[发明专利]一种分瓣紧贴孔壁式三维地应力测量装置

摘要

本发明涉及分瓣紧贴孔壁式三维地应力测量装置，采用分瓣方式优化树脂包体，树脂壳体瓣径向移动紧贴孔壁，进而可以忽略胶体的弹模变化影响；避免固化的胶体受高应力作用开裂对测量结果产生影响；树脂壳体瓣径向移动紧贴孔壁的同时也同步解决了同轴问题，提高了测量的精确度。本发明可广泛应用于矿山、水利水电和交通隧道等岩体工程的地应力测量。

主权项

一种分瓣紧贴孔壁式三维地应力测量装置，所述装置由刚性连接直套管、刚性连接杆、树脂壳体瓣、应变片、尾锥、孔口推进阀、变径刚性套管、条带状合成橡胶块、条带状胶体胶囊、反弧底V型钢片槽组成；其特征在于，所述刚性连接杆为空心管体，其一端固连有尾锥，紧邻尾锥顺次连接测量部件、刚性连接直套管和一孔口推进阀；所述测量部件设有变径刚性套管，其较粗端与刚性连接直套管连接，较细端外部是周向均布的3个树脂壳体瓣，相邻树脂壳体瓣之间由反弧底V型钢片槽连接，槽体的顶口与刚性连接杆轴向平行，槽底与变径刚性套管外表面法向相切，槽体内由槽底向上顺序嵌装条带状合成橡胶块和条带状胶体胶囊，并且槽体两端粘结橡皮质的弹性封堵；所述变径钢性套管和刚性连接直套管可滑动地套装在刚性连接杆上，孔口推进阀与刚性连接杆螺纹连接并和刚性连接直套管刚性接触；所述尾锥设有能够推入变径刚性套管的锥形腔，锥形腔的周围均布穿线孔；各树脂壳体瓣内嵌装有应变片，所述应变片的缆线经过穿线孔以及刚性连接杆杆腔穿出，与外部数据采集设备连接；当孔口推进阀旋拧推动变径刚性套管沿刚性连接杆向尾锥方向轴向移动时，反弧底V型钢片槽在受到变径刚性套管径向挤压的同时也受到尾锥的轴向限制，伴随反弧底V型钢片槽的两翼向两侧打开，其整体也同步径向移动，同步撕裂条带状胶体胶囊，胶体流出，进而驱使树脂壳体瓣径向移动贴紧钻孔孔壁并由胶体与钻孔壁粘结固定。