一种空心包体应力计的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种地应力测量用应力计，尤其涉及的是一种空心包体应力计。
【背景技术】
[0002]应力计(stress gauge)是测量地应力的仪器。根据地应力测量中使用的传感器的刚度不同，可将传感器分为两种:若刚度比所测地点岩石的刚度大时，称为应力计；若小于被测地区岩石的刚度，则称变形计或应变计。因应力计刚度大，有很大能力反抗岩石变形，而本身所承受的压力主要取决于岩石中的应力，与岩石的弹性常数关系不大，刚度愈大这种效应愈明显，因此用它进行测量时不需精确测定岩石的弹性常数。应变计则相反，其变形程度除与岩石中的应力有关外，还与岩石弹性常数有关，测地应力时必须精确测定岩石的弹性模量。有压磁电感应力计、振弦应力计、钢环应力计、电容应力计和光弹应力计等多种。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种空心包体应力计，更为适用于软弱、多裂缝、完整性差的岩体。
[0004]本实用新型是通过以下技术方案实现的，本实用新型包括设置于岩石钻孔外的安装杆、定向器和定向销，设置于岩石钻孔内的环氧树脂筒、固定销、活塞杆、出胶孔和导向头；所述定向器设置在安装杆上用以旋转安装杆定向，定向器上连接定向器导线，安装杆的顶部和环氧树脂筒连接，安装杆的顶部开设连接孔，定向销通过连接孔连接安装杆和环氧树脂筒，环氧树脂筒的外壁上设有应变从，应变从连接读数电缆，环氧树脂筒的内部设有空腔，空腔内装填粘胶剂，活塞杆的首端套设在环氧树脂筒的空腔内，活塞杆为空心结构，所述空心结构连通空腔，环氧树脂筒上开设通孔，所述固定销穿过所述通孔定位所述活塞杆，出胶孔设置在活塞杆的末端且与出胶孔连通，导向头固定在活塞杆上。
[0005]作为本实用新型的有效方式之一，所述环氧树脂筒的端部设有第一密封圈，导向头上设有第二密封圈，第一密封圈和第二密封圈将岩石钻孔与环氧树脂筒、活塞杆之间的空隙形成封闭空间。
[0006]作为本实用新型的有效方式之一，所述应变从上包覆环氧树脂外层。
[0007]作为本实用新型的有效方式之一，所述应变从包括三个应变花，所述应变花沿环氧树脂筒圆周方向分布，相邻应变花的夹角为120°。
[0008]作为本实用新型的有效方式之一，所述每个应变花上有四个应变片，每个应变花上的应变片依次旋转45°设置。
[0009]本实用新型相比现有技术具有以下优点:本实用新型与其它孔壁应力计相比的优点是更能适应于软弱、多裂隙、完整性较差的岩体，操作方便，测试成功率较高。
【附图说明】
[0010]图1是本实用新型的结构示意图；
[0011]图2是环氧树脂筒上应变从的示意图；
[0012]图3是图2的截面图；
[0013]图4是单个应变花上应变片的分布示意图。
【具体实施方式】
[0014]下面对本实用新型的实施例作详细说明，本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。
[0015]如图1所示，本实施例包括设置于岩石钻孔12外的安装杆1、定向器3和定向销5，设置于岩石钻孔12内的环氧树脂筒7、固定销9、活塞杆11、出胶孔13和导向头15 ;所述定向器3设置在安装杆I上用以旋转安装杆I定向，定向器3上连接定向器导线2，安装杆I的顶部和环氧树脂筒7连接，安装杆I的顶部开设连接孔，定向销5通过连接孔连接安装杆和环氧树脂筒7，环氧树脂筒7的外壁上设有应变从16，应变从16连接读数电缆4，环氧树脂筒7的内部设有空腔8，空腔8内装填粘胶剂，活塞杆11的首端套设在环氧树脂筒7的空腔8内，活塞杆11为空心结构，所述空心结构连通空腔8，环氧树脂筒7上开设通孔，所述固定销9穿过所述通孔定位所述活塞杆11，出胶孔13设置在活塞杆11的末端且与出胶孔13连通，导向头15固定在活塞杆11上。
