【技术实现步骤摘要】
本技术涉及工程安全监测设备，更具体地说，涉及一种加锚裂隙围岩内部渗透压-应力-变形深层感知装置。
技术介绍
1、在热带海岛这种富水地质区的公路隧道、水工隧洞和金属矿井等地下岩石工程的建设过程中，普遍面临围岩裂隙发育、地层富水和埋深浅等问题，特别是在强热带风暴降水之后，地下水的暴雨效应比较显著，因此风化裂隙围岩水力渗透破坏监测就成为海岛岩隧施工的一个重要方面。
2、然而，在现有的公路隧道建设过程中，主要是将围岩的应力和变形问题作为监测工作的重点，而并没有针对海岛岩隧围岩渗透压力进行监测，如果实际工程建设中需要监测围岩的渗透压，一般采用埋设孔隙水压传感器的方式，这种方式是将应力、变形和渗透压各自作为独立监测的技术指标，无法结合在一起作为整体进行分析以判断风险，而且，在现有的隧道施工过程中，都是采用在锚杆杆体表面贴应变片的方式实现对受力锚杆的杆体应变的分析，然而这种方式并不可靠，因为杆体表面的应变片极易因受到挤压作用或受潮而损坏，因此可靠性较低。因此，如何针对富水地质的特殊情况，对裂隙水压力对加锚裂隙岩体的稳定性和安全性进行全面的监测感知，是一个亟待解决的问题。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本技术提供了一种加锚裂隙围岩内部渗透压-应力-变形深层感知装置，能够实现受扰动应力作用下内外传递变形和岩体内部孔隙水压的协同监测，实现对加锚裂隙岩体的稳定性和安全性的全面感知。
2、本技术提供的一种加锚裂隙围岩内部渗透压-应力-变形深层感知装置，包括多个用于插入围岩内
3、优选的，在上述加锚裂隙围岩内部渗透压-应力-变形深层感知装置中，所述通孔开设在埋藏最深的杆体的外周部。
4、优选的，在上述加锚裂隙围岩内部渗透压-应力-变形深层感知装置中，相邻的所述通孔之间的距离范围为10厘米至20厘米。
5、优选的，在上述加锚裂隙围岩内部渗透压-应力-变形深层感知装置中，所述通孔的数量范围为10个至20个。
6、优选的，在上述加锚裂隙围岩内部渗透压-应力-变形深层感知装置中，所述渗透压监测组件包括渗透压传感器以及设置于所述渗透压传感器前端的透水石，且所述透水石可接触从所述通孔渗透进来的水。
7、优选的，在上述加锚裂隙围岩内部渗透压-应力-变形深层感知装置中，所述拉应力传感器的两端均具有外螺纹，所述杆体的用于与所述拉应力传感器连接的端部具有内螺纹，所述拉应力传感器与所述杆体之间利用所述外螺纹和所述内螺纹的配合实现连接。
8、优选的，在上述加锚裂隙围岩内部渗透压-应力-变形深层感知装置中，所述端部轴力监测组件包括：
9、套设于所述杆体外周部的锚杆托盘，所述锚杆托盘抵接在所述围岩的外表面；
10、套设于所述杆体外周部的屈服环，所述屈服环抵接在所述锚杆托盘的远离所述围岩的一面；
11、套设于所述杆体外周部的变形齿片，所述变形齿片抵接在所述屈服环的远离所述锚杆托盘的一面；
12、套设于所述杆体外周部的轴力传感器，所述轴力传感器抵接在所述变形齿片的远离所述屈服环的一面；
13、套设于所述杆体外周部且与所述杆体固定在一起的固定螺母，所述固定螺母抵接在所述轴力传感器的远离所述变形齿片的一面。
14、优选的，在上述加锚裂隙围岩内部渗透压-应力-变形深层感知装置中，埋藏最深的杆体的靠近最内端的外周部设置有多个用于作为注浆锚固段的横肋。
15、优选的，在上述加锚裂隙围岩内部渗透压-应力-变形深层感知装置中，所述杆体为钢制杆体。
16、优选的，在上述加锚裂隙围岩内部渗透压-应力-变形深层感知装置中，所述数据采集部件与所述拉应力传感器、所述渗透压监测组件和所述端部轴力监测组件之间均利用传感器电缆进行通信连接，且用于连接所述拉应力传感器和所述渗透压监测组件的所述传感器电缆从所述杆体内部空间延伸至所述围岩外侧之后与所述数据采集部件连接。
