[发明专利]基于孔中摄像与单孔声波的工程综合测孔系统与方法

权利要求书

1.一种基于孔中摄像与单孔声波的工程综合测孔系统，其特征是：包括组合式测量探头，所述组合式测量探头摄入岩体的钻孔内，所述组合式测量探头后设置有推杆，所述组合式测量探头通过孔口固定装置连接，所述孔口固定装置设置于钻孔孔口，所述推杆前端设置有深度传感器，所述深度传感器、组合式测量探头均连接测量主机，通过控制推杆推动组合式测量探头向前移动，进行钻孔内数据的采集与分析；

所述组合式测量探头，包括透光壳体，所述透光壳体内前端设置有温度测试器，温度测试器后端设置有罗盘，透光壳体的轴心设置有摄像头，摄像头两侧分别对称固定有一固定臂，固定臂前端设置有接触透光壳体的环向玻璃刷，所述固定臂后端连接电动伸缩杆，摄像头后端设置有微控制器，所述微控制器连接有控制电动伸缩杆的伸缩控制器和换能器，所述换能器包括两个，对称设置于透光壳体内部。

2.如权利要求1所述的基于孔中摄像与单孔声波的工程综合测孔系统，其特征是：所述孔口固定装置，包括孔口固定器，所述孔口固定器后端设置有法兰盘，法兰盘连接有推杆导向装置，所述推杆导向装置上端设置有注水口，下端设置有泄压孔，后端设置有堵头，所述法兰盘前端设置有橡胶垫，法兰盘上预留有若干个螺栓孔，在钻孔周围对应钻打出螺栓孔，将螺栓拧入，将法兰盘与岩体固定死，橡胶垫受压变形，充填在法兰盘与岩壁之间，能够完成密封工作。

3.如权利要求2所述的一种基于孔中摄像与单孔声波的工程综合测孔系统，其特征是：所述堵头安装口内活动安装有堵头，所述堵头包括安装卡扣，所述安装卡扣前端设有橡胶环，所述安装卡扣中间设有推杆安装孔；

所述橡胶环包括一号阻水橡胶环与二号阻水橡胶环，二号阻水橡胶环位于一号阻水橡胶环内部，固定在安装卡扣上，推杆由外部推进堵头后，两个阻水橡胶环张口方向与推进方向一致，且由于阻水橡胶环带有一定的弹性，能够紧扣在推杆上，保证推杆在推进方向推动时，孔中水不会流出。

4.如权利要求1所述的一种基于孔中摄像与单孔声波的工程综合测孔系统，其特征是：所述推杆包括若干节依次连接的小推杆，每两节小推杆之间设置有声波采集器，推杆前端设置有推杆连接口，以和孔口固定装置连接；所述声波采集器包括前置声波采集器与后置声波采集器，二者具有间距，保证对前方换能器发射的声波数据进行采集，并将采集数据通过电缆和控制与数据采集集成装置传递至测量主机处。

5.如权利要求1所述的一种基于孔中摄像与单孔声波的工程综合测孔系统，其特征是：所述深度传感器包括外壳，所述外壳与推杆的连接处设置有推杆孔，推杆孔在外壳内的对应位置处对称设置有两个滑轮，两个滑轮套装于不同的连接杆上，连接杆一端连接转速传感器，另一端连接滑动固定器，两个滑动固定器之间、两个转速传感器之间均设置有收缩弹簧；所述转速传感器连接测量主机，推杆推动滑轮运动，保证转速传感器能够随着推杆的推进同步完成转速测量，最终实现钻孔深度的精确测量。

6.基于如权利要求1-5中任一项所述的系统的工作方法，其特征是：包括以下步骤：

(1)经过地质分析，选择合适的位置进行钻孔，钻孔孔径大于探头的直径；钻孔完成后，采用高压水清孔，并对清孔效果进行检查；

(2)连接探头和推杆，将探头放置于钻孔内，使推杆向前推进；

(3)将孔口固定器上的法兰盘固定在岩体上，保证阻水橡胶垫在受力后能够紧密的充填在岩体与法兰盘之间，其间隙不会透水；将孔口固定器安装在钻孔后，将推杆从孔口固定器中伸出；

(4)将深度传感器安装在推杆上，向前推送至钻孔固定器处，将电缆线从推杆内部伸出，与测量主机连接，初始深度位置清零；

(5)通过注水孔向钻孔内部注水，直至泄压孔出水，向前推进推杆，保证速度匀速，同时通过测量主机观察温度测量数据、摄像结果以及波形图；

(6)完成探测后，停止向孔口固定器上的注水孔注水，并打开卸压孔，使钻孔内部的水在重力的作用下向外流出，直至卸压孔内不在向外流出水，回收装置。