[0016]环氧树脂筒7的端部设有第一密封圈6，导向头15上设有第二密封圈14，第一密封圈6和第二密封圈14将岩石钻孔12与环氧树脂筒7、活塞杆11之间的空隙10形成封闭空间。
[0017]如图2、图3和图4所示，应变从16上包覆环氧树脂外层，应变从16包裹在环氧树脂筒7外部。应变从16包括三个应变花，所述应变花沿环氧树脂筒7圆周方向分布，相邻应变花的夹角为120°。每个应变花上有四个应变片，每个应变花上的应变片依次旋转45°设置。
[0018]该应力计的使用方法如下:
[0019](a)造孔:先用130mm金刚石钻头开孔，钻进到预测孔深，再用36mm钻头同心钻进测量孔，长度约33cm。
[0020](b)洗孔:测量孔钻进完毕，观察岩芯的完整情况。若岩芯较为完整，且无大的节理裂隙面，则用清水冲洗，清除测量孔中的岩粉；如果岩芯不符合测试要求，则用130mm套芯，重复上一步的工作。
[0021](c)应力计的安装:把应力计的环氧树脂筒7内腔装满粘结剂，并用固定销9固定活塞杆11，再用安装杆I定向送入测孔内，推动安装杆1，切断固定销9，粘结剂从出胶孔13排出，充满应力计与岩石钻孔12的空隙。
[0022](d)应力解除:待粘结剂固化后，用130mm金刚石钻头套钻解除，测试过程按解除深度采用便携式防爆电阻应变仪进行解除过程的数据记录。
【主权项】
1.一种空心包体应力计，其特征在于，包括设置于岩石钻孔外的安装杆、定向器和定向销，设置于岩石钻孔内的环氧树脂筒、固定销、活塞杆、出胶孔和导向头；所述定向器设置在安装杆上用以旋转安装杆定向，定向器上连接定向器导线，安装杆的顶部开设连接孔，定向销通过连接孔连接安装杆和环氧树脂筒，安装杆的顶部开设与所述定向销配合的连接孔，环氧树脂筒的外壁上设有应变从，应变从连接读数电缆，环氧树脂筒的内部设有空腔，空腔内装填粘胶剂，活塞杆的首端套设在环氧树脂筒的空腔内，活塞杆为空心结构，所述空心结构连通空腔，环氧树脂筒上开设通孔，所述固定销穿过所述通孔定位所述活塞杆，出胶孔设置在活塞杆的末端且与出胶孔连通，导向头固定在活塞杆上。
2.根据权利要求1所述的一种空心包体应力计，其特征在于，所述环氧树脂筒的端部设有第一密封圈，导向头上设有第二密封圈，第一密封圈和第二密封圈将岩石钻孔与环氧树脂筒、活塞杆之间的空隙形成封闭空间。
3.根据权利要求1所述的一种空心包体应力计，其特征在于，所述应变从上包覆环氧树脂外层。
4.根据权利要求1所述的一种空心包体应力计，其特征在于，所述应变从包括三个应变花，所述应变花沿环氧树脂筒圆周方向分布，相邻应变花的夹角为120°。
5.根据权利要求4所述的一种空心包体应力计，其特征在于，所述每个应变花上有四个应变片，每个应变花上的应变片依次旋转45°设置。
【专利摘要】本实用新型公开了一种空心包体应力计，定向器设置在安装杆上用以旋转安装杆定向，定向器上连接定向器导线，安装杆的顶部和环氧树脂筒连接，安装杆的顶部开设连接孔，定向销通过连接孔连接安装杆和环氧树脂筒，环氧树脂筒的外壁上设有应变从，应变从连接读数电缆，环氧树脂筒的内部设有空腔，空腔内装填粘胶剂，活塞杆的首端套设在环氧树脂筒的空腔内，活塞杆为空心结构，所述空心结构连通空腔，环氧树脂筒上开设通孔，所述固定销穿过所述通孔定位所述活塞杆，出胶孔设置在活塞杆的末端且与出胶孔连通，导向头固定在活塞杆上。本实用新型与其它孔壁应力计相比的优点是更能适应于软弱、多裂隙、完整性较差的岩体，操作方便，测试成功率较高。
【IPC分类】G01L1-22
【公开号】CN204313995
【申请号】CN201420765350
【发明人】彭岩, 孙静雯
【申请人】安徽恒源煤电股份有限公司
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2014年12月2日