一种弹性波超前地质预报探头孔内耦合装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种弹性波超前地质预报探头孔内耦合装置，包括检波器探头、套管、伸缩装置，检波器探头放在套管内与套管内壁耦合，所述伸缩装置通过第一圆环、第二圆环、挡块、卡槽在套管外滑动连接，通过挤压伸缩装置的弯曲片可以使得弯曲片向外凸出，控制弯曲片的开合，使得弯曲片卡在钻孔内壁，使得耦合装置与钻孔紧密贴合；将弯曲片还原，可方便耦合装置伸入或取出。本实用新型专利技术可以解决在隧道弹性波超前地质预报过程中常见的探头不能在孔内紧密耦合的问题，提高数据采集准确度。同时可根据现场钻孔的孔径变化，调整开合程度，以实现良好的耦合效果。实现良好的耦合效果。实现良好的耦合效果。

【技术实现步骤摘要】
一种弹性波超前地质预报探头孔内耦合装置


[0001]本技术涉及弹性波超前地质预报探头，特别是涉及一种弹性波超前地质预报探头孔内耦合装置。

技术介绍

[0002]隧道在开挖过程中，掌子面前方存在许多影响安全和生产的地质风险，比如未查明的断层带，富水带，岩溶带，破碎带等。隧道弹性波超前地质预报具有探测距离长，探测效果明显等优点。其原理是在隧道中以炸药或锤击作为震源激发岩体弹性波，弹性波在岩体中以球面形式向掌子面前方传播，遇到岩石物理界面（波阻抗差异界面）时，弹性波会发生反射、折射、透射等物理现象。通过数据采集探头接收反射波，并提取其信息来判断掌子面前方是否具有危害隧道开挖安全和影响生产效率的岩体。
[0003]地质超前预报中，直径45mm的检波器探头需要放置在孔径50mm，深度2m的钻孔中，这就要求检波器与孔壁岩体紧密接触，以保证高质量接受地震波。目前预报中常用的耦合方式有两种，一种是采用耦合剂使检波器直接与钻孔壁耦合，另一种是通过套管耦合，即先在钻孔中固定一根金属套管，然后将检波器与套管内壁耦合。但在实际过程中，有的工地不具备50mm的钻头，有的工地因为围岩软弱等原因，不能提供理想的50mm的钻孔。第一种直接耦合会出现黄油耦合剂装填密实度不足以及投送位置不准确的缺陷，第二种采用套管耦合，往往套管与钻孔固定差，套管多为一次性使用，成本费用很高。所以探头与孔壁耦合效果不好，导致不能准确采集数据，使得检测准确度变差。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于解决目前可地质预报过程中常见的探头不能在孔内紧密耦合的情况，数据采集准确度不高的问题。
[0005]本技术的目的是通过以下技术方案来实现的：
[0006]一种弹性波超前地质预报探头孔内耦合装置，包括检波器探头、套管、伸缩装置，所述检波器探头放置在所述套管内，所述套管外壁沿轴线方向上设置有对称的两排挡块；所述伸缩装置包括第一圆环、第二圆环和两片弯曲片，两片所述弯曲片对称设置在第一圆环和第二圆环之间，所述第一圆环和第二圆环内径与套管外径相同，所述第一圆环和第二圆环上都开有对称的两个卡槽，所述卡槽与挡块相适配；所述伸缩装置通过第一圆环、第二圆环、挡块、卡槽滑动连接在套管外部。
[0007]通过上述技术方案，检波器探头放在套管内与套管内壁耦合，所述伸缩装置通过第一圆环、第二圆环、挡块、卡槽滑动连接在套管外部，通过挤压伸缩装置的弯曲片可以使得弯曲片向外凸出，控制弯曲片的开合，使得弯曲片卡在钻孔内壁，使得耦合装置与钻孔紧密贴合；将弯曲片还原，可方便耦合装置伸入或取出。
[0008]进一步地，所述套管顶端一侧沿挡块中心线上设置有第一推拉杆，所述第一推拉杆可以在卡槽内滑动，所述第一圆环外侧与卡槽呈90
°
位置设置有第二推拉杆。
[0009]通过上述技术方案，套管顶端一侧沿挡块中心线上设置有第一推拉杆，伸缩装置可以通过卡槽穿过第一推拉杆和挡块在套管外滑动，通过设置的第一推拉杆和第二推拉杆可以将套筒及伸缩转置伸入钻孔或者从钻孔内取出，方便检波器探头放置在孔内合适位置，以获取更加精确的数据。
[0010]进一步地，所述第二推拉杆用于带动伸缩装置绕套管旋转以及推动第一圆环在轴向上推挤弯曲片；所述第一推拉杆用于带动套管在伸缩装置内旋转。
