三轴应力仪的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及安全监测领域，特别是涉及一种三轴应力仪，适用于矿井、尾矿库(坝)、尾砂固结处置体、土质边坡、矿山排土场、山体滑坡易发地段等场所的监测。
【背景技术】
[0002]对于矿井、尾矿库(坝)、尾砂固结处置体、土质边坡、矿山排土场、山体滑坡易发地段等场所的稳定性监测，十分重要。其中，获取上述这些场所的应力值是一个非常关键的监测数据。
[0003]中国专利申请CN104296804A公开了一种充填体破坏失稳前兆信息监测及预警方法，其中，获取应力值是这样实现的:根据钻孔应力计的尺寸，垂直采场充填体暴露面实施钻孔，钻孔直径应比钻孔应力计尺寸稍大2?3_，以便预留安装钻孔应力计空间;钻孔深度在3?5m以上，以便测量到充填体内部信息，施工完钻孔后需及时安装，以防塌孔;安装时，采用特制的安装导杆以确保钻孔应力计压力枕的受力面与充填体受力方向保持一致，钻孔应力计安装到位后，将安装导杆退出；然后，通过液压油栗给压力枕施加初始压力，直到压力枕与充填体完整接触，应力表显示的应力达到恒定值时，停止加压;等待应力状态完全稳定后(五分钟后)，记录此时数显应力仪的应力值并计为初始应力值σ0，以后通过数显应力仪分别测量充填体的应力值ot，并与前一次记录的应力值对比，得到充填体前后测量时间间隔的应力改变量，用来掌握充填体受力变化情况。
[0004]从上述专利申请的技术方案可以看出，应力计的安装十分复杂，并且从其说明书和附图的内容来看，其只能获取单轴应力值。
【发明内容】
[0005]本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
[0006]为此，本发明的一个目的在于提出一种结构简单、安装方便，可以方便获取三轴应力值的三轴应力仪。
[0007]根据本发明实施例的三轴应力仪，包括:第一柱、第二柱和第三柱，所述第一柱内具有沿其轴向贯通所述第一柱的第一通道，所述第二柱内具有沿其轴向贯通所述第二柱的第二通道，所述第三柱内具有沿其轴向贯通所述第三柱的第三通道，所述第一柱、所述第二柱和所述第三柱之间两两垂直地相连;第一轴应力片、第二轴应力片和第三轴应力片，所述第一轴应力片可拆卸地配合在所述第一通道内且所述第一轴应力片的至少一端伸出所述第一柱外，所述第二轴应力片可拆卸地配合在所述第二通道内且所述第二轴应力片的至少一端伸出所述第二柱外，所述第三轴应力片可拆卸地配合在所述第三通道内且所述第三轴应力片的至少一端伸出所述第三柱外。
[0008]根据本发明实施例的三轴应力仪，具有第一通道的第一柱、具有第二通道的第二柱和具有第三通道的第三柱之间两两垂直地相连，以构成三轴结构，第一轴应力片、第二轴应力片和第三轴应力片分别对应地配合在第一通道、第二通道和第三通道内，第一轴应力片、第二轴应力片和第三轴应力片各自伸出第一柱、第二柱和第三柱的那一端，可以深入岩石、煤层、沙土深部，对矿井、尾矿库(坝)、尾砂固结处置体、土质边坡、矿山排土场、山体滑坡易发地段等场所进行检测，以获取这些场所的三轴应力值，结构简单、安装方便。
[0009]另外，根据本发明上述实施例的三轴应力仪还可以具有如下附加的技术特征:
[0010]根据本发明的一个示例，所述第一柱的第一端、所述第二柱的第一端和所述第三柱的第一端互相相连，所述第一轴应力片的第一端伸出所述第一柱的第二端外，所述第二轴应力片的第一端伸出所述第二柱的第二端外，所述第三轴应力片的第一端伸出所述第三柱的第二端外。
[0011]根据本发明的一个示例，所述第一柱、所述第二柱和所述第三柱中任两个均避让开另一个的通道。
[0012]根据本发明的一个示例，所述第一通道与所述第一轴应力片相适配，所述第二通道与所述第二轴应力片相适配，所述第三通道与所述第三轴应力片相适配。
