岩石工程深孔排水装置及排水系统的制作方法

文档序号:14156240阅读:290来源:国知局

本发明涉及岩体工程现场监测技术领域,具体而言,涉及岩石工程深孔排水装置及排水系统。



背景技术:

岩体现场监测技术是当今岩石力学研究一种很重要的手段,通过埋设在岩体中传感器的数据变化,可以清晰地实时监测岩体的安全运行状态,为可能发生的破坏做出提前预警,为工程建设和现场人员安全提供了重要的技术支持和安全保障。

现有的岩体工程监测手段,如:单孔多点位移量测、锚杆锚索应力计和基于光纤光栅的扰动应力量测等都需要先在工程钻孔中埋设传感器,而后通过浇筑水泥砂浆的方法使传感器与岩体孔壁紧密耦合。为保证耦合质量,实现精确测量,在浇筑水泥砂浆前,尽可能使钻孔内保持无水状态。然而,现有岩体工程钻孔不可避免受到孔内滞水的影响。首先,现有的工程岩体钻孔施工,特别是对于下倾孔,钻孔完成后孔底往往残留有比较多的积水;其次,在钻孔中埋设测试传感器前,工程上通常会采用声波测试方法对岩体质量和松弛深度进行测试分析,测试要求孔内具有饱水状态以利于声波传导。上述两种情况均导致孔内残留积水过多的困境,若被动地等待孔内积水渗透散失,那么对于孔内裂隙发育较少渗透性较差的岩体常常需要花费很长的时间,甚至无法实现,这将最终导致工程监测无法进一步开展。

为有效清除岩体深孔内的积水,现有的思路都是利用抽水机抽取,但是该方法有两个问题是难以解决的:一是工程监测的钻孔直径通常在75mm~110mm之间,很难有满足此尺寸的工程级抽水机;二是工程监测钻孔常常深达20米以上,一般功率的抽水机扬程很难满足需要。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种岩石工程深孔排水装置,其能适用于岩体工程的深孔排水,能有效地解决工程钻孔内积水的问题。

本发明的另一目的在于提供一种排水系统,其能适用于岩体工程的深孔排水,能有效地解决工程钻孔内积水的问题。

本发明提供一种技术方案:

一种岩石工程深孔排水装置,包括抽取件、第一装盛组件和第二装盛件,所述第一装盛组件包括第一装盛件和检测系统,所述检测系统连接于所述第一装盛件,并且所述检测系统用于检测水压,所述第一装盛件连接于所述抽取件的其中一端,所述第二装盛件连接于所述抽取件靠近所述第一装盛件的一端,并且所述第一装盛件和所述第二装盛件间隔设置,所述第一装盛件具有第一开口,所述第一开口朝向所述抽取件的另一端,所述第二装盛件具有第二开口,所述第二开口朝向所述抽取件的另一端。

进一步地,所述检测系统包括数据采集器、处理装置和显示器,所述数据采集器设置于所述第一装盛件内部远离所述第一开口的一侧,所述数据采集器用于检测水压并生成水压值,所述数据采集器与所述处理装置连接并用于将所述水压值发送至所述处理装置,所述处理装置用于接收所述水压值并根据所述水压值生成结果值,所述处理装置与所述显示器连接并用于将所述结果值发送至所述显示器,所述显示器连接于所述第一装盛件的侧壁并用于显示所述结果值。

进一步地,所述第一装盛组件还包括缓冲件,所述缓冲件连接于所述第一装盛件远离所述第一开口的一侧。

进一步地,所述第一装盛组件还包括重力块,所述重力块连接于所述第一装盛件远离所述第一开口的一侧。

进一步地,所述第二装盛件为多个,多个所述第二装盛件自所述抽取件靠近所述第一装盛件的一端沿所述抽取件至所述抽取件远离所述第一装盛件的一端间隔设置,相邻于所述第一装盛件的所述第二装盛件与所述第一装盛件间隔设置。

