本发明专利技术提供一种用于围岩松弛深度自动监测装置，用于深入钻孔内进行探测，装置包括：集成为一体结构的声波采集探头和摄像探头，声波采集探头包括声波发射探头和至少一对声波接收探头，摄像探头、声波发射探头和至少一对声波接收探头间隔设置；一对移动设备，一对移动设备对应设置在一体结构的两端，用于带动一体结构在钻孔内发生位移；孔口封堵设备，孔口封堵设备设置在一体结构远离钻孔深部的一端，用于当一体结构进入钻孔内后对钻孔的孔口进行临时封堵；控制组件，控制组件与声波采集探头和摄像探头电连接，并与外部移动终端设备通讯连接。解决了现有探测设备重复、交叉自动化程度低的弊端；可广泛应用于深部围岩探测技术领域。域。域。
【技术实现步骤摘要】
一种围岩松弛深度自动监测装置
[0001]本专利技术属于深部围岩探测
，特别涉及一种围岩松弛深度自动监测装置。
技术介绍
[0002]在地下工程开挖过程中，为了对围岩的稳定性进行分析，常常需要确定岩体开挖过程中围岩松弛深度的变化情况，为稳定性的分析提供数据基础。在实际工程条件下，围岩的松弛深度受到围岩性质、地应力、开挖方法等多重因素叠加影响，其形成、发展的机理和过程十分复杂，现有理论计算和数值模拟均难以进行准确地判断。因此，工程实践中往往需要借助多种现场监测手段来实现对围岩松弛深度的监测。其中，钻孔摄像技术和声波测试是围岩松弛深度监测中较为常用的两种监测方法，同时，又因为两者在监测过程中存在一定的相似性，比如两者在监测过程中通常共同使用同一钻孔，且监测设备存在一定的重复性。经过研究发现，当前钻孔成像技术以及声波探测方法的监测设备构成较多，且存在部分设备构成重复的状况，比如声波探测技术的设备主要包括声波探头，电缆线，探杆，声波采集仪几部分；钻孔摄像技术的设备主要有摄像探头，电缆线，探杆，三脚架，深度线，钻孔摄像采集仪构成，以及在使用钻孔成像技术以及声波探测方法对岩体进行监测的过程中，探头及电缆线在钻孔中的移动主要是连接探杆后通过人工将探头推进以及拉出。
[0003]也即，在通过钻孔对围岩内部的松弛深度进行检测技术来说，通过声波探测和摄像检测结合的方式予以解决，存在两者设备复杂、设备交叉、重复度高，以及探测过程自动化低的技术弊端。
[0004]可见，对于利用声波探测和钻孔检测技术进行钻孔内围岩松弛深度的探测技术，提高探测设备的集成度、以及探测自动化，是本领域技术人员亟需解决的技术问题。
技术实现思路
[0005]本专利技术提供的一种用于围岩松弛深度自动监测的装置，以至少解决上述技术问题；
[0006]为了解决上述问题，本专利技术的第一方面提供一种用于围岩松弛深度自动监测的装置，所述装置用于深入钻孔内进行探测，所述装置包括声波采集探头和摄像探头，所述系统包括：集成为一体结构的所述声波采集探头和所述摄像探头，所述声波采集探头包括声波发射探头和至少一对声波接收探头，所述摄像探头、所述声波发射探头和至少一对所述声波接收探头间隔设置；一对移动设备，一对所述移动设备对应设置在所述一体结构的两端，用于带动所述一体结构在所述钻孔内发生位移；孔口封堵设备，所述孔口封堵设备设置在所述一体结构远离所述钻孔深部的一端，用于当所述一体结构进入所述钻孔内后对所述钻孔的孔口进行临时封堵；控制组件，所述控制组件与所述声波采集探头和所述摄像探头电连接，并与外部移动终端设备通讯连接。
[0007]在第一方面中，所述一对移动设备均包括：第一壳体；设置在第一壳体内且沿所述第一壳体的轴向方向设置的驱动电机，所述驱动电机的驱动端设置有第一锥形齿轮；按照