[0013]根据本发明的一个示例，所述第一柱、所述第二柱和所述第三柱的外形尺寸均相同，所述第一轴应力片、所述第二轴应力片和所述第三轴应力片的外形尺寸均相同。
[0014]根据本发明的一个示例，所述第一柱、所述第二柱和所述第三柱均为圆柱、方柱、椭圆柱或三角柱。
[0015]根据本发明的一个示例，所述第一柱、所述第二柱和所述第三柱之间焊接相连。
[0016]根据本发明的一个示例，所述三轴应力仪还包括连接件，所述连接件包括与所述第一柱可拆卸地相连的第一卡箍、与所述第二柱可拆卸地相连的第二卡箍和与所述第三柱可拆卸地相连的第三卡箍，所述第一卡箍的轴线、所述第二卡箍的轴线与所述第三卡箍的轴线之间两两垂直。
[0017]根据本发明的一个示例，所述第一柱的轴线与所述第一卡箍的轴线重合或平行，所述第二柱的轴线与所述第二卡箍的轴线重合或平行，所述第三柱的轴线与所述第三卡箍的轴线重合或平行。
[0018]本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
【附图说明】
[0019]图1是根据本发明一个实施例的三轴应力仪的示意图；
[0020]图2是根据本发明另一实施例的三轴应力仪的示意图；
[0021]图3是根据本发明又一实施例的三轴应力仪中任一柱和与之对应的轴应力片的剖视图；和
[0022]图4是根据本发明再一实施例的三轴应力仪的连接件的示意图。
【具体实施方式】
[0023]下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0024]下面参考附图来详细描述根据本发明实施例的三轴应力仪。
[0025]如图1至图4所示，根据本发明实施例的三轴应力仪100，包括:第一柱110、第二柱120，第三柱130，第一轴应力片210、第二轴应力片220和第三轴应力片230。
[0026]具体地说，第一柱110内具有沿其轴向贯通第一柱110的第一通道(未示出)。第二柱120内具有沿其轴向贯通第二柱120的第二通道(未示出)。第三柱130内具有沿其轴向贯通第三柱130的第三通道131。第一柱110、第二柱120和第三柱130之间两两垂直地相连。
[0027]S卩，第一柱110与第二柱120之间垂直相连，第一柱110与第三柱130之间垂直相连，第二柱120与第三柱130之间垂直相连，以使第一柱110、第二柱120和第三柱130构成三轴结构。
[0028]换言之，在理论上，以第一柱110、第二柱120和第三柱130的共同连接点为原点，则第一柱110的轴线、第二柱120的轴线和第三柱130的轴线可以分别作为X轴、y轴和Z轴。
[0029]第一轴应力片210可拆卸地配合(例如插接)在所述第一通道内且第一轴应力片210的至少一端伸出第一柱110外。第二轴应力片220可拆卸地配合(例如插接)在所述第二通道内且第二轴应力片220的至少一端伸出第二柱120外。第三轴应力片330可拆卸地配合(例如插接)在第三通道131内且第三轴应力片330的至少一端伸出第三柱130外。
[0030]有利地，根据本发明的一个示例，所述第一通道与第一轴应力片210相适配，所述第二通道与第二轴应力片220相适配，第三通道131与第三轴应力片330相适配。具体地说，若轴应力片的截面为扁平矩形，则通道的截面可以是对应的扁平矩形;若轴应力片的截面为椭圆形，则通道的截面可以是对应的椭圆形。
[0031]换言之，通道为轴应力片提供轨道，可以使轴应力片沿着通道所限定的轨迹，被钉入诸如岩石、煤层、沙土等的深部，以获取矿井、尾矿库(坝)、尾砂固结处置体、土质边坡、矿山排土场、山体滑坡易发地段等场所的三轴应力值，结构简单、安装方便。
[0032]可以理解的是，轴应力片的另外一端(S卩，与被钉入诸如岩石、煤层、沙土等的深部相对的那一端)，可以用于连接数据处理装置。
[0033]如图1和图2所不，根据本发明的一个不例，第一柱110的第一端、第二柱120的第一端和第三柱130的第一端