[0011]通过上述技术方案，当伸缩装置的卡槽与套管上的挡块方向一致时，伸缩装置可以滑入套管，通过转动第二推拉杆，使得卡槽与挡块方向不一致时，伸缩转置在套管上不能滑动，通过第一推拉杆将耦合装置整体推入钻孔深处。当耦合装置处于钻孔深处后，转动第二推拉杆使得卡槽与挡块方向一致，通过拉住第一推拉杆，推动第二推拉杆向内，使得伸缩装置向孔内方向挤压，使得弯曲片凸起与钻孔内壁顶紧。当弯曲片凸出到一定位置后，转动第二推拉杆使得卡槽与挡块方向不一致，将第一圆环固定在两个挡块之间，使得伸缩装置在钻孔内壁固定，达到耦合装置在钻孔内紧密贴合的效果。
[0012]进一步地，所述弯曲片表面为弧形，中间为弯曲部，挤压时弯曲片弯折。
[0013]通过上述技术方案，弯曲片表面为弧形可以更好的贴合圆柱状的套管外壁，通过第二推拉杆推动第二圆环移动，使得第二圆环挤压弯曲片，达到弯曲片凸起的效果，可以通过推拉第二推拉杆控制弯曲片的开合程度。
[0014]进一步地，所述第一圆环和第二圆环的壁厚小于相邻两个挡块之间的距离。
[0015]通过上述技术方案，所述第一圆环和第二圆环的壁厚小于相邻两个挡块之间的距离，可以使得第一圆环可以固定在两个挡块之间，起到将伸缩装置固定在某两个挡块之间的作用，达到控制弯曲片开合大小的目的。
[0016]进一步地，所述套管底部设置有挡环。
[0017]通过上述技术方案，套管底部设置的挡环，可以让第二圆环固定在挡块和第二圆环之间，当推动第二推拉杆向钻孔内运动时，第二圆环抵在挡环上，拉住第一推拉杆，推动第二推拉杆，就可以控制弯曲片的开合度。
[0018]本技术的有益效果是：
[0019]1）弹性波超前地质预报过程中探头可以在孔内紧密耦合，提高数据采集准确度。检波器探头放在套管内与套管内壁耦合，所述伸缩装置通过第一圆环、第二圆环、挡块、卡槽在套管外滑动连接，通过挤压伸缩装置的弯曲片可以使得弯曲片向外凸出，控制弯曲片的开合，使得弯曲片卡在钻孔内壁，使得耦合装置与钻孔紧密贴合；将弯曲片还原，可方便耦合装置伸入或取出。
[0020]2）根据现场钻孔的孔径变化，调整开合程度，以实现良好的耦合效果。通过第二推拉杆推动第二圆环移动，使得第二圆环挤压弯曲片，达到弯曲片凸起的效果，可以通过推拉第二推杆控制弯曲片的开合程度，根据现场孔径变化以实现更好的耦合效果。
[0021]3）套筒、伸缩装置结构简单，操作方便，可以重复使用，节约成本。通过推动第一推来杆将耦合装置伸入孔内，通过转动第二推拉杆控制伸缩装置与套管的滑动情况，通过推动第二推拉杆控制弯曲片的开合程度。
附图说明
[0022]图1为本技术弹性波超前地质预报探头孔内耦合装置的示意图；
[0023]图2为本技术弹性波超前地质预报探头孔内耦合装置的平面图；
[0024]图3为本技术伸缩装置的示意图；
[0025]图4为本技术套管的平面图；
[0026]图5为本技术伸检波器探头的平面图；
[0027]图中，1
‑
检波器探头、2
‑
伸缩装置、3
‑
套管、4
‑
第一推拉杆、5
‑
第二推拉杆、6
‑
挡块、7
‑
卡槽、8
‑
第一圆环、9
‑
弯曲片、10
‑
第二圆环、11
‑
挡环。
具体实施方式
[0028]下面将结合实施例，对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术的一部分实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种弹性波超前地质预报探头孔内耦合装置，其特征在于：包括检波器探头（1）、套管（3）、伸缩装置（2），所述检波器探头（1）放置在所述套管（3）内，所述套管（3）外壁沿轴线方向上设置有对称的两排挡块（6）；所述伸缩装置（2）包括第一圆环（8）、第二圆环（10）和两片规格相同的弯曲片（9），两片所述弯曲片（9）对称设置在第一圆环（8）和第二圆环（10）之间，所述第一圆环（8）和第二圆环（10）内径与套管（3）外径相同，所述第一圆环（8）和第二圆环（10）上都开有对称的两个卡槽（7），所述卡槽（7）与挡块（6）相适配；所述伸缩装置（2）通过第一圆环（8）、第二圆环（10）、挡块（6）、卡槽（7）滑动连接在套管（3）外部。2.根据权利要求1所述的弹性波超前地质预报探头孔内耦合装置，其特征在于：所述套管（3）顶端一侧沿挡块中心线上设置有第一推拉杆（4），所述第一推拉杆（...

【专利技术属性】
技术研发人员：王开华，杨森，周继中，
申请(专利权)人：中国水利水电第七工程局有限公司，
类型：新型
国别省市：