[实用新型]一种连续测量洞室围岩变形的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及地质测量技术领域，具体涉及一种连续测量洞室围岩变形的装置。

背景技术

目前水电工程地下洞室围岩变形主要采用多点位移计和收敛计来测量。

多点位移计是在测点处钻孔，孔深至围岩松动圈以外相对不动的位置。在孔内不同深度锚固若干(一般3-6个)锚固头，从锚固头连接钢杆至孔口处，连接钢杆外套隔离灌浆水泥的保护管，每根连接钢杆在孔口处连接位移传感器，并用特制测头基座固定，利用位移传感器来测量孔口至锚固头间的位移(变形)。多点位移计测量洞室围岩内部变形是目前较为普遍的测量手段，但由于锚固点数量的限制，该方法仅能测量围岩内部不同深度个别点的位移，不能得到连续的位移测值。

收敛计是用来测量洞室围岩表面变形的仪器，其做法是在洞室选取监测断面(剖面),在断面内按照一定间距埋设收敛测桩，用收敛计(收敛测尺)来量测每两个测桩的距离，从而计算各点的收敛位移。

因此需要一种为获取地下洞室围岩不同深度连续的变形情况，准确确定围岩松动圈，并测量洞室围岩变形的装置。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种连续测量洞室围岩变形的装置，以克服现有技术存在的上述不足。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种连续测量洞室围岩变形的装置，包括顺次连接的位移计；

所述位移计包括通过信号传输机构连接的位移感应机构和信号转换机构；

所述位移感应机构将其安装位置的围岩的位移量转变为可通过信号传输机构输送的信号；

所述信号转换机构包括显示屏，所述信号转换机构将来自信号传输机构的信号转变为可读的信息。

优选的，所述位移计为光纤光栅位移计，所述信号传输机构为光缆，所述光缆沿着所述连续测量洞室围岩变形的装置的轴向设置。

优选的，所述光纤光栅位移计为带温度补偿的光纤光栅位移计，所述信号转换机构为调制解调仪。

进一步的，所述位移感应机构包括依次连接的第一法兰、第一连接杆、位移传感器、弹簧管、第二连接杆和第二法兰；所述第一法兰与所述第二法兰连接，所述光缆依次连接所述位移感应器。

进一步的，所述弹簧管与所述第二连接杆之间通过不锈钢测杆连接。

进一步的，位于同一光纤光栅位移计两端的第一法兰和第二法兰之间套设有防护管，用以将灌入安装孔的浆液隔离在所述光纤光栅位移计的外部；

所述防护管包括第一防护管和第二防护管，所述第一防护管的数量为两个，所述第二防护管的数量为一个，所述第一法兰和所述第二法兰均为圆柱凸台，其中一个所述第一防护管的一端气密地固定在所述第一法兰的半径较小的圆柱面上，另外一个防护管的一端气密地固定在所述第二法兰半径较小的圆柱面上，两所述第一防护管的另一端均气密地固定在第二防护管的内壁上。

进一步的，本实用新型还包括钢丝；

所述第一法兰和所述第二法兰上均设有供所述钢丝穿过的钢丝通过孔，所述钢丝沿所述测量围岩大应变的轴向依次穿过所述钢丝通过孔；

所述钢丝打结成若干结点，所述结点包括第一法兰结点、第二法兰结点和中间结点，所述第一法兰结点的数量和所述第二法兰结点的数量均为两个；

两个所述第一法兰结点设置在所述连续测量洞室围岩变形的装置的一端的第一法兰的两侧，并且将设置在该端的第一法兰固定在两个所述第一法兰结点之间；

两个所述第二法兰结点设置在所述连续测量洞室围岩变形的装置的另一端的第二法兰的两侧，并且将设置在该端的第二法兰固定在两个所述第二法兰结点之间；

所述中间结点设置在配合连接的第一法兰和第二法兰的两侧，并且将配合连接的第一法兰和第二法兰卡在两相邻的中间结点之间。

优选的，位于安装孔底端的光缆弯成圆环状，并且在呈圆环状的光缆外部套设有软管

本实用新型的有益效果为：

通过将多支光纤光栅位移计组装成串，准确定位法兰盘间距(标距)，利用测得的位移值可以计算出围岩不同深度连续的应变值。监测时即便某一测点出现超量程情况，也不会影响其他测点正常监测。可以测量围岩的沿整条测线上轴向的应变情况。

解决了多点位移计和收敛计无法连续测得围岩不同深度变形的问题，并且采用带温度补偿的光纤光纤位移计可避免温度影响。通过将不同光纤光栅位移计组连接成串，可连续测得地下洞室围岩不同深度的变形情况。该装置操作简单，经济实用，具有很好的应用前景。

附图说明

图1是单支光纤光栅位移计的结构示意图；