提供一种声波法测试硐室围岩松动圈装置，该装置包括声波仪；水泵；工作平台；两端开口的具有中空结构的连接杆，其防止于倾斜向上的岩壁测试孔内；套设在连接杆外部的连接筒组件；连接筒的内壁与连接杆的外壁形成下部密封上部开口的空隙；封孔组件，其设置在连接筒组件的上部；设置在封孔组件上部的声波发射接受探头；设置在连接筒组件上的旋进手柄；套设在连接筒组件上的套筒，套筒在旋进手柄的作用下向上运动，套筒推动封孔组件向上运动，封孔组件卡紧测试孔口。本实用新型专利技术所述的装置具有操作方便快捷，省时省力，测试效果稳定的优点。
【技术实现步骤摘要】
一种声波法测试硐室围岩松动圈装置
本技术涉及隧道工程和地下硐室工程中围岩松动圈测试
，特别是涉及一种利用声波法水与岩体耦合测试硐室围岩松动圈装置。
技术介绍
随着国家西部大开发战略的大力实施，在公路、铁道、水电站、核电站、地下实验室、国防军事基地等重点建设领域都涉及到地下硐室的开挖，硐室的开挖会导致围岩应力重分布和岩体的劣化，硐室周围会形成一个损伤岩体的分布带，掌握这个分布带的形状和损伤深度，对于围岩的支护和开挖参数参数的调整具有重要的意义。目前业内关于围岩松动圈的测试一般采取声波法。声波法测试是利用水作为耦合剂，一般声波在水中传播速度小于在岩石中的传播速度，声波在被测岩体表面传播，通过声波仪获取的距离和时间，得出声波在岩体中传播的速度，岩体完整性越差、裂隙越发育，对应的波速越小。通过对测试区钻孔的逐点测试，得出岩体在孔内深度范围内的变化情况，从而依据相应的判定准则，划定出岩体松动圈的形状和深度。声波法的技术关键是在测试过程中要保证耦合剂水的有效、稳定的发挥作用，实际工程中在岩体较完整的测试孔中，倾斜向下的钻孔能够轻松的保证声波测试仪的发射和接受探头处于水中，比较方便试验的进行；关键的问题是保证在仰孔中达到相同的效果，实际上，对于角度倾斜向上的测试孔在实际测试中面临着注水困难，孔内水位不稳定，实际操作困难等问题。因此，如何研发一种操作方便快捷，省时省力，测试效果稳定的测试硐室围岩松动圈的装置是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
现有技术中，针对单孔利用声波法一发双收测试围岩松动圈是比较普遍的方法，主要针对测试孔漏水不严重、不易塌孔的岩体，针对目前仰孔测试注水困难、现有测试方法步骤繁琐、操作困难的实际问题。采用声波法对围岩的测试孔进行声波试验，利用水作为耦合剂，大致的采用“放置测试设备-封隔-注水-测试”的步骤，依次完成对全孔的声波测试，最后通过测得的数据划分出围岩松动圈的范围。该方案针对仰孔进行测试时，采取用胶囊充气封堵一段岩壁，形成能够储水的测试段，通过管道将水送入测试段，利用伸缩杆将声波仪的发射和接受探头放置在预定的测试点位，之后对该测试点位开展试验，通过对胶囊进行充放气，移动气囊封隔的试验段，水管补充漏掉的水，伸缩杆移动测试点，依次往复，完成对整个测试孔的声波测试。但是该方案存在以下问题，对于仰孔的声波测试，往往需要借助大型的工作平台，测试过程中需要借助气瓶或者增压机来给气囊充气，现场需要较大的工作空间，在移动测试段的过程中，由于气囊的放气和移动会导致封隔段水的流失，一方面浪费大量的水，从测试孔中溢出的水给测试人员和设备带来安全隐患，每次移动测试段都需要往测试孔中补充水源，以达到测试的目的，造成测试进度缓慢，费时费力，长时间高空作业也增大了工作风险。