进一步地,相邻的两个所述第二装盛件之间的距离与相邻的所述第一装盛件和所述第二装盛件之间的距离相等。

进一步地,所述抽取件包括拉绳和卡锁组件,所述卡锁组件用于卡持于深孔,所述卡锁组件连接于所述拉绳,并且所述拉绳能沿第一方向穿过所述卡锁组件,所述卡锁组件能限制所述拉绳沿第二方向穿过所述卡锁组件,所述第一方向和所述第二方向相反。

进一步地,所述卡锁组件包括锁止件和多个卡锁块,多个所述卡锁块间隔连接于所述拉绳,所述锁止件用于卡持于深孔,所述拉绳能沿第一方向移动并带动多个所述卡锁块穿过所述锁止件,所述卡锁块能抵持于所述锁止件以限制所述拉绳沿所述第二方向移动。

进一步地,所述卡锁块呈锥形,并且所述卡锁块靠近所述第一装盛件的一侧形成推动面。所述锁止件上开设有锁止孔,所述锁止孔的内周壁上设置有多个活动块,多个所述活动块沿所述锁止孔的圆周方向设置,并且多个所述活动块能分别沿所述锁止孔的径向移动。所述推动面能推动多个所述活动块相互远离以使所述卡锁块穿过所述锁止孔,多个所述活动块能脱离所述推动面并相互靠近。

一种排水系统,包括如岩石工程深孔排水装置。所述岩石工程深孔排水装置包括抽取件、第一装盛组件和第二装盛件,所述第一装盛组件包括第一装盛件和检测系统,所述检测系统连接于所述第一装盛件,并且所述检测系统用于检测水压,所述第一装盛件连接于所述抽取件的其中一端,所述第二装盛件连接于所述抽取件靠近所述第一装盛件的一端,并且所述第一装盛件和所述第二装盛件间隔设置,所述第一装盛件具有第一开口,所述第一开口朝向所述抽取件的另一端,所述第二装盛件具有第二开口,所述第二开口朝向所述抽取件的另一端。

相比现有技术,本发明提供的岩石工程深孔排水装置及排水系统的有益效果是:

本发明提供的岩石工程深孔排水装置及排水系统通过将设置于拉取件上的第一装盛件和第二装盛件放置于深孔内部,以使得第一装盛件和第二装盛件分别将深孔内部的积水装盛在第一装盛件和第二装盛件中,并通过抽取件将第一装盛件和第二装盛件取出深孔,并能将深孔内部的积水抽取出来。另外,通过在设置于抽取件端部的第一装盛件上设置检测系统,以使得第一装盛件放入深孔底部时能通过检测系统检测深孔内部剩余积水的水压,并通过检测系统检测的水压值判断深孔内的水量,进一步能进行判断还需要通过第一装盛件和第二装盛件抽取深孔内积水所需的次数。即,本发明提供的岩石工程深孔排水装置及排水系统能适用于岩体工程的深孔排水,能有效地解决工程钻孔内积水的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定。对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明的第一实施例提供的岩石工程深孔排水装置伸入深孔中的示意图;

图2为本发明的第一实施例提供的岩石工程深孔排水装置的结构示意图;

图3为本发明的第一实施例提供的第一装盛组件的结构示意图;

图4为本发明的第一实施例提供的检测系统的结构示意图;

图5为本发明的第一实施例提供的拉绳和卡锁块的连接示意图;

图6为本发明的第一实施例提供的锁止件的结构示意图;

图7为本发明的第一实施例提供的抽取件的结构示意图。

图标:10-岩石工程深孔排水装置;100-抽取件;110-拉绳;120-卡锁组件;121-卡锁块;1211-推动面;1212-止挡面;122-锁止件;1221-锁止孔;1222-活动块;200-第一装盛组件;210-第一装盛件;220-检测系统;221-数据采集器;222-处理装置;223-显示器;230-缓冲件;240-重力块;300-第二装盛件。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“内”、“外”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。

