[实用新型]巷道围岩体多点离层量监测与测量装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种顶底板及帮部多点离层高精度测量装置，属于隧道及矿山围岩体内部离层量测量装置技术领域，具体涉及巷道围岩体多点离层量监测与测量装置。 

背景技术

目前，针对隧道及矿山围岩体内部离层量的监测，最常用的是两类仪器,一种是电子式监测仪器，另一种是机械式监测仪器。前者电子式监测仪器是将离层变化引起的位移信号转化为电子信号，实现对围岩内部离层量的监测，但存在其结构复杂、加工成本及后期维护成本高、返修率高、易受潮和水的侵蚀而引起设备失灵等缺陷，不易大面积推广使用；后者机械式监测仪器，虽然结构较简单，但存在测量精度往往较低、量程有限、易锈蚀失灵等缺陷。总结两种仪器的共同不足之处在于：离层监测点数量较少，一般为2~4个，不能完全反映围岩体内部具体的离层位置，特别是当数量超过6个以上的测点时往往无计可施；离层监测主要在顶板使用，对于两帮部及底板离层的监测不易安装操作；测量行程有限，对于围岩体变形量较大的断面，经常因其超过自身测量行程而失效；安装过程需要专业工程技术人员方可正确安装，否则将可能影响仪器的正常使用，对于未经专门培训的广大施工人员，不易正确安装操作；灵敏度低，往往仅能精确到0.1~1mm，特别是对于测绳一侧受到弹簧拉紧作用，长期暴露在潮湿的空气中，往往引起弹簧失效或锈蚀而使监测仪器失灵，导致无法真实有效地读取数据，给隧道及矿山井巷工程造成极大的安全隐患。 

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单、多点离层监测、行程不限、安装和使用方便、造价低廉、离层量测量精度高的巷道围岩体多点离层量监测与测量装置。 

为了克服现有技术的不足，本发明的技术方案是这样解决的：巷道围岩体多点离层量的监测与测量装置，该装置由多点离层仪、锁紧器、测量支架、位移计和铅垂组成，本发明的特殊之处在于围岩体中钻有一钻孔和另一钻孔，一钻孔内安装有多点离层仪，所述多点离层仪由一卡子、二卡子、N卡子、一钢丝绳、二钢丝绳、N钢丝绳和一离层仪挂钩、二离层仪挂钩、N离层仪挂钩组成，其中所述一卡子、二卡子、N卡子两侧通过弹性钢丝卡入在一钻孔的内壁上；所述一卡子、二卡子、N卡子一端依次分别与一钢丝绳、二钢丝绳、N钢丝绳一端连接，所述一钢丝绳、二钢丝绳、N钢丝绳另一端依次分别与一离层仪挂钩、二离层仪挂钩、N离层仪挂钩一端连接；所述另一钻孔内安置有锁紧器，所述锁紧器内置有测量支架前端套管，所述前端套管通过锁紧丝体与外螺纹锥体紧密连接，所述外螺纹锥体分别与锁紧环、锥形环、垫片、锁紧螺母、定位销连接，所述前端套管与测量支架固定连接，所述测量支架上固定有位移计，所述位移计由测量尺和读数器组成，所述测量支架与可移动式支架通过螺栓与托板连接，所述托板与读数器连接，所述读数器与测量尺连接，所述测量尺一端通过N钢丝绳和前置挂件挂住N离层仪挂钩，所述位移计另一端通过拉绳绕过滑轮挂住铅垂，最终由位移计上的读数器直接读出读数，所述测量支架上开有多个圆孔，可移动式支架上安装有卡簧弹子，将可移动式支架插入测量支架中，通过卡簧弹子卡入不同位置的圆孔中，测量支架末端固定有滑轮。 

所述锁紧器由外螺纹锥体、锁紧环、锥形环、垫片和锁紧螺母组成，所述外螺纹锥体上套有锁紧环，锁紧环外套有锥形环，锥形环外套有垫片，垫片外套有锁紧螺母，通过旋转锁紧螺母使外螺纹锥体和锥形环相互移近，引起锁紧环收到挤压变形后发生径向膨胀，锁紧环便牢牢锁紧在钻孔内。 

所述锁紧环外缘设为锯齿状或光面，其材料为带开槽的金属材料或橡胶材料或水泥基锚固材料或有机锚固材料。 

所述前端套管与测量支架为焊接或螺栓锚固连接。 

所述位移计为数显游标卡尺或机械式游标卡尺或电子式位移计任意一种。 

所述的外螺纹锥体应与前端套管紧密配合。 

所述多点离层仪为两个或两个以上的离层仪。 

所述前端套管上镶嵌有定位销，定位销应卡入带外螺纹锥体末端的卡槽内。 

本发明与现有的电子式监测仪器和机械式监测仪器相比，具有械结构简单、适用多点离层监测、行程不限、安装和使用方便、离层量测量精度高、造价低廉，不仅能对顶板进行离层观测，还可对其帮部甚至底板进行高精度、准确的离层观测等优点，可广泛用于隧道、矿山开拓巷道和回采巷道的围岩内部离层变化。 

附图说明

图1为本发明组装的各部件纵向剖面结构示意图； 

图2为图1的锁紧器剖面结构示意图；

图3为图1的锁紧环的A-A剖视结构示意图；

图4为图1的外螺纹锥体剖视结构示意图；

图5为图4的B-B剖视结构示意图；