[发明专利]一种深部软岩钻孔变形开裂一体化非接触监测装置及方法

权利要求书

1.一种深部软岩钻孔变形开裂一体化非接触监测装置，其特征在于，包括：

设置在隧道底板上的支撑结构，固定在所述支撑结构上的推送装置(6)、数据采集仪(5)以及连接在推送接杆(1-8)末端且由所述推送装置(6)直线推送入隧道钻孔的钻孔变形开裂一体化非接触监测探头(1)；和

设置在隧道钻孔内部、沿钻孔方向延伸的若干个首尾相接的透明接管(3)；

所述钻孔变形开裂一体化非接触监测探头(1)透过所述透明接管(3)对钻孔孔壁变化进行探测。

2.根据权利要求1所述的一种深部软岩钻孔变形开裂一体化非接触监测装置，其特征在于，通过布置在两个透明接管(3)连接处外壁的透明接管导向环(2)实现连接后的各透明接管(3)在钻孔内部的同轴布置；

所述透明接管导向环(2)主要包括：固定环(2-2)、活动环1(2-1)、活动环2(2-4)、透明接管导向轮(2-6)，其中固定环(2-2)由两个相同的半圆环构成且通过透明接管导向环紧箍螺栓(2-3)套箍在所述的透明接管(3)的外壁上；

活动环1(2-1)和活动环2(2-4)分别与固定环(2-2)通过活动环1连接弹簧(2-10)和活动环2连接弹簧(2-11)连接，活动环1(2-1)与导向轮撑杆1(2-5)通过导向轮撑杆1连接销(2-8)铰接，活动环2(2-4)和导向轮撑杆2(2-7)通过导向轮撑杆2连接销(2-9)铰接；

所述透明接管导向轮(2-6)设在导向轮撑杆1(2-5)和导向轮撑杆2(2-7)端部“U”型槽内。

3.根据权利要求2所述的一种深部软岩钻孔变形开裂一体化非接触监测装置，其特征在于，透明接管(3)与钻孔孔壁之间存在用于容纳所述透明接管导向环(2)的间隙。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的一种深部软岩钻孔变形开裂一体化非接触监测装置，其特征在于，各透明接管(3)之间通过螺纹连接。

5.根据权利要求1所述的一种深部软岩钻孔变形开裂一体化非接触监测装置，其特征在于，所述钻孔变形开裂一体化非接触监测探头(1)主要包括：顺序集成的孔内三维激光扫描探头(1-1)和数字钻孔电视摄像头(1-3)，所述孔内三维激光扫描探头(1-1)连接孔内三维激光扫描控制器(1-2)，所述数字钻孔电视摄像头(1-3)连接数字钻孔电视控制器(1-4)；

所述孔内三维激光扫描探头(1-1)和数字钻孔电视摄像头(1-3)设置在玻璃管(1-5)内部；

所述钻孔变形开裂一体化非接触监测探头(1)两端设有呈圆周阵列布置的探头导向轮(1-6)；

所述钻孔变形开裂一体化非接触监测探头(1)与所述数据采集仪(5)通过数据线(1-7)连接且所述钻孔变形开裂一体化非接触监测探头(1)的端部设有推送接杆(1-8)。

6.根据权利要求1所述的一种深部软岩钻孔变形开裂一体化非接触监测装置，其特征在于，所述推送装置(6)主要包括：并列设置的两个“F”型夹持件(6-3)、主动推送轮(6-1)、从动推送轮(6-2)和摇把(6-4)；

所述“F”型夹持件(6-3)分别固定在虎钳(7)的两个夹持端，所述主动推送轮(6-1)和从动推送轮(6-2)设置在“F”型夹持件(6-3)的凹槽内，所述推送接杆(1-8)夹持在主动推送轮(6-1)和从动推送轮(6-2)的环形凹槽内，主动推送轮(6-1)的传动轴上设有可分离的摇把(6-4)。

7.根据权利要求6所述的一种深部软岩钻孔变形开裂一体化非接触监测装置，其特征在于，所述主动推送轮(6-1)和从动推送轮(6-2)均采用树脂材料。

8.根据权利要求1所述的一种深部软岩钻孔变形开裂一体化非接触监测装置，其特征在于，所述透明接管(3)的孔口端嵌套有透明接管端口约束法兰(4)，所述透明接管端口约束法兰(4)通过膨胀螺钉固定于孔口的隧道岩壁(9)上。