此外,术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,“设置”、“连接”等术语应做广义理解,例如,“连接”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接连接,也可以通过中间媒介间接连接,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图,对本发明的具体实施方式进行详细说明。

第一实施例

请参阅图1,本实施例中提供了一种岩石工程深孔排水装置10,其适用于岩体工程的深孔排水,能有效地解决工程钻孔内积水的问题。

请结合参阅图1和图2,其中,岩石工程深孔排水装置10包括抽取件100、第一装盛组件200和第二装盛件300。第一装盛组件200连接于抽取件100的其中一端,第二装盛件300连接于靠近第一装盛件210的一端,并且第一装盛组件200和第二装盛件300间隔设置。另外,第一装盛组件200具有第一开口,并且第一开口朝向抽取件100的另一端延伸,同理,第二装盛件300具有第二开口,第二开口朝向抽取件100的另一端延伸。

在进行深孔排水时,通过抽取件100将第一装盛组件200和第二装盛件300放置入深孔中,第一装盛组件200沉入积水底部并带动第二装盛件300沉入积水,积水分别通过第一开口和第二开口流入第一装盛组件200内部以及第二装盛件300内部。通过抽取件100将装有积水的第一装盛组件200和第二装盛件300抽离深孔,即能将积水从深孔中排出。

请结合参阅图1和图3,在本实施例中,第一装盛组件200包括第一装盛件210和检测系统220。第一装盛件210连接于抽取件100的端部,并且第一开口开设于第一装盛件210上。检测系统220连接于第一装盛件210,检测系统220用于检测积水的水压。

需要说明的是,在本实施例中,第一装盛件210和第二装盛件300均采用聚乙烯胶瓶,即能根据深孔的口径选择适当尺寸的第一装盛件210和第二装盛件300,以使得能根据实际情况设置第一装盛件210和第二装盛件300,以保证能针对各种不同尺寸的深孔的积水清理。应当理解,在其他实施例中,也可以采用其他材料的第一装盛件210和第二装盛件300,只需能满足根据深孔的实际尺寸选择第一装盛件210和第二装盛件300的尺寸即可。

另外,第一装盛组件200还包括缓冲件230和重力块240。其中缓冲件230连接于第一装盛件210远离第一开口的一侧,其中,在本实施例中,缓冲件230连接于第一装盛件210的底部,以使得第一装盛件210落入深孔中冲击积水时能通过缓冲件230减缓部分的冲击力,以避免设置于第一装盛件210内部的检测系统220受到过大的冲击造成破坏,能延长检测系统220的使用寿命,并且缓冲件230能在一定程度上减小对第一装盛件210的冲击力,即能避免第一装盛件210受到过大的冲击造成损坏,同样能延长第一装盛件210的使用寿命,即能延长第一装盛组件200的使用寿命。

重力块240连接于第一装盛件210远离第一开口的一侧,即能通过重力块240的设置以使得第一装盛件210易于沉入积水内部,并落入深孔底部,以使得积水通过第一开口或者第二开口流入第一装盛件210或者第二装盛件300内部。其中,重力块240能采用质量较重的金属块,或者采用石块等重物。其中,在本实施例中,重力块240设置于缓冲件230内部,以避免重力块240受冲击脱落,保证了重力块240能稳定地工作。

请结合参阅图3和图4,另外,检测系统220包括数据采集器221、处理装置222和显示器223,其中数据采集器221设置于第一装盛件210内部远离第一开口的一侧,并且数据采集器221用于检测水压并生成水压值。数据采集器221与处理装置222连接,并用于将水压值发送至处理装置222,处理装置222用于接收水压值并根据水压值生成结果值,在本实施例中,结果值包括积水深度值和剩余抽取次数值,积水深度值以表示深孔中积水的深度,剩余抽取次数值则表示还需要将第一装盛件210放入深孔中清除积水的次数。处理装置222与显示器223连接并用于将结果值发送至显示器223,显示器223连接于第一装盛件210的侧壁并用于显示结果值。其中,在本实施例中,数据采集器221采用水压计以检测水压。