所述第一壳体径向方向设置四个第二锥形齿轮，每一所述锥形齿轮均与所述第一锥形齿轮啮合，且每一第二锥形齿轮的均通过一传动组件连接一车轮；其中，当所述驱动电机驱动所述第一锥形齿轮顺时针或逆时针转动时，带动四个所述第二锥形齿轮发生同步转动以通过对应的所述传动组件将转动力传递至所述车轮以驱动所述车轮发生转动，使所述一体结构在所述钻孔内发生位移。
[0008]在第一方面中，所述传动组件包括：传动杆，所述传动杆的一端连接一带有外螺纹的伸缩螺纹杆，所述伸缩螺纹杆与一带有内螺纹的伸缩管适配连接，所述伸缩螺纹杆与所述伸缩管之间设置有伸缩控制器；所述伸缩管内设置有第一压力传感器，所述第一压力传感器与所述控制组件连接；所述传动杆的另一端设置有尾端齿轮；所述车轮上设置有圆盘齿轮，且所述圆盘齿轮与所述尾端齿轮啮合；其中，当所述驱动电机驱动所述第一锥形齿轮转动顺时针或逆时针转动时，驱动所述伸缩螺纹杆相对于所述伸缩管内发生位移，当所述控制组件通过所述第一压力传感器检测到压力值大于预设的压力阈值时，则控制所述伸缩控制器锁紧所述伸缩螺纹杆与所述伸缩管，使得所述传动杆转动以带动啮合的圆盘齿轮转动。
[0009]在第一方面中，所述装置还包括：一对第二压力传感器，一对所述第二压力传感器对应设置在一对移动设备的两端末尾。
[0010]在第一方面中，所述控制组件包括蓝牙组件和控制器，所述蓝牙组件与所述声波发射探头、至少一对声波接收探头、一对所述第二压力传感器、驱动电机以及外部移动终端设备通信连接。
[0011]在第一方面中，距离测量装置，所述距离测量装置与所述蓝牙组件通信连接。
[0012]在第一方面中，所述孔口封堵设备包括封堵组件；所述封堵组件包括：注水管，所述注水管伸入所述孔口的一端外部间隔套设一第一安装部和第二安装部；所述第一安装部上对立设置一对第一支撑杆；所述第一支撑杆的一端铰接设置在所述第一安装部上；所述第一支撑杆杆体长度方向上对立设置一对第二连接杆，一对所述第二支撑杆的一端对应设置在一对所述第一支撑杆的杆身上；所述第二支撑杆的另一端铰接设置在所述注水管上。其中，当所述注水管向所述钻孔伸出发生位移时，推动所述第一支撑杆向所述第二支撑杆发生位移，使得所述第二支撑杆的另一端推动所述第一支撑杆的另一端向所述钻孔的孔壁发生抵近。
[0013]在第一方面中，所述孔口封堵设备包括还包括探头回收动力组件，所述探头回收组件包括：套设在所述注水管外侧的第二壳体，所述第二壳体的体积大于所述钻孔的孔口的体积，并位于所述孔口处；所述第二壳体内设置有电动机，所述电动机的驱动端设置有第三锥形齿轮；卷线盘，所述卷线盘包括卷线部，所述卷线部通过一端部设置有第四锥形齿轮的卷线轴连接，所述第四锥形齿轮与所述第三锥形齿轮啮合，所述卷线部上设置有电缆线，所述电缆线的一端连接电源，所述电缆线的另一端连接所述驱动电机并供电。
[0014]在第一方面中，设置在所述电动机水平方向的一对导轨，一对导轨将所述电动机夹设在内；移动控制中心，所述移动控制中心用于控制所述电动机在所述导轨上的位移。
[0015]在第一方面中，所述注水管上还设置有水位传感器和注水控制水阀；所述水位传感器设置在所述注水管靠近所述钻孔的深处位置；所述注水控制水阀设置在注水管靠近钻孔的孔口位置处。
