[发明专利]岩层双向位移监测装置及监测方法

权利要求书

1.一种岩层双向位移监测装置，其特征在于：包括固定在岩层钻孔中的锚头(1)和设置在钻孔外的读数装置，所述读数装置包括互不干涉的第一弹簧(2)、第二弹簧(3)和用于监测第一弹簧(2)、第二弹簧(3)伸缩量的刻度，所述锚头(1)上接有第一引线(4)，所述第一引线(4)穿过钻孔并连接第一弹簧(2)的活动端，所述第一引线(4)上设置有摩擦扣(6)，所述摩擦扣(6)与第一引线(4)形成摩擦副，所述摩擦扣(6)上接有第二引线(5)，所述第二引线(5)连接第二弹簧(3)的活动端，所述读数装置包括阻止第二弹簧(3)在工作状态下拉伸的单向机构。

2.根据权利要求1所述的岩层双向位移监测装置，其特征在于：所述读数装置包括套管(7)，所述第一弹簧(2) 的固定端和第二弹簧(3)的固定端分别固定在套管(7)的两端，所述第一引线(4)和第二引线(5)伸入套管(7)内，所述刻度设置在套管(7)上。

3.根据权利要求2所述的岩层双向位移监测装置，其特征在于：所述单向机构为位于所述第二弹簧(3)外周的套管(7)内壁上且卡掣第二弹簧(3)的单向锯齿(8)。

4.根据权利要求2所述的岩层双向位移监测装置，其特征在于：所述第二弹簧(3)外周的套管(7)上设有刻度槽，所述第二弹簧(3)的活动端固定有刻度指针(9)，所述刻度指针(9)从刻度槽伸出，所述单向机构为设置在刻度槽上的单向锯齿(8)。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的岩层双向位移监测装置，其特征在于：所述锚头(1)为多爪式拉钩。

6.利用如权利要求1至5中任一项所述的岩层双向位移监测装置进行岩层双向位移的监测方法，其特征在于：岩层发生离层的正向位移时，固定在岩层钻孔内的锚头(1)带动第一引线(4)使第一弹簧(2)拉伸，在摩擦扣(6)或单向机构的作用下，第二引线(5)和第二弹簧(3)静止；岩层发生挤压密实的负向位移时，第一弹簧(2)拉伸量减小，第二引线(5)随摩擦扣(6)与第一引线(4)同时运动，第二弹簧(3)拉伸量减小；通过第一弹簧(2)的最终形变量读出岩层总位移，通过第二弹簧(3)的形变量读出岩层的负向位移。

7.根据权利要求6所述的岩层双向位移监测装置及监测方法，其特征在于：岩层正向位移时，摩擦扣(6)与第一引线(4)间的相对摩擦力小于第二弹簧(3)的拉力或单向机构对第二弹簧(3)的阻力，第二弹簧(3)静止；岩层负向位移时，摩擦扣(6)与第一引线(4)间的相对摩擦力小于第二弹簧(3)的拉力，第二弹簧(3)拉伸量减小。

8.根据权利要求6或7所述的岩层双向位移监测装置及监测方法，其特征在于：所述第一弹簧(2)的初始状态为拉伸状态且第一引线(4)拉直，所述第二弹簧(3)的初始安装状态需保证第二弹簧(3)的拉力等于摩擦扣(6)与第一引线(4)相对滑移的最大摩擦力，且第二引线(5)拉直。