在本实施例中,将第一装盛件210放入深孔底部并使得积水漫过第一装盛件210的第一开口以及第二装盛件300的第二开口,使得积水流入第一装盛件210和第二装盛件300中,此时,通过数据采集器221检测积水此时的水压并生成水压值,并且数据采集器221将水压值发送至处理装置222,处理装置222接收到水压值便根据水压值生成相应的结果值,并将结果值发送至显示器223,并通过显示器223显示结果值。其中,将显示器223设置于第一装盛件210的侧壁以便于施工工人查看显示器223上的结果值,以便于施工工人对结果进行判断,以便于施工工人获知深孔内的积水量以及还需要抽取的次数,以便于提高施工工人的工作效率。

请继续参阅图1,进一步地,在本实施例中,第二装盛件300为多个,多个第二装盛件300自抽取件100靠近第一装盛件210的一端沿抽取件100至抽取件100远离第一装盛件210的一端间隔设置,并且相邻于第一装盛件210的第二装盛件300同样与第一装盛件210间隔设置。即,能通过多个间隔设置的第二装盛件300同时放入深孔中,以提高单次从深孔中排出的水量,即能提高深孔排水的效率,提高了施工效率。

另外,在本实施例中,相邻的两个第二装盛件300之间的距离与相邻的第一装盛件210和第二装盛件300之间的距离相等。即,多个第二装盛件300等间距设置,并且相邻于第一装盛件210的第二装盛件300与第一装盛件210之间的距离与相邻两个第二装盛件300之间的距离相等。以使得通过等间距设置的第一装盛件210和第二装盛件300能简化岩石工程深孔排水装置10的装配工艺,便于岩石工程深孔排水装置10的快速装配,能在一定程度上提高施工效率。

请结合参阅图1、图5、图6和图7,抽取件100包括拉绳110和卡锁组件120,其中卡锁组件120用于卡持于深孔,并且第一装盛件210和多个第二装盛件300等间距地设置于拉绳110上。卡锁组件120连接于拉绳110,并且拉绳110能沿第一方向穿过卡锁组件120,同时,卡锁组件120能限制拉绳110沿第二方向穿过卡锁组件120,其中,第一方向和第二方向相反。即,在本实施例中,将第一装盛件210和多个第二装盛件300放入深孔内部,通过拉绳110拉持第一装盛件210和多个装盛件。卡锁组件120卡持于深孔,并使得拉绳110穿过卡锁组件120,其中第一方向为拉绳110拉出深孔的方向,第二方向则为拉绳110朝向深孔底部移动的方向,其中拉绳110能沿第一方向将第一装盛件210和多个第二装盛件300抽取出深孔,另外,通过在第二方向上限制拉绳110移动以避免拉绳110滑落回深孔影响施工效率。即,其中锁止组件能使得拉绳110单向通过锁止组件,即沿第一方向拉绳110拉出深孔,并且在拉绳110失去往外的拉力时能通过锁止组件使得拉绳110受到沿第二方向移动的限制,避免拉绳110由于第一装盛件210和第二装盛件300的重力落回深孔影响工作效率。

其中,卡锁组件120包括锁止件122和多个卡锁块121,多个卡锁块121间隔连接于拉绳110。锁止件122用于卡持于深孔。并且,拉绳110能沿第一方向移动并带动多个卡锁块121穿过锁止件122,另外,卡锁块121能抵持于锁止件122以限制拉绳110沿第二方向移动。即,在本实施例中,拉绳110穿过锁止件122设置,并且拉绳110能沿第一方向带动多个卡锁块121穿过锁止件122并将第一装盛件210和多个第二装盛件300拉出深孔,另外,当拉绳110拉出深孔的拉力取消,拉绳110在第一装盛件210和多个第二装盛件300的作用力下具有朝向深孔底部的移动趋势,进而通过其中一个卡锁块121抵持于锁止件122远离深孔底部的一侧,以限制拉绳110落入深孔中,避免第一装盛件210和多个第二装盛件300落回深孔影响施工效率。