17、从上述技术方案可以看出，本技术所提供的上述加锚裂隙围岩内部渗透压-应力-变形深层感知装置，由于相邻的杆体之间利用拉应力传感器进行连接，且杆体的侧面开设有通孔，杆体内设置有与通孔连通的渗透压监测组件，杆体的位于围岩外侧的外端设置有端部轴力监测组件，因此能够同时获取到拉应力数据、渗透压数据和端部轴力数据，由于还包括数据采集部件，该数据采集部件还通信连接至数据处理部件，因此可以将上述多方面信息综合起来，可见这样就可以感知岩体内部杆体的全方位信息，从而实现受扰动应力作用下内外传递变形和岩体内部孔隙水压的协同监测，实现对加锚裂隙岩体的稳定性和安全性的全面感知。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种加锚裂隙围岩内部渗透压-应力-变形深层感知装置，其特征在于，包括多个用于插入围岩内部的中空的杆体，相邻的所述杆体之间利用拉应力传感器进行连接，且所述杆体的侧面开设有通孔，所述杆体内设置有与所述通孔连通的渗透压监测组件，所述杆体的位于所述围岩外侧的外端设置有端部轴力监测组件，还包括同时与所述拉应力传感器、所述渗透压监测组件和所述端部轴力监测组件通信连接以获取拉应力数据、渗透压数据和端部轴力数据的数据采集部件，所述数据采集部件还通信连接至数据处理部件。
2.根据权利要求1所述的加锚裂隙围岩内部渗透压-应力-变形深层感知装置，其特征在于，所述通孔开设在埋藏最深的杆体的外周部。
3.根据权利要求2所述的加锚裂隙围岩内部渗透压-应力-变形深层感知装置，其特征在于，相邻的所述通孔之间的距离范围为10厘米至20厘米。
4.根据权利要求3所述的加锚裂隙围岩内部渗透压-应力-变形深层感知装置，其特征在于，所述通孔的数量范围为10个至20个。
5.根据权利要求4所述的加锚裂隙围岩内部渗透压-应力-变形深层感知装置，其特征在于，所述渗透压监测组件
6.根据权利要求1所述的加锚裂隙围岩内部渗透压-应力-变形深层感知装置，其特征在于，所述拉应力传感器的两端均具有外螺纹，所述杆体的用于与所述拉应力传感器连接的端部具有内螺纹，所述拉应力传感器与所述杆体之间利用所述外螺纹和所述内螺纹的配合实现连接。
7.根据权利要求1所述的加锚裂隙围岩内部渗透压-应力-变形深层感知装置，其特征在于，所述端部轴力监测组件包括：
8.根据权利要求1所述的加锚裂隙围岩内部渗透压-应力-变形深层感知装置，其特征在于，埋藏最深的杆体的靠近最内端的外周部设置有多个用于作为注浆锚固段的横肋。
9.根据权利要求1所述的加锚裂隙围岩内部渗透压-应力-变形深层感知装置，其特征在于，所述杆体为钢制杆体。
10.根据权利要求1-9任一项所述的加锚裂隙围岩内部渗透压-应力-变形深层感知装置，其特征在于，所述数据采集部件与所述拉应力传感器、所述渗透压监测组件和所述端部轴力监测组件之间均利用传感器电缆进行通信连接，且用于连接所述拉应力传感器和所述渗透压监测组件的所述传感器电缆从所述杆体内部空间延伸至所述围岩外侧之后与所述数据采集部件连接。
...【技术特征摘要】
1.一种加锚裂隙围岩内部渗透压-应力-变形深层感知装置，其特征在于，包括多个用于插入围岩内部的中空的杆体，相邻的所述杆体之间利用拉应力传感器进行连接，且所述杆体的侧面开设有通孔，所述杆体内设置有与所述通孔连通的渗透压监测组件，所述杆体的位于所述围岩外侧的外端设置有端部轴力监测组件，还包括同时与所述拉应力传感器、所述渗透压监测组件和所述端部轴力监测组件通信连接以获取拉应力数据、渗透压数据和端部轴力数据的数据采集部件，所述数据采集部件还通信连接至数据处理部件。
2.根据权利要求1所述的加锚裂隙围岩内部渗透压-应力-变形深层感知装置，其特征在于，所述通孔开设在埋藏最深的杆体的外周部。
3.根据权利要求2所述的加锚裂隙围岩内部渗透压-应力-变形深层感知装置，其特征在于，相邻的所述通孔之间的距离范围为10厘米至20厘米。
4.根据权利要求3所述的加锚裂隙围岩内部渗透压-应力-变形深层感知装置，其特征在于，所述通孔的数量范围为10个至20个。
5.根据权利要求4所述的加锚裂隙围岩内部渗透压-应力-变形深层感知装置，其特征在于，所述渗透压监测组件包括渗透压传感器以及设置于所述渗透压传感器前端的透水石，且所...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙欢，刘浩，叶桢妮，范乔峰，孟子敏，
申请(专利权)人：海南大学，
类型：新型
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。