本实用新型专利技术公开了一种套管式地应力测试配套定位测距装置，涉及隧道工程地应力测试技术领域；其包括钻机、定向钻头、钻杆、取芯钻头、空心包体钻头及空心包体应力计，还包括护孔套管和激光测距装置；护孔套管按照套管下放先后顺序包括套管一和套管二，在套管一靠近套管二的连接端部设有一端部卡环，端部卡环的内径与套管二的外径相匹配，沿端部卡环的环形面上设置有定位卡，以使套管二推入端部卡环内时，定位卡的自由端被顶开而向护孔套管外侧延伸，用以撑劲卡住钻孔壁；通过实施本技术方案，可有效解决现有技术无法实现对同一测孔长时间反复的围岩应力监测的技术难题，提高钻孔成孔效率并对其反复利用，降低应力测试成本，具有较好的推广潜力。好的推广潜力。好的推广潜力。
【技术实现步骤摘要】
一种套管式地应力测试配套定位测距装置
[0001]本技术涉及隧道工程地应力测试
，更具体地讲，涉及一种套管式地应力测试配套定位测距装置。
技术介绍
[0002]地应力大小及分布规律是地下工程结构设计、围岩及支护结构变形破坏成因以及其他地质灾害分析的重要参数，目前对于地应力测试主要采用间接测试方法，如空心包体应力解除法、水力压裂法，但对于复杂的地质环境、围岩节理裂隙发育，往往存在成孔困难或者成孔之后极易造成塌孔的技术问题，影响后续地应力测试；特别是对于相对软弱破碎的围岩或者深埋高地应力区，甚至存在随钻随塌的风险，从而加大了成孔成本、影响钻孔成孔效率。打设地应力测试钻孔是应力测试的首要环节，传统的应力测试存在上述“虽测即费”的问题，无法实现对同一钻孔进行多次测试利用；进而对于地下工程结构建设的过程中，无法对地下工程岩体的应力状态进行规律性测试分析，使的支护结构的设计更多的处于理论分析阶段，缺少大量可靠的、科学的数据支撑。
[0003]由此，针对上述技术问题，亟需本领域技术人员研究设计一种有助于地应力测试的装置/方法，以对于同一测点、同一测孔，可反复进行多次利用的测试手段；特别是针对于施工过程中造成的应力扰动，出现地应力钻孔成孔困难，裸露的围岩钻孔极易坍塌及堵塞等问题，导致无法实现对同一测孔长时间反复的围岩应力监测的技术难题。
技术实现思路
[0004]为解决上述现有空心包体应力测试试验存在的技术问题，本技术的目的在于提供一种套管式地应力测试配套定位测距装置，其目的在于可有效实现对同一地应力测试钻孔进行多次利用，特别是针对高地应力及裸露松散易破碎围岩钻孔极易坍塌的复杂地质环境，可有效解决现有无法实现对同一测孔长时间反复的围岩应力监测的技术难题，提高钻孔成孔效率，降低应力测试成本，具有很好的应用前景和实用价值。
[0005]本技术采用的技术方案如下：
[0006]一种套管式地应力测试配套定位测距装置，包括钻机、定向钻头、钻杆、取芯钻头、空心包体钻头及空心包体应力计，还包括护孔套管和用于检测钻机推进深度的激光测距装置；
[0007]所述护孔套管按照套管下放先后顺序包括套管一和套管二，在所述套管一靠近所述套管二的连接端部设有一端部卡环，所述端部卡环的内径与所述套管二的外径相匹配，沿所述端部卡环的环形面上设置有定位卡，所述定位卡在靠近所述套管二推入的一端与所述端部卡环连接，定位卡的另一端向所述套管一方向延伸，以使所述套管二推入所述端部卡环内时，所述定位卡的自由端被顶开而向所述护孔套管外侧延伸，用以撑劲卡住钻孔壁。
[0008]作为优选方案，所述端部卡环与所述套管一端部焊接，并在焊接处具有一弧形过渡面。
[0009]作为优选方案，在所述端部卡环的环形面上开设有至少三个用于安装所述定位卡的安装通孔，所述安装通孔自所述端部卡环端面并沿所述端部卡环轴向延伸至所述弧形过渡面。
[0010]作为优选方案，每个端部卡环上布置有四个定位卡，四个定位卡分别安装在所述安装通孔内并沿所述端部卡环的环形面均匀分布。
[0011]作为优选方案，所述定位卡与所述端部卡环连接的一端通过插销固定安装在所述端部卡环的安装通孔内。
[0012]作为优选方案，所述定位卡沿所述套管二的推入方向呈倒齿状结构。
[0013]另一方面，本技术的目的在于提供一种套管式地应力测试配套定位测距装置，其目的二在于考虑空心包体钻孔应力解除过程中，需要对应力解除钻头推进距离进行实时跟踪的难题，为减少传统人为定时测距中存在的误差，增设钻杆推进深度激光定位测距装置，实现对钻进距离的自动采集，保证与围岩应变数据采集时间间隔相一致，提高数据采集精度，同时降低人力成本。
