CN108798642A - 一种紧固装置及深钻孔地应力无线测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种紧固装置及深钻孔地应力无线测试装置，涉及深部岩石工程地应力测试领域。紧固装置应用于深钻孔地应力无线测试装置，其中，深钻孔地应力无线测试装置包括孔底仪器，紧固装置包括壳体、弹性件和抵挡件，壳体内部开设有第一容置空腔，第一容置空腔用于容纳弹性件和抵挡件，壳体用于与孔底仪器可拆卸连接，抵挡件可活动地设置于壳体内，壳体向内凸设有第一抵挡部，弹性件的一端与第一抵挡部抵持，另一端与抵挡件抵持，抵挡件用于在孔底仪器连接于壳体时，在孔底仪器的抵持作用下相对壳体运动，以压缩弹性件。能够夹紧孔底仪器，防止孔底仪器在深入钻孔的过程中脱落，造成不必要的损失。

Description

一种紧固装置及深钻孔地应力无线测试装置

技术领域

本发明涉及深部岩石工程地应力测试领域，具体而言，涉及一种紧固装置及深钻孔地应力无线测试装置。

背景技术

现代地下工程不仅规模大，埋深也在不断增加，有的达到数百米以至数千米，例如高应力隧洞(道)、地下厂房、地下核废料储存库、深部地下实验室等。在这些深埋地下工程施工之前，规划和设计者都急需了解工程区的地应力场，因此越来越多的地应力测试方法及设备往深钻孔方向发展，国外的如瑞典国家电力局研制的深钻孔水下三向应变计，国内江科学院引进这种深钻孔水下三向应变计并在实践中做出了重大的改进，中国科学院武汉岩土力学研究所在36-2型钻孔变形计基础上加入无线测量装置，使该仪器能够进行深钻孔无线测量。

目前深钻孔测量仪器多在原有浅孔测量技术方案上作出改进，孔底仪器送进设备与方法也均沿用浅孔测量时的设备方法，但现场测试时发现，浅孔仪器送进设备方法并不能满足深孔测量的需求。目前，市面上常见的孔底仪器在进行推送过程，容易发生脱落。孔底仪器在进行深钻孔测量时，一旦脱落将无法送至目标位置，堵塞钻孔，并造成应力测试失败。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种紧固装置，其能够夹紧孔底仪器。

本发明的另一目的在于提供一种深钻孔无线地应力测试装置，其能够夹紧孔底仪器，防止孔底仪器在深入钻孔的过程中脱落，确保应力的成功测试，避免造成重复测试耗费和设备损失。

为了实现上述目的，本发明提供一种技术方案：

本发明实施例提供了一种紧固装置，应用于深钻孔无线地应力测试装置，其中，所述深钻孔地应力无线测试装置包括孔底仪器，所述紧固装置包括壳体、弹性件和抵挡件，所述壳体内部开设有第一容置空腔，所述第一容置空腔用于容纳所述弹性件和所述抵挡件，所述壳体用于与所述孔底仪器可拆卸连接，所述抵挡件可活动地设置于所述壳体内，所述壳体向内凸设有第一抵挡部，所述弹性件的一端与所述第一抵挡部抵持，另一端与所述抵挡件抵持，所述抵挡件用于在所述孔底仪器连接于所述壳体时，在所述孔底仪器的抵持作用下相对所述壳体运动，以压缩所述弹性件。

进一步地，所述抵挡件包括相互连接的传动部和第二抵挡部，所述弹性件套设于所述传动部，且一端与所述第二抵挡部抵持。

进一步地，所述第一抵挡部开设有通孔，所述传动部穿过所述通孔，并能够相对所述壳体运动。

进一步地，所述紧固装置还包括限位件，所述限位件与所述传动部的一端连接。

进一步地，所述壳体还设有第二容置空腔，所述第一容置空腔与所述第二容置空腔由所述第一抵挡部分隔，所述第二容置空腔用于容纳穿过所述通孔的所述传动部的一端及与之连接的所述限位件。

进一步地，所述壳体的内壁开设有卡槽，所述卡槽用于与所述孔底仪器可拆卸地连接。

进一步地，所述卡槽包括相互连通的卡入槽和卡持槽，所述卡入槽平行于所述壳体轴线方向，并与所述卡入槽垂直，所述卡持槽用于与所述孔底仪器可拆卸地连接。

本发明实施例还提供了一种深钻孔地应力无线测试装置，包括孔底仪器及紧固装置。所述紧固装置包括壳体、弹性件和抵挡件，所述壳体内部开设有第一容置空腔，所述第一容置空腔用于容纳所述弹性件和所述抵挡件，所述壳体用于与所述孔底仪器可拆卸连接，所述抵挡件可活动地设置于所述壳体内，所述壳体向内凸设有第一抵挡部，所述弹性件的一端与所述第一抵挡部抵持，另一端与所述抵挡件抵持，所述抵挡件用于在所述孔底仪器连接于所述壳体时，在所述孔底仪器的抵持作用下相对所述壳体运动，以压缩所述弹性件。所述紧固装置与所述孔底仪器连接。