[0016]有益效果：本专利技术提出了一种用于围岩松弛深度自动监测装置，将声波采集探头、和摄像探头集合为一体结构，避免了现有技术中将这二者作为单独的探测组件进行探测或检测工作所造成的的设备复杂、设备交叉和重复度高的技术弊端，同时，利用设置在一体结构两端末尾的一对移动设备使一体结构当中的声波采集探头、和摄像探头在进行探测或检测工作时能够方便移动，最后，通过孔口封堵设备对钻孔的孔口进行临时封堵，以防止灰尘进入钻孔内；具体而言，通过将摄像探头、声波发射探头和至少一对声波接收探头集合为一个整体，解决了现有技术中利用单独的声波采集装置、和摄像装置进行工作时造成的设备交叉和重复度高的技术问题，以及解决了现有技术中是通过人工拉动声波采集装置、和摄像装置进出钻孔的自动化低问题和解决了钻孔内灰尘淤积的问题。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本说明书实本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于围岩松弛深度自动监测装置，所述装置用于深入钻孔内进行探测，所述装置包括声波采集探头和摄像探头，其特征在于，所述装置包括：集成为一体结构的所述声波采集探头和所述摄像探头，所述声波采集探头包括声波发射探头和至少一对声波接收探头，所述摄像探头、所述声波发射探头和至少一对所述声波接收探头间隔设置；一对移动设备，一对所述移动设备对应设置在所述一体结构的两端，用于带动所述一体结构在所述钻孔内发生位移；孔口封堵设备，所述孔口封堵设备设置在所述一体结构远离所述钻孔深部的一端，用于当所述一体结构进入所述钻孔内后对所述钻孔的孔口进行临时封堵；控制组件，所述控制组件与所述声波采集探头和所述摄像探头电连接，并与外部移动终端设备通讯连接。2.根据权利要求1所述的用于围岩松弛深度自动监测装置，其特征在于，所述一对移动设备均包括：第一壳体；设置在第一壳体内且沿所述第一壳体的轴向方向设置的驱动电机，所述驱动电机的驱动端设置有第一锥形齿轮；按照所述第一壳体径向方向设置四个第二锥形齿轮，每一所述锥形齿轮均与所述第一锥形齿轮啮合，且每一第二锥形齿轮的均通过一传动组件连接一车轮；其中，当所述驱动电机驱动所述第一锥形齿轮顺时针或逆时针转动时，带动四个所述第二锥形齿轮发生同步转动以通过对应的所述传动组件将转动力传递至所述车轮以驱动所述车轮发生转动，使所述一体结构在所述钻孔内发生位移。3.根据权利要求2所述的用于围岩松弛深度自动监测装置，其特征在于，所述传动组件包括：传动杆，所述传动杆的一端连接一带有外螺纹的伸缩螺纹杆，所述伸缩螺纹杆与一带有内螺纹的伸缩管适配连接，所述伸缩螺纹杆与所述伸缩管之间设置有伸缩控制器；所述伸缩管内设置有第一压力传感器，所述第一压力传感器与所述控制组件连接；所述传动杆的另一端设置有尾端齿轮；所述车轮上设置有圆盘齿轮，且所述圆盘齿轮与所述尾端齿轮啮合；其中，当所述驱动电机驱动所述第一锥形齿轮转动顺时针或逆时针转动时，驱动所述伸缩螺纹杆相对于所述伸缩管内发生位移，当所述控制组件通过所述第一压力传感器检测到压力值大于预设的压力阈值时，则控制所述伸缩控制器锁紧所述伸缩螺纹杆与所述伸缩管，使得所述传动杆转动以带动啮合的圆盘齿轮转动。4.根据权利要求3所述的用于围岩松弛深度自动监测装置，其特征在于，所述装置还包括：一对第二压力传感器，一对所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐鼎平，李超相，陈东方，李邵军，江权，丰光亮，郑虹，
申请(专利权)人：中国科学院武汉岩土力学研究所，
类型：发明
国别省市：
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