[0014]作为优选方案，所述激光测距装置包括两个激光二极管和两个位敏探测器，其中一个位敏探测器和激光二极管分别安装在钻机大臂支撑端，另一个位敏探测器和激光二极管安装在钻杆推进端并随钻机同步推进；所述激光测距装置数据采集周期被配置为与空心包体应力计数据采集周期相一致。
[0015]作为优选方案，还包括移动终端和与移动终端连接的报警器，所述激光二极管和位敏探测器分别与移动终端连接，以使通过移动终端发出指令触发激光二极管发出光束信号，所述位敏探测器将采集的位置信号反馈给移动终端，移动终端对位置信号进行数据处理，计算得到钻机推进深度；并通过所述移动终端预设钻机推进深度，以使到达预设深度后所述移动终端向钻机发出停止推进的指令以及向所述报警器发出报警指令。
[0016]如上所述，本技术相对于现有技术至少具有如下有益效果：
[0017]1.本技术提供的地应力测试装置配置有护孔套管，配合其端部卡环设计的定位卡，可有效在护孔套管安装后顶开定位卡并使其撑劲钻孔壁，针对解决高地应力及裸露松散易破碎围岩钻孔极易坍塌的复杂地质环境，出现地应力钻孔成孔困难，极易坍塌及堵塞等问题；可实现同一测点、同一测孔，可反复进行多次利用的测试，提高钻孔成孔效率，降低应力测试成本，具有很好的应用前景和实用价值。
[0018]2.本技术通过对地应力测试钻孔架设护孔套管，可以有效保护测试钻孔，防止测试钻孔坍塌及堵塞；同时护孔套管安装操作便捷，定位卡支撑牢靠稳定，可以对其反复利用，无需再重新打设地应力测试钻孔，只需在原有测试钻孔的基础上，对其进行延伸可实现对不同深度岩体应力状态测定，分析岩体应力分布规律。
[0019]3.作为本技术优选方案，配套设置有激光测距装置，充分考虑了空心包体钻孔应力解除过程中，需要对应力解除钻头推进距离进行实时跟踪的难题，为减少传统人为定时测距中存在的误差，增设钻杆推进深度激光定位测距装置，实现对钻进距离的自动采集，保证与围岩应变数据采集时间间隔相一致，提高数据采集精度，同时降低人力成本。
附图说明
[0020]本技术将通过具体实施例并参照附图的方式说明，其中
[0021]图1示出了根据本技术示例性实施例的护孔套管拼接前的示意图；
[0022]图2示出了根据本技术示例性实施例的护孔套管图1中端部卡环的示意图；
[0023]图3示出了根据本技术示例性实施例的护孔套管拼接后的示意图；
[0024]图4示出了根据本技术示例性实施例的护孔套管下放后定位卡卡住钻孔壁的示意图。
[0025]附图标记说明：1-套管一；2-端部卡环；21-安装通孔；22-弧形过渡面；3-定位卡；4-套管二；5-钻孔壁。
具体实施方式
[0026]本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
[0027]本说明书(包括任何附加权利要求、摘要)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
[0028]实施例一
[0029]本技术示例性实施例一基本如本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种套管式地应力测试配套定位测距装置，包括钻机、定向钻头、钻杆、取芯钻头、空心包体钻头及空心包体应力计，其特征在于：还包括护孔套管和用于检测钻机推进深度的激光测距装置；所述护孔套管按照套管下放先后顺序包括套管一和套管二，在所述套管一靠近所述套管二的连接端部设有一端部卡环，所述端部卡环的内径与所述套管二的外径相匹配，沿所述端部卡环的环形面上设置有定位卡，所述定位卡在靠近所述套管二推入的一端与所述端部卡环连接，定位卡的另一端向所述套管一方向延伸，以使所述套管二推入所述端部卡环内时，所述定位卡的自由端被顶开而向所述护孔套管外侧延伸，用以撑劲卡住钻孔壁。2.根据权利要求1所述的套管式地应力测试配套定位测距装置，其特征在于：所述端部卡环与所述套管一端部焊接，并在焊接处具有一弧形过渡面。3.根据权利要求2所述的套管式地应力测试配套定位测距装置，其特征在于：在所述端部卡环的环形面上开设有至少三个用...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱伯东，谭忠盛，何兴龙，孙晓静，杨旸，李松涛，郭相武，邓成宏，王智勇，魏焰，李永山，李彪，肖仲红，代一超，陈祚谊，李敏，
申请(专利权)人：中铁八局集团有限公司，
类型：新型
国别省市：
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