[发明专利]一种用于测量方形钻孔双向应力的应力计及其使用方法

权利要求书

1.一种用于测量方形钻孔双向应力的应力计，其特征在于：每一个基本监测单元由应力探头（1），液压油路（2），压力显示装置和手动油泵（4）组成，所述应力探头（1）为长方体状，在骨架（101）内设有管路腔（102）、凝固剂缸腔（103）、底压力枕腔（104）、侧压力枕腔（106），在底压力枕腔（104）和侧压力枕腔（106）内分别设有底压力枕（116）和侧压力枕（117），在底压力枕腔（104）和侧压力枕腔（106）的外侧分别设有底压力枕盖板（105）和侧压力枕盖板（107），在骨架（101）上还设有凝固剂出口（111），上述装置均被包裹体（108）包裹，包裹体（108）为弹性材料，在应力探头（1）的尾部还设有安装插头（109），液压油路（2）将底压力枕（116）、侧压力枕（117）和压力显示装置连接，所述液压油路（2）分为底压力枕油路（21）和侧压力枕油路（22），所述压力显示装置为电子数显液压显示器（3），所述手动油泵（4）与电子数显液压显示器（3）相连。

2.如权利要求1所述的一种用于测量方形钻孔双向应力的应力计，其特征在于：所述凝固剂缸腔（103）内设有凝固剂缸（112），凝固剂缸（112）被活塞（113）分为两部分，分别用来盛装凝固剂（115）和液压油（114），盛装凝固剂侧通过凝固剂管路（110）与凝固剂出口（111）相连，盛装液压油侧通过凝固剂缸油路（23）与底压力枕油路（21）相连。

3.如权利要求2所述的一种用于测量方形钻孔双向应力的应力计的使用方法，其特征在于：

第一步，连接应力探头（1）和电子数显压力显示器（3），根据应力探头（1）的安装深度，选择长度适合的底压力枕油路（21）和侧压力枕油路（22），并将底压力枕（116）通过底压力枕油路（21）与电子数显压力显示器（3）连接，将侧压力枕（117）通过侧压力枕油路（22）与电子数显压力显示器（3）连接；

第二步，将应力探头（1）装置放在孔口，然后将安装杆卡口母头与安装插头（109）连接，水平用力向孔内推安装杆，推进过程中安装杆的连接螺母及螺钉务必拧紧，以保持安装杆不会脱落，应力探头（1）安装到预定位置后，停止推送；

第三步，通过手动油泵（4）向应力探头（1）注油，首先通过底压力枕油路（21）向底压力枕和凝固剂缸（112）缓慢注油，电子数显液压显示器上的压力值保持在0.1MP以下，一旦超过0.1MP应停止手动油泵（4）的注油，待压力值低于0.1MP时，重新注油；待压力值超过0.1MP并且压力值不再降低时，连续注油，当压力达到根据钻孔埋深估算得到的预估压力时，停止注油并关闭手动油泵（4）和电子数显液压显示器（3）之间的注油阀，卸下手动油泵（4）；然后将手动油泵（4）与侧压力枕油路（22）相连并注油至根据钻孔埋深估算得到的预估压力，然后关闭手动油泵（4）和电子数显液压显示器（3）之间的注油阀，卸下手动油泵（4）；

第四步，在确认底压力枕（116）和侧压力枕（117）压力均符合要求后，逆时针方向旋转并用力往外拔安装杆，并逐节取出安装杆，并记录每个应力探头（1）的编号和初始压力。

4.如权利要求3所述的一种用于测量方形钻孔双向应力的应力计的使用方法，其特征在于：当进行多点应力测量时，在第一步连接应力探头（1）和电子数显液压显示器（3）之间的液压油路（2）时，前方应力探头（1）的液压油路（2）均穿过后方应力探头（1）的管路腔（102）。

5.如权利要求3所述的一种用于测量方形钻孔双向应力的应力计的使用方法，其特征在于：第三步中所述预估压力的计算公式为：P=2500kg/m³_*h_*g。