[实用新型]橡皮叉式三轴应变计线缆连接装置及三轴应变计

说明书

本实用新型公开了一种地应力测试用橡皮叉式三轴应变计线缆连接装置及三轴应变计，其包括引线连接器，引线连接器包括第一外套，第一外套内依次设置连接座、补偿室、控向板，第一外套的后端设置封孔塞；连接座上设有插孔，插孔内设置接线柱；补偿室上设置引线孔和推杆底孔；控向板上设置穿孔；封孔塞的轴向设置推杆通孔和过线通孔；封孔塞的后端动态连接延伸到钻孔外的套杆，套杆内设置延伸到钻孔外的推杆，且推杆经推杆通孔、穿孔伸入推杆底孔中。本实用新型实现了三轴应变计与线缆连接，且搭建了钻进状态下岩心应变变化过程值量测的桥梁。

技术领域

本实用新型涉及一种用于工程岩体地应力测试试验的三轴应变计，特别是一种地应力测试用橡皮叉式三轴应变计线缆连接装置及三轴应变计。

背景技术

地球在各种动力运动作用下，在地壳中产生各种应力场，使地壳物质处于其综合作用之下，产生了内应力效应，这种应力即地应力。从岩石工程来说，岩体地应力主要来源于地质构造运动和岩体自重。它对正确认识岩体的力学性质，研究围岩的破坏机制，掌握地应力对岩石工程(如坝基、地下建筑物、岩石边坡等)的影响，充分发挥围岩的自承能力，都是极为重要的。

地应力测试是工程岩体稳定性分析及工程设计的重要参数，目前主要靠实测求得，特别是构造活动较强烈及地形起伏复杂的地区。由于应力不能直接测得，只能通过测量应力变化引起的诸如位移、应变等物理量的变化值，然后基于某种假设反算出应力值。因此，目前国内外使用的所有应力测量方法，都是在平硐壁面或地表露头面上打钻孔或刻槽，引起应力扰动，然后用探头测量由应力扰动而产生的各种物理量变化值的方法来实现。

孔壁应变法是目前常用的一种地应力测试方法。孔壁应变法量测元件有孔壁应变计和空心包体式应变计。空心包体式应变计在上世纪70年代初期由澳大利亚联邦科学和工业研究组织(CSIRO)研究并应用于工程，采用测试段与线缆一体化设计，通过注胶，把应变片与岩壁粘结在一起，是地应力量测中，间接量测应变值装置之一；孔壁应变计一般采用依据CSIR原理生产的橡皮叉式三轴应变计，其包括三个呈120度等间距分布的测量活塞，各测量活塞的前端部由橡胶类物质制成，且其前端部为圆弧状，弧度和钻孔弧度相一致，在前端部表面粘贴电阻应变片，通过技术手段把测量活塞上的电阻应变片直接粘贴到检测孔的孔壁上，各电阻应变片分别经导线与一插头上的插针连接，插头与连接外部电缆的插座连接后，进行套孔应力解除。在应力解除前后各测一次应变读数，根据应变片的读数变化值来计算应力值。

目前，空心包体式应变计在孔壁应变法地应力测试中应用较为广泛，其广泛应用的基础之一是线缆一体化设计，因而能够测试岩心解除过程应变，提高数值采集可信度，但成本较高，不能重复使用；依据CSIR原理生产的橡皮叉式孔壁三轴应变计成本低，但橡皮叉式孔壁三轴应变计是直粘式的，工作中应变元件直接粘贴到检测孔的孔壁上，量测应变片焊接引线与插针根部连接，通过插针、插座形式连接外部电缆引出，很明显，橡皮叉式孔壁三轴应变计不适用于破碎和孔内有裂隙水的岩体地应力测量，且由于外部电缆与量测应变片分离，插针与插座连接后，实现连接的装置不能撤出，受限于检测孔内安装空间，因而仅倾向于获取岩体解除前后的应变值，由此计算岩体应力，不严格强调解除过程量测，然而，解除过程的量测可辅助提高数据可信度，因此，严重制约着橡皮叉式孔壁三轴应变计在工程中的应用。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是，针对橡皮叉式孔壁三轴应变计应用存在的不足，提供一种能测量钻进状态下，岩心解除过程应变的地应力测试用橡皮叉式三轴应变计线缆连接装置及三轴应变计。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种橡皮叉式三轴应变计线缆连接装置，包括引线连接器和引线安装仪，其中：

所述引线连接器包括直径略等于检测孔直径的第一外套，该第一外套内沿轴向依次设置连接座、补偿室、控向板，该第一外套的后端设置封孔塞；所述连接座的前端设有多个插孔，后端设置一端伸入插孔的接线柱；所述补偿室的轴向设置引线孔和推杆底孔；所述控向板的轴向设置穿孔；所述封孔塞的轴向设置推杆通孔和过线通孔；