为了解决上述问题，本技术提供一种声波法测试硐室围岩松动圈装置，该装置包括：两端开口的具有中空结构的连接杆；套设在所述连接杆外部的连接筒组件；封孔组件，其设置在所述连接筒组件的上部；设置在所述封孔组件上部的声波发射接受探头，所述声波发射接受探头通过导线与所述声波仪连接；设置在所述连接筒组件上的旋进手柄；套设在所述连接筒组件上的套筒，所述套筒在所述旋进手柄的作用下向上运动，所述套筒推动所述封孔组件向上运动，所述封孔组件卡紧测试孔口；其中，所述连接筒的内壁和所述封孔组件的内壁与所述连接杆的外壁形成下部密封上部开口的空隙；所述水泵与所述空隙连通，所述水泵通过所述空隙的上部开口向代测试孔口供水。在某些实施方式中，所述的声波法测试硐室围岩松动圈装置中，所述连接筒组件包括从下至上的第一连接筒和第二连接筒，所述第二连接筒的下部与所述第一连接筒的上部固定连接。在某些实施方式中，所述的声波法测试硐室围岩松动圈装置中，所述旋进手柄和所述套筒设置在所述第二连接筒上，所述旋进手柄位于所述套筒的下方。在某些实施方式中，所述的声波法测试硐室围岩松动圈装置中，所述封孔组件包括封孔件、封孔橡胶套和垫环；所述封孔件的下部固定至所述第二连接筒；所述封孔橡胶套和所述垫环可活动地套设在所述封孔件上，所述套筒向上运动时，依次将所述垫环和所述封孔橡胶套推向所述封孔件顶部，使所述封孔件卡紧所述测试孔口。在某些实施方式中，所述的声波法测试硐室围岩松动圈装置中，该装置还包括设置在所述中空结构中的水位显示软管，所述水位显示软管的上端伸出所述中空结构并延伸至所述声波发射接受探头外部，所述水位显示软管的下端伸出所述中空结构；其中，所述水位显示软管伸出所述所述声波发射接受探头部分的长度大于等于200mm。在某些实施方式中，所述的声波法测试硐室围岩松动圈装置中，该装置还包括设置在所述第一连接筒上的限位螺栓。在某些实施方式中，所述的声波法测试硐室围岩松动圈装置中，该装置包括设置在所述第一连接筒上的输水管，所述输水管的一端与所述水泵出水口连通，所述输水管的另一端与所述空隙连通。在某些实施方式中，所述的声波法测试硐室围岩松动圈装置中，该装置还包括设置在所述输水管上的控水阀门。在某些实施方式中，所述的声波法测试硐室围岩松动圈装置中，该装置还包括用于密封所述空隙下部密封处的O型橡胶止水环。在某些实施方式中，所述的声波法测试硐室围岩松动圈装置中，所述声波发射接受探头通过螺栓、第一限位部和第二限位部固定至所述封孔组件上部。有益效果：1.本技术所述的声波法测试硐室围岩松动圈装置，针对目前声波测试围岩松动圈，现场测试过程繁琐，耗时较长，试验用水流失严重，单孔测试工作量大，造成测试工作风险偏大。本技术改变现有的气囊封隔，采取机械式手动旋进，橡胶封孔，与气囊封孔相比，优势明显。2.本技术所述的声波法测试硐室围岩松动圈装置，单孔测试全程只需一次旋进封堵到位，一次注水，操作方便快捷，省时省力，测试效果稳定。3.本技术所述的声波法测试硐室围岩松动圈装置，设备简单轻巧，占用空间小，操作简单，便于在有限空间灵活的操作，能够适应不同孔径、孔深，应用范围广泛，测试效率高，缩短高空作业时间，降低了工程人员工作风险，能够循环利用现场水资源附图说明图1是本技术所述的声波法测试硐室围岩松动圈装置的第一结构示意图。图2是本技术所述的声波法测试硐室围岩松动圈装置的第二结构示意图。图3是本技术所述的声波法测试硐室围岩松动圈装置的第三结构示意图。附图说明1代表声波仪，2代表水泵，3代表工作平台，4代表连接杆，5代表连接筒组件，51代表第一连接筒，52代表第二连接筒，53代表空隙，6代表封孔组件，61代表封孔件，62代表封孔橡胶套，63代表垫环，7代表旋进手柄，8代表套筒，9代表声波发射接受探头，10代表导线，11代表水位显示软管，12代表限位螺栓，13代表输水管，14代表控水阀门，15代表O型橡胶止水环，16代表螺栓，17代表第一限位部，18代表第二限位部。...