在本实施例中,多个卡锁块121均呈锥形,并且卡锁块121靠近第一装盛件210的一侧形成锥形的推动面1211,相对的,卡锁块121远离推动面1211的一侧形成止挡面1212。另外,锁止件122上开设有锁止孔1221,锁止孔1221的内周壁上设置有多个活动块1222,多个活动块1222沿锁止孔1221的圆周方向设置,并且多个活动块1222能分别沿锁止孔1221的径向移动。即能使得当卡锁块121跟随拉绳110沿第一方向移动时,能通过推动面1211推动多个活动块1222相互远离以使卡锁块121穿过锁止孔1221,即能使得拉绳110穿过锁止件122并将第一装盛件210和多个第二装盛件300拉出深孔;另外,当拉绳110受到的往深孔外抽取的拉力消失,此时拉升具有朝向深孔底部移动的趋势,通过止挡面1212抵持于锁止件122以限制拉绳110落回深孔即能避免第一装盛件210和多个第二装盛件300落回深孔影响施工效率。

需要说明的是,其中多个活动块1222能在受到外力的情况下,即受到推动面1211施加于多个活动块1222沿锁止孔1221径向的推力时,活动块1222能相互远离移动,以使得卡锁块121能穿过锁止孔1221,即能使得拉绳110穿过锁止孔1221以将第一装盛件210和多个第二装盛件300拉出深孔。当卡锁块121穿过锁止孔1221之后,即活动块1222脱离推动面1211之后,多个活动块1222能相互靠近以封堵锁止孔1221,即能使得在提供于拉绳110的拉力消失后,卡锁块121朝向深孔底部移动并使得止挡面1212抵持于多个活动块1222以限制拉绳110朝向深孔底部移动。

其中,在本实施例中,多个活动块1222之间具有间隙,以便于卡锁块121伸入多个活动块1222之间,便于推动面1211将多个活动块1222沿锁止孔1221的径向推动。

其中,活动块1222与锁止孔1221周壁的连接方式可以是通过在锁止孔1221的周壁上开设容置槽(图未示),并与容置槽中设置弹性件(图未示),并将多个活动块1222设置于容置槽内,通过弹性件抵持于活动块1222和容置槽底壁,以使得活动块1222能在外力作用下容置于容置槽,并在撤销外力时伸出容置槽。

本实施例中提供的岩石工程深孔排水装置10通过将设置于拉取件上的第一装盛件210和第二装盛件300放置于深孔内部,以使得第一装盛件210和第二装盛件300分别将深孔内部的积水装盛在第一装盛件210和第二装盛件300中,并通过抽取件100将第一装盛件210和第二装盛件300取出深孔,并能将深孔内部的积水抽取出来。另外,通过在设置于抽取件100端部的第一装盛件210上设置检测系统220,以使得第一装盛件210放入深孔底部时能通过检测系统220检测深孔内部剩余积水的水压,并通过检测系统220检测的水压值判断深孔内的水量,进一步能进行判断还需要通过第一装盛件210和第二装盛件300抽取深孔内积水所需的次数。即,岩石工程深孔排水装置10能适用于岩体工程的深孔排水,能有效地解决工程钻孔内积水的问题。

第二实施例

本实施例中提供了一种排水系统(图未示),其采用了第一实施例中提供的岩石工程深孔排水装置10,并且该排水系统能适用于岩体工程的深孔排水,能有效地解决工程钻孔内积水的问题。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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