包括：一个锚头、一根传递钢杆、一根塑料套管）的多点组合形式，即按各锚头布置的要求将各自的传递杆组件集合捆扎在一起安装在钻孔内，位移传感器与孔口端头传递杆对向联接（每支位移传感器对接一根传递杆），构成了现有的杆式多点位移计。由于位移传感器与孔口端头传递杆对接，在位移传感器固定机架的影响下，一般不能采用人工测量机具进行人工测量，位移传感器安装基座孔口外露部分相对较长。而且无人工对应测量手段和数据，当位移传感器损坏后一般不能进行更换修复。

发明内容

本发明的目的在于，针对现有技术的不足，提供一种杆式同轴多点位移测量装置，结构外形简洁且精密度较高，可同时采用人工测量和自动化监测，以提高监测的准确度，并且可以实现对位移传感器进行更换修复。

本发明的技术方案为，一种杆式同轴多点位移测量装置，包括安装基座和多根位移传递管，每根位移传递管两端分别设有锚头和测量端，位移传递管外部套装塑料套管，所述安装基座上有供位移传递管穿过的通道，锚头和测量端分别置于安装基座的两侧，所述位移传递管的管径由小到大递增并按从内向外的顺序依次同轴套装，最内侧位移传递管上的锚头为实心锚头而其余位移传递管上的锚头为带通心孔的通心锚头；各通心锚头与相邻内侧的位移传递钢管连接且相邻内侧的位移传递钢管从通心锚头的通心孔穿过，各外套塑料管在其外侧的通心锚头处截断和变径使通心锚头的锚固段外露；锚头与安装基座之间的距离按照其所在位移传递管从内向外的顺序依次递减。

所述各测量端分别安装位移测量端子。

所述测量装置还包括多个位移传感器，每个位移传感器分别与一个位移测量端子相连。

所述安装基座的结构为凹形带翼板的圆筒状。

所述安装基座在靠近测量端子的一端安装固定板，固定板设有一个中心孔和多个位移传感器基座壳体的固定孔位，该固定孔位按照其安装数量呈等角度分布，传感器的基座壳体插入安装固定板的位移传感器安装孔位固定，每个位移传感器的测杆与对应的测量端子相连。

所述安装基座在靠近测量端设有保护罩，位移测量端子均置于保护罩内。

采用钢管作为位移传递杆，用不同管径的钢管由小到大递增同中心轴套装在一起，再加上各位移传递钢管前端的锚头、后端的测量端子，以及外层钢管段的塑料外套管，构成杆式同轴多点位移传递杆组件；根据工程实际需要设置各锚头的位置，即各位移传递钢管的长度，最内侧位移传递钢管最长且管径最小，其前端的锚头为实心锚头，其余长度依次递减和管径依次递增的位移传递钢管的前端锚头为通心锚头；外套塑料管在各通心锚头处截断和变径,使锚头的锚固段(有凹槽段)外露,以利于水泥灌浆将锚头与孔壁岩体固结。

在该杆式同轴多点位移传递杆组件的后端（孔口端）设有一个凹形带翼板的圆筒圆筒的安装基座，凹形圆筒部份安装在钻孔内，其翼板采用膨胀螺栓固定在孔口岩壁上，杆式同轴多点位移传递杆组件的后端穿过凹形圆筒底部的圆孔，并伸出孔口岩壁以外，依顺序设有测量端子，通过量测位移测量端子与安装基座环形凸缘之间的距离，即可实现人工测量；在安装基座环形凸缘内侧有一个位移传感器的安装固定板，设有一个中心孔和多个位移传感器的安装孔位，将各位移传感器的基座壳体插入安装固定板的位移传感器安装孔位固定，使位移传感器内藏于安装基座的凹形圆筒内，然后再将各位移传感器的测杆与对应的测量端子相连，以实现自动化监测；为了对测量端子和位移传感器进行保护，在安装基座的环形凸缘外侧设有一个保护罩套筒，测量端子和位移传感器均置于该保护罩内。

按照本发明的具体实施例，所述位移传递钢管为4根，且相邻位移传递钢管上的位移测量端子之间所成角度为90°。根据工程实际需要位移传递钢管也可设为3根或6根，设为3根时，相邻位移传递钢管上的位移测量端子之间所成角度为120°；设为6根时，相邻位移传递管上的位移测量端子之间所成角度为60°。

使用本发明提供的杆式同轴多点位移测量装置进行测量的方法如下：

（1）一般采用钻孔的方式埋设杆式同轴多点位移测量装置的锚头、位移传递钢管和塑料套管，并在孔口安装固定好基座；