进一步地，所述壳体的内壁开设有卡槽，所述孔底仪器开设有卡扣部，所述卡扣部与所述卡槽卡接。

进一步地，所述卡槽包括相互连通的卡入槽和卡持槽，所述卡扣部伸入所述卡入槽，并与所述卡持槽卡接。

相对于现有技术，本发明提供的紧固装置及深钻孔地应力无线测试装置的有益效果是：

本发明提供的一种紧固装置及深钻地应力孔无线测试装置，将壳体与孔底仪器可拆卸连接，将抵挡件可活动地设置于壳体内，弹性件的一端与壳体向内凸设的第一抵挡部抵持，另一端与抵挡件抵持，当孔底仪器连接于壳体时，抵挡件在孔底仪器的抵持作用下相对壳体运动，以压缩弹性件，能够夹紧孔底仪器，防止孔底仪器在深入钻孔的过程中脱落，造成不必要的损失。

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为本发明实施例提供的深钻孔地应力无线测试装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的深钻孔地应力无线测试装置的卡紧状态剖视图；

图3为本发明实施例提供的深钻孔地应力无线测试装置的紧固装置的松弛状态剖视图；

图4为本发明实施例提供的深钻孔地应力无线测试装置的孔底仪器的剖视图；

图5为本发明实施例提供的深钻孔地应力无线测试装置的紧固装置的抵挡件的立体示意图。

图标：1-深钻孔地应力无线测试装置；2-紧固装置；21-壳体；210-第一容置空腔；211-第二容置空腔；212-第一抵挡部；2121-通孔；213-卡槽；2131-卡入槽；2132-卡持槽；22-弹性件；23-抵挡件；231-传动部；232-第二抵挡部；24-限位件；3-孔底仪器；31-卡扣部；4-推进定位装置。

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“中心”、“上”、“下”、“内”、“外”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，术语“设置”、“开设”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，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；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例

请参阅图1，图1所示为本发明实施例提供的深钻地应力孔无线测试装置1的结构示意图。深钻孔地应力无线测试装置1主要用于测量工程区的地应力，是一种可以方便测量深孔处地应力的设备。

深钻孔地应力无线测试装置1包括紧固装置2和孔底仪器3。孔底仪器3主要用于测量地应力，紧固装置2在孔底仪器3的相应位置处连接，可以在孔底仪器3的任意位置安装，在本实施例中，紧固装置2安装于孔底仪器3远离测量端的一端。紧固装置2用于夹紧孔底仪器3，防止孔底仪器3在推送进入深孔的过程中脱落，造成不必要的损失。

需要说明地是，深钻孔地应力无线测试装置1还包括推进定位装置4。推进定位装置4包括推杆和定位罗盘。定位罗盘的一端与紧固装置2连接，定位罗盘的另一端与推杆连接。定位罗盘用于测量孔底仪器3的安装方位，推杆用于将紧固装置2夹紧的孔底仪器3送入深孔中。其中，推杆可以任意加长，以适应不同深度的钻孔。

图2所示为本发明实施例提供的深钻孔地应力无线测试装置1的紧固装置2的卡紧状态剖视图，图3所示为本发明实施例提供的深钻孔地应力无线测试装置1的紧固装置2的松弛状态剖视图，图4所示为本发明实施例提供的深钻孔地应力无线测试装置1的孔底仪器3的剖视图，请结合参阅图2-图4。

紧固装置2包括壳体21、弹性件22和抵挡件23，壳体21内部开设有第一容置空腔210，第一容置空腔210用于容纳弹性件22和抵挡件23，壳体21用于与孔底仪器3可拆卸连接，抵挡件23可活动地设置于壳体21内，壳体21向内凸设有第一抵挡部212，弹性件22的一端与第一抵挡部212抵持，另一端与抵挡件23抵持，抵挡件23用于在孔底仪器3连接于壳体21时，在孔底仪器3的抵持作用下相对壳体21运动，以压缩弹性件22。

抵挡件23包括相互连接的传动部231和第二抵挡部232(如图5所示，图5所示为本发明实施例提供的深钻孔地应力无线测试装置1的紧固装置2的抵挡件23的立体示意图)。抵挡件23整体大致呈凸台形，而传动部231大致呈圆柱形，第二抵挡部232大致呈薄圆柱形，这些部件可以为任意形状，其中，第二抵挡部232的形状应与第一容置空腔210的形状相适应。弹性件22套设于传动部231，且一端与第二抵挡部232抵持。

