应力传感器组件和安装传感器组件方法技术

本发明专利技术的实施例提出一种应力传感器组件和安装传感器组件方法。其中，所述的应力传感器组件包括传感器本体、定位杆、弹性套筒、流体锚固剂层和变形撑开件。所述传感器本体置入钻孔内，所述定位杆沿第一方向延伸，所述定位杆的一端与所述传感器本体连接，所述定位杆沿所述第一方向的延伸方向设置，所述弹性套筒套设在所述定位杆外，所述弹性套筒与所述定位杆具有间隙，所述变形撑开件具有初始位置和挤压位置，变形撑开件套在所述定位杆上，在初始位置，所述变形撑开件搭设在所述弹性套筒的所述第二端上，在挤压位置，变形撑开件收缩所述弹性套筒内。因此，根据本发明专利技术的实施例的应力传感器组件具有结构简单和施工便捷性高的优点。器组件具有结构简单和施工便捷性高的优点。器组件具有结构简单和施工便捷性高的优点。

【技术实现步骤摘要】
应力传感器组件和安装传感器组件方法


[0001]本专利技术涉及岩体高应力监测领
，具体涉及一种应力传感器组件和安装该应力传感器组件的方法。

技术介绍

[0002]深部岩体高应力及工程扰动致灾问题愈发突出，深部工程建设过程中围岩失稳、冲击地压、岩爆、突水等灾害频发。高地应力情况下，岩体在开挖或受到其它扰动的情况下，会产生局部应力集中，应力积累至一定程度，钻孔发生形变挤压传感器。应变式传感器的应变片粘贴于弹性体表面或者直接将应变片粘贴于被测试件上。弹性体或试件的变形通过基底和粘结剂传递给敏感栅，其电阻值发生相应的变化，通过转换电路转换为电压或电流的变化，即可测量应变。进而确定岩石破裂发生的时间、位置和能量大小，从而对工程给与指导，确保施工安全。在工程施工时，需要通过机械固定的方式将传感器置入于钻孔内，并通过注浆液注入钻孔内以实现应力传感器的固定。
[0003]相关技术中，采用液压泵与注浆管相配合的方式将注浆液注入钻孔内以便将传感器进行固定。因为在岩体应力的检测一般需要设置多个应力监测点以便实现全方位的应力监测，多个监测点间隔分布。采用液压泵与注浆管对一个监测点的传感器安装施工后，需要人工将液压泵及搬运注浆管搬运至下个监测点，存在劳动强度高和施工效率低的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的实施例提出一种应力传感器组件。该应力传感器组件具有结构简单和施工便捷性高的优点。
[0005]本专利技术的实施例还提出一种安装传感器组件的方法。
[0006]本专利技术实施例的应力传感器组件包括传感器本体、定位杆、弹性套筒、流体锚固剂层和变形撑开件。
[0007]所述传感器本体置入钻孔内，所述定位杆沿第一方向延伸，所述定位杆的一端与所述传感器本体连接，所述定位杆沿所述第一方向的延伸方向设置，所述弹性套筒套设在所述定位杆外，所述弹性套筒沿其延伸方向具有相对设置的第一端与第二端，所述弹性套筒与所述定位杆具有间隙，所述弹性套筒的所述第一端抵接在所述传感器本体上，所述弹性套筒、所述定位杆及所述传感器本体限位出容纳腔，所述流体锚固剂层填充在所述容纳腔内，所述变形撑开件具有初始位置和挤压位置，所述变形撑开件上设有避让导向部，所述定位杆穿设在所述避让导向部内，所述变形撑开件相对所述定位杆可移动以在所述变形撑开件由所述初始位置转至所述挤压位置，在所述初始位置，所述变形撑开件搭设在所述弹性套筒的所述第二端上，在所述挤压位置，所述变形撑开件收缩所述弹性套筒内以使所述弹性套筒形变。
[0008]本专利技术实施例的应力传感器组件，通过将流体锚固剂层设置在由所述弹性套筒、
所述定位杆及所述传感器本体所形成的容纳腔内，在安装入应力传感器组件时，通过变形撑开件的移动促使弹性套筒在变形撑开件的作用下发生形变，以便使弹性套筒的第一端被撑开后与传感器本体脱离抵接，从而容纳腔内的流体锚固剂层会从第一端流出，并顺着传感器本体继续向下流入钻孔与传感器本体之间；待流体锚固剂层凝固后，传感器本体就会被固定于钻孔内，从而实现了应力传感器组件的安装，不需要再使用液压泵及注浆管(采用注浆泵注浆，需要额外配套注浆泵、注浆管路、注浆材料，涉及材料与设备的长距离运输。同时设备需要接水、接电或者接风，拌料，在钻孔中插入长距离注浆管、回撤注浆管等工序)。由此，具有结构简单和施工便捷性高的优点，大大降低了工人的劳动强度。
[0009]因此，本专利技术实施例的应力传感器组件具有结构简单和施工便捷性高的优点。
[0010]在一些实施例中，所述变形撑开件包括弹片和驱动杆，所述驱动杆的一端与所述弹片连接，所述驱动杆的另一端朝着远离所述弹片的方向延伸至所述钻孔外，所述弹片的一部分相对所述弹片的其余部分朝向靠近所述传感器本体的方向凸出以便形成凸部，所述凸部上设有所述避让导向部。
[0011]在一些实施例中，所述弹片上设有多个通孔，以便所述变形撑开件在由所述初始位置转至所述挤压位置的过程中使所述流体锚固剂层通过所述弹片。
