基于磁栅传感器原理的钻孔应力计及监测围岩应力的方法技术

本发明专利技术提供一种基于磁栅传感器原理的钻孔应力计及围岩应力监测方法。所述钻孔应力计包括圆柱形壳体、上钢片、下钢片、长条形楔形块、圆弧形承压块和磁栅传感器。在圆柱形壳体的外壁上、圆弧形承压块的内壁上均开有一条用于容置长条形楔形块的纵向凹槽；长条形楔形块容置在两条纵向凹槽形成的空间内，滑动楔形块使圆弧形承压块和圆柱形壳体均紧密贴合围岩钻孔的内壁，感受围岩应力。在圆柱形壳体的内腔上顶面、下底面分别刚性连接有上钢片和下钢片；上钢片和下钢片平行设置，且不在一个轴向平面内；在上、下钢片的表面分别粘贴有磁栅传感器。将本发明专利技术钻孔应力计内置在围岩钻孔内，通过磁栅传感器测量圆柱形壳体的变形计算围岩应力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于测量围岩应力的钻孔应力计，具体地说，涉及一种基于磁栅传感器原理的钻孔应力计及利用该钻孔应力计监测围岩应力的方法。本专利技术属于地下工程安全监测。

技术介绍

1、大型水利水电工程的特点是建筑规模大，在其地下厂房、硐室、隧洞开挖建设过程中，强烈的围岩应力转移极易诱发岩爆、围岩大变形、片帮、垮落等工程灾害，严重制约施工进度，威胁人员与设备安全，因此，加强地下硐室、隧洞施工过程中围岩应力演化特征监测是保证大型水利水电工程安全施工、高效推进的前提。

2、目前，水利水电工程硐室、隧洞的围岩应力监测存在监测手段匮乏、监测精度不高的问题，导致无法准确地研判高地应力的变化、岩体变形的趋势、围岩的卸荷作用以及渗透压力的变化等。究其原因，一方面，常规的监测设备如振弦式钻孔应力计是通过将围岩钻孔应力转化成围岩钻孔变形，再将围岩钻孔变形转化成振弦式钻孔应力计壳体变形，再将壳体变形进一步转换成振弦频率变化，通过读取振弦频率变化并将其换算成应力从而实现围岩应力的监测。由于物理量的多次转换，对应力测量精度存在一定影响，导致监测精度不高，较难满足高精度的围本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于磁栅传感器原理的钻孔应力计，其特征在于：它包括圆柱形壳体、上钢片、下钢片、长条形楔形块、圆弧形承压块和磁栅传感器；

2.根据权利要求1所述的基于磁栅传感器原理的钻孔应力计，其特征在于：所述上钢片固定在靠近所述长条形楔形块的圆柱形壳体内腔内壁上，所述下钢片固定在对面、远离所述长条形楔形块的圆柱形壳体内腔的另一侧内壁上。

3.根据权利要求2所述的基于磁栅传感器原理的钻孔应力计，其特征在于：所述圆柱形壳体、长条形楔形块和圆弧形承压块均由不锈钢材料制成。

4.根据权利要求3所述的基于磁栅传感器原理的钻孔应力计，其特征在于：所述圆柱形壳体最佳外半径为...

【技术特征摘要】

1.一种基于磁栅传感器原理的钻孔应力计，其特征在于：它包括圆柱形壳体、上钢片、下钢片、长条形楔形块、圆弧形承压块和磁栅传感器；

2.根据权利要求1所述的基于磁栅传感器原理的钻孔应力计，其特征在于：所述上钢片固定在靠近所述长条形楔形块的圆柱形壳体内腔内壁上，所述下钢片固定在对面、远离所述长条形楔形块的圆柱形壳体内腔的另一侧内壁上。

3.根据权利要求2所述的基于磁栅传感器原理的钻孔应力计，其特征在于：所述圆柱形壳体、长条形楔形块和...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘冰，毛华，张国新，刘毅，张磊，王贵华，腾飏，蒙承刚，张海堂，朱振泱，辛建达，李波，郑磊，
申请(专利权)人：中国水利水电科学研究院，
类型：发明
国别省市：