需要说明地是，传动部231和第二抵挡部232可以一体成型，也可以是通过连接件连接，在本实施例中，传动部231和第二抵挡部232为一体成型。

壳体21的外形大致呈圆柱形，应与深孔的孔形相适应。壳体21还设有第二容置空腔211，第一容置空腔210与第二容置空腔211由第一抵挡部212分隔。

其中，第一抵挡部212开设有通孔2121，传动部231穿过通孔2121，并能够相对壳体21运动，伸入第二容置空腔211中。紧固装置2还包括限位件24，限位件24与传动部231的一端连接。第二容置空腔211用于容纳穿过通孔2121的传动部231的一端及与之连接的限位件24。

需要说明地是，限位件24可以与传动部231一体成型，还可以与传动部231可拆卸连接，在本实施例中，限位件24为螺帽，传动部231远离第二抵挡部232的一端设置有螺纹，限位件24与传动部231通过螺纹连接，以避免紧固装置2未与孔底仪器3连接时，整个紧固装置2处于松弛状态，抵挡件23从第一抵挡部212所开设的通孔2121处脱落的情况发生。

进一步地，壳体21的内壁开设有卡槽213，卡槽213用于与孔底仪器3可拆卸地连接。卡槽213的形状大致呈L形，包括相互连通的卡入槽2131和卡持槽2132，卡入槽2131平行于壳体21轴线方向，并与卡入槽2131垂直，卡持槽2132用于与孔底仪器3可拆卸地连接。

需要说明地是，在本实施例中，孔底仪器3开设有卡扣部31，卡扣部31不限于卡扣结构，还可以是定位销或凸起等，只需能够伸入卡槽213，与之扣住即可。卡扣部31与卡槽213卡接，卡扣部31伸入卡入槽2131，并与卡持槽2132卡接。

需要说明地是，在本实施例中，孔底仪器3的卡扣部31通过伸入卡入槽2131，再通过施加顺时针或逆时针方向的作用力旋转至卡持槽2132，与卡持槽2132卡接。当通过施加与卡接时相反方向的力，即可解除卡扣部31与卡持槽2132的卡接状态。

需要说明地是，在本实施例中，弹性件22为弹簧，且不限于弹簧，只需具有弹性力即可。弹性件22套设于传动部231，且一端与第二抵挡部232抵持，另一端与第一抵挡部212。当孔底仪器3连接于紧固装置2的壳体21时，抵挡件23在孔底仪器3的抵持作用下相对壳体21运动，以压缩弹性件22，使得孔底仪器3与紧固装置2连接更加牢固。

以下介绍本实施例中的紧固装置2的装配过程：

将传动部231与第二抵挡部232一体成型，将弹性件22套设于传动部231，并将传动部231穿过第一抵挡部212所开设的通孔2121，通过限位件24与传动部231连接，将抵挡件23限制在壳体21内。

以下介绍本实施例提供的紧固装置2的工作原理：

孔底仪器3的卡扣部31通过伸入卡入槽2131，再通过施加顺时针或逆时针方向的作用力旋转至卡持槽2132，与卡持槽2132卡接。当通过施加与卡接时相反方向的力，即可解除卡扣部31与卡持槽2132的卡接状态。当孔底仪器3连接于紧固装置2的壳体21时，抵挡件23在孔底仪器3的抵持作用下相对壳体21运动，以压缩弹性件22，使得孔底仪器3与紧固装置2连接更加牢固。

综上，本发明提供的一种紧固装置2及深钻孔地应力无线测试装置1，将壳体21与孔底仪器3可拆卸连接，将抵挡件23可活动地设置于壳体21内，弹性件22的一端与壳体21向内凸设的第一抵挡部212抵持，另一端与抵挡件23抵持，当孔底仪器3连接于壳体21时，抵挡件23在孔底仪器3的抵持作用下相对壳体21运动，以压缩弹性件22，能够夹紧孔底仪器3，防止孔底仪器3在深入钻孔的过程中脱落，造成不必要的损失。

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。

Claims (10)

1.一种紧固装置，应用于深钻孔地应力无线测试装置，其中，所述深钻孔地应力无线测试装置包括孔底仪器，其特征在于，所述紧固装置包括壳体、弹性件和抵挡件，所述壳体内部开设有第一容置空腔，所述第一容置空腔用于容纳所述弹性件和所述抵挡件，所述壳体用于与所述孔底仪器可拆卸连接，所述抵挡件可活动地设置于所述壳体内，所述壳体向内凸设有第一抵挡部，所述弹性件的一端与所述第一抵挡部抵持，另一端与所述抵挡件抵持，所述抵挡件用于在所述孔底仪器连接于所述壳体时，在所述孔底仪器的抵持作用下相对所述壳体运动，以压缩所述弹性件。

2.