[0012]在一些实施例中，所述弹片上设有沿所述第一方向延伸的限位导向凸和导向槽中的一者，所述定位杆具有所述限位导向凸和所述导向槽中的另一者，所述限位导向凸可移动地设置在所述导向槽内。
[0013]在一些实施例中，所述弹片包括挂环和滑杆，所述挂环上具有沿第二方向延伸的缺口，所述驱动杆抵接在所述挂环上，所述滑杆挂设在所述挂环上以便形成所述限位导向凸，所述第一方向与所述第二方向垂直设置。
[0014]在一些实施例中，所述挂环上包括环板部和多个防倒尖刺，所述缺口形成在所述环板部上，所述驱动杆抵接在所述环板部上，多个所述防倒尖刺间隔开且发散地设置在所述环板部的外周沿。
[0015]在一些实施例中，所述弹片的外径为所述弹性套筒的外径的1.1至1.2倍。
[0016]在一些实施例中，所述弹片的邵氏硬度大于所述弹性套筒的邵氏硬度，所述弹性套筒的邵氏硬度为85
‑
90HD，所述弹片的邵氏硬度为92
‑
95HD。
[0017]在一些实施例中，所述弹性套筒为硬质橡胶筒。
[0018]在一些实施例中，所述驱动杆包括杆部和按压环部，所述按压环部设置在所述杆部的一端，所述按压环部与所述弹片抵接，所述按压部呈喇叭口状。
[0019]在一些实施例中，所述杆部包括多节杆段，多节所述杆段首尾相接的方向依次可拆卸地连接。
[0020]在一些实施例中，所述驱动杆的长度为5m
‑
20m。
[0021]本专利技术实施例的安装传感器组件的方法，将根据上述中任一项所述的应力传感器组件，将流体锚固剂层预设在所述容纳腔内，将所述应力传感器组件置入所述钻孔内，通过所述变形撑开件撑开所述弹性套筒以将容纳腔内的所述流体锚固剂层流入所述钻孔内实现对应力传感器的安装。
附图说明
[0022]图1是本专利技术实施例的位于钻孔内的应力传感器组件的装配意图，变形撑开件处于初始位置。
[0023]图2是本专利技术实施例的位于钻孔内的应力传感器组件的装配意图，变形撑开件处于挤压位置。
[0024]图3是本专利技术实施例的位于钻孔内的应力传感器组件的装配意图，撤出驱动杆的示意图。
[0025]图4是本专利技术实施例的应力传感器组件的结构示意图。
[0026]图5是本专利技术实施例的变形撑开件的结构示意图。
[0027]图6是本专利技术实施例的弹片的结构示意图。
[0028]图7是本专利技术实施例的挂环的结构示意图。
[0029]图8是本专利技术实施例的滑杆的结构示意图。
[0030]附图标记：
[0031]应力传感器组件100；钻孔200；
[0032]传感器本体1；
[0033]定位杆2；导向槽21；
[0034]弹性套筒3；第一端31；第二端32；
[0035]流体锚固剂层4；
[0036]变形撑开件5；弹片51；挂环511；环板部5本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应力传感器组件，其特征在于，包括：传感器本体，所述传感器本体置入钻孔内；定位杆，所述定位杆沿第一方向延伸，所述定位杆的一端与所述传感器本体连接，所述定位杆沿所述第一方向的延伸方向设置；弹性套筒，所述弹性套筒套设在所述定位杆外，所述弹性套筒沿其延伸方向具有相对设置的第一端与第二端，所述弹性套筒与所述定位杆具有间隙，所述弹性套筒的所述第一端抵接在所述传感器本体上，所述弹性套筒、所述定位杆及所述传感器本体限位出容纳腔；流体锚固剂层，所述流体锚固剂层填充在所述容纳腔内；变形撑开件，所述变形撑开件具有初始位置和挤压位置，所述变形撑开件上设有避让导向部，所述定位杆穿设在所述避让导向部内，所述变形撑开件相对所述定位杆可移动以在所述变形撑开件由所述初始位置转至所述挤压位置，在所述初始位置，所述变形撑开件搭设在所述弹性套筒的所述第二端上，在所述挤压位置，所述变形撑开件收缩所述弹性套筒内以使所述弹性套筒形变。2.根据权利要求1所述的应力传感器组件，其特征在于，所述变形撑开件包括弹片和驱动杆，所述驱动杆的一端与所述弹片连接，所述驱动杆的另一端朝着远离所述弹片的方向延伸至所述钻孔外，所述弹片的一部分相对所述弹片的其余部分朝向靠近所述传感器本体的方向凸出以便形成凸部，所述凸部上设有所述避让导向部。3.根据权利要求2所述的应力传感器组件，其特征在于，所述弹片上设有多个通孔，以便所述变形撑开件在由所述初始位置转至所述挤压位置的过程中使所述流体锚固剂层通过所述弹片。4.根据权利要求2所述的应力传感器组件，其特征在于，所述弹片上设有沿所述第一方向延伸的限位导向凸和导向槽中的一者，所述定...

【专利技术属性】
技术研发人员：何团，郑伟钰，齐庆新，李春元，穆鹏宇，郑建伟，张良，雷国荣，贺小凡，薛珊珊，李向上，李晓鹏，
申请(专利权)人：煤炭科学研究总院有限公司，
类型：发明
国别省市：