[发明专利]一种地应力测量用空芯包体安装质量检测装置及检测方法

说明书

本发明公开一种地应力测量用空芯包体安装质量检测装置及其检测方法，所述检测装置包括空芯包体应力计、超声波发射探头与超声波接收探头，所述超声波发射探头与超声波接收探头安装于所述空芯包体应力计的应变花尾部，并通过数据线与超声波发生器连接。本发明可在空芯包体应力计安装于钻孔内的情况下，收集应力花处超声波在空气中和在胶体中传播的时间和信号强弱，从而工作人员可通过对比这些信号辨别空芯包体安装质量好坏，提高测试成功率与准确率。

技术领域

本发明涉及岩体地应力测试技术领域，更具体地，涉及一种地应力测量用空芯包体安装质量检测装置及检测方法。

背景技术

应力测试是工程岩体稳定性分析及工程设计的重要参数。目前，地应力测试是常用套孔应力解除法。套孔应力解除法主要步骤包括打大孔、孔底磨平、打小孔径定位孔、打小孔、安装空芯包体、套孔解除等。但在实际工程中安装好空芯包体比较困难，主要原因有：①在实际钻孔过程中很难保证大孔和小孔是同心孔；②安装支架偏小，导致空芯包体偏向一侧；③大孔到小孔间的过渡圆锥形孔壁不光滑，存在台阶变化。由于这些原因，在实际安装过程中，空芯包体的应变片一段未完全被胶体粘贴于岩体上或粘贴不饱满，导致测试数据不准确或重新安装，工期延长，测试成本增加。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种地应力测量用空芯包体安装质量检测装置及检测方法。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种地应力测试用空芯包体安装质量检测装置，包括空芯包体应力计，还包括超声波发射探头与超声波接收探头，所述超声波发射探头与超声波接收探头安装于所述空芯包体应力计的应变花尾部，并通过数据线与超声波发生器连接。

进一步地，所述超声波发射探头与超声波接收探头共设有三组，沿空芯包体应力计的环氧树脂筒呈120°分布

进一步地，所述环氧树脂筒内套装有塑料筒体。

进一步地，所述超声波发射、接收探头嵌入环氧树脂筒内，其上表面与套筒外壁组成平滑面，无凸起。

进一步地，所述超声波发射、接收探头下表面与塑料筒体之间存在缝隙。

进一步地，所述数据线设置于环氧树脂筒内部，沿筒轴向方向向外延伸。

基于以上技术方案所提供的检测装置，可提供一种地应力测试用空芯包体安装质量检测方法，具体方法步骤如下：

S1：按照传统的套孔应力解除法钻好大小同心孔、配胶、将空芯包体送入小孔，此时胶体还未挤出；

S2：将超声波发射器13通过数据线与超声波发射探头14、超声波接收探头15连接好；

S3：打开超声波发射器13的开关，在超声波发射探头14处激发出超声波，超声波在空气中传播至超声波接收探头15，在超声波发射器13的屏幕上显示超声波波形信号，保存好此波形信号，关闭超声波发射器13；

S4：用力推安装长杆将胶体挤出，等待5-6分钟，估计胶体沿空芯包体表面下流至应变花11、超声波发射探头14、超声波接收探头15固定处；

S5：再打开超声波发射器13的开关，在超声波发射探头14处激发出超声波，超声波在空气中或在胶体中传播至超声波接收探头15，在超声波发射器13的屏幕上显示超声波波形信号，保存好此波形信号；

S6：对比两次波形信号，并进行判断与计算。

本发明可在空芯包体应力计安装于钻孔内的情况下，收集应力花处超声波在空气中和在胶体中传播的时间和信号强弱，从而工作人员可通过对比这些信号辨别空芯包体安装质量好坏，提高测试成功率与准确率。

附图说明