[发明专利]用于富水软弱地层的多层伸缩式多点位移计锚头

权利要求书

1.用于富水软弱地层的多层伸缩式多点位移计锚头，其特征在于，该锚头包括安置于待测土体的钻孔内的若干测点锚固头单元，各测点锚固头单元依次垂直放置且相互之间首末皆通过套管连接，每个测点锚固头单元对应固定于钻孔纵向的一个测点；

所述套管为中空的构件，各段套管的长度可根据位移测点的间隔长度选用钢管进行定制；

所述钻孔内测点锚固头单元设计为面接触式，每个测点锚固头单元均包括主锚固头和锚头保护罩，锚头保护罩连接于主锚固头底部；测点锚固头单元上端是由主锚固头通过锁定螺钉与上套管连接，其下端是由锚头保护罩通过锁定螺钉与下套管连接；

所述主锚固头包括铟钢丝及定滑轮装置、外力转化装置和锚爪执行机构，铟钢丝及定滑轮装置接受外力并通过外力转化装置的转化和驱动，使得锚爪执行机构实现收缩动作，所述外力转化装置包括一个拉伸弹簧装置和若干异形弹簧，所述锚爪执行机构为若干三角形刀片式锚抓，所述异形弹簧数量和锚抓数量一致，其中：

所述铟钢丝及定滑轮装置设置于主锚固头的顶端，铟钢丝一端与外力连接，其另一端经过定滑轮组后与拉伸弹簧装置的输入端连接，用于实现接受外力并通过定滑轮组调整受力方向，使得拉伸弹簧输入端起升或下降始终处于垂直方向；

所述外力转化装置置于主锚固头的中央区域，其拉伸弹簧装置中的拉伸弹簧嵌入垂直套筒内部，垂直套筒用于稳定拉伸弹簧的上下运动，拉伸弹簧输出端连接于异形弹簧共有的输入端，所述各异形弹簧的输出端分别连接于执行机构的各锚抓基部；

所述锚爪执行机构，其若干锚抓均布于主锚固头的外围区域，在主锚固头外围区域分别开设相应空隙供各锚抓伸缩；

主锚固头通过设置隔离套筒来限位其中央和外围两个功能区域。

2.如权利要求1所述的用于富水软弱地层的多层伸缩式多点位移计锚头，其特征在于，所述主锚固头和锚头保护罩之间通过定位孔连接，具体为主锚固头为内定位孔，保护罩为外定位孔，两定位孔内插入定位螺栓实现连接。

3.如权利要求1所述的用于富水软弱地层的多层伸缩式多点位移计锚头，其特征在于，在所述拉伸弹簧装置腰部设置一水平固定板，该水平固定板焊接固定于隔离套筒和垂直套筒之间。

4.如权利要求1所述的用于富水软弱地层的多层伸缩式多点位移计锚头，其特征在于，在外力转化装置的正下方还设置一水平定位板，水平定位板与锚抓高度相当，在钻孔内测点锚固头单元处于伸开状态时，该水平定位板用于支撑和定位执行机构的各异形弹簧同一水平面上，且使得各异形弹簧与执行机构的各锚抓也处于同一水平面上。

5.如权利要求4所述的用于富水软弱地层的多层伸缩式多点位移计锚头，其特征在于，所述水平定位板焊接固定于锚头保护罩内的隔离套筒上。

6.如权利要求1所述的用于富水软弱地层的多层伸缩式多点位移计锚头，其特征在于，所述拉伸弹簧装置的底部设有截面呈八字形的锥形定位套筒，定位套筒自身高度可调节整个拉伸弹簧装置的高度，以适应整个主锚固头设计尺寸高度，且该定位套筒安装于隔离套筒与拉伸弹簧装置的垂直套筒之间的区域且定位套筒锥形斜度与异形弹簧动拉伸时最大斜度阈值一致。

7.如权利要求1所述的用于富水软弱地层的多层伸缩式多点位移计锚头，其特征在于，所述若干异形弹簧、若干三角形刀片式锚抓分别都为三个，圆周内120°夹角分布。

8.如权利要求1或者7所述的用于富水软弱地层的多层伸缩式多点位移计锚头，其特征在于，所述三角形刀片式锚抓外沿为刀刃状。