【技术保护点】
1.一种声波法测试硐室围岩松动圈装置，该装置包括声波仪(1)和水泵(2)，其特征在于，该装置还包括：/n两端开口的具有中空结构的连接杆(4)；/n套设在所述连接杆(4)外部的连接筒组件(5)；/n封孔组件(6)，其设置在所述连接筒组件(5)的上部；/n设置在所述封孔组件(6)上部的声波发射接受探头(9)，所述声波发射接受探头(9)通过导线(10)与所述声波仪连接；/n设置在所述连接筒组件(5)上的旋进手柄(7)；/n套设在所述连接筒组件(5)上的套筒(8)，所述套筒(8)在所述旋进手柄(7)的作用下向上运动，所述套筒(8)推动所述封孔组件(6)向上运动，所述封孔组件(6)卡紧测试孔口；/n其中，所述连接筒的内壁和所述封孔组件的内壁与所述连接杆(4)的外壁形成下部密封上部开口的空隙(53)；所述水泵(2)与所述空隙(53)连通，所述水泵(2)通过所述空隙(53)的上部开口向代测试孔口供水。/n
【技术特征摘要】
1.一种声波法测试硐室围岩松动圈装置，该装置包括声波仪(1)和水泵(2)，其特征在于，该装置还包括：
两端开口的具有中空结构的连接杆(4)；
套设在所述连接杆(4)外部的连接筒组件(5)；
封孔组件(6)，其设置在所述连接筒组件(5)的上部；
设置在所述封孔组件(6)上部的声波发射接受探头(9)，所述声波发射接受探头(9)通过导线(10)与所述声波仪连接；
设置在所述连接筒组件(5)上的旋进手柄(7)；
套设在所述连接筒组件(5)上的套筒(8)，所述套筒(8)在所述旋进手柄(7)的作用下向上运动，所述套筒(8)推动所述封孔组件(6)向上运动，所述封孔组件(6)卡紧测试孔口；
其中，所述连接筒的内壁和所述封孔组件的内壁与所述连接杆(4)的外壁形成下部密封上部开口的空隙(53)；所述水泵(2)与所述空隙(53)连通，所述水泵(2)通过所述空隙(53)的上部开口向代测试孔口供水。
2.根据权利要求1所述的声波法测试硐室围岩松动圈装置，其中，所述连接筒组件(5)包括从下至上的第一连接筒(51)和第二连接筒(52)，所述第二连接筒(52)的下部与所述第一连接筒(51)的上部固定连接。
3.根据权利要求2所述的声波法测试硐室围岩松动圈装置，其中，
所述旋进手柄(7)和所述套筒(8)设置在所述第二连接筒(52)上，所述旋进手柄(7)位于所述套筒(8)的下方。
4.根据权利要求2所述的声波法测试硐室围岩松动圈装置，其中，所述封孔组件(6)包括封孔件(61)、封孔橡胶套(62)和垫环(63)；
所述封孔件(61)的下部固定至所述第二连接筒(52)的上部；...
【专利技术属性】
技术研发人员：邓守春，郑星，罗超文，李海波，左鸿，罗睿，姜晓昉，
申请(专利权)人：中国科学院武汉岩土力学研究所，
类型：新型
国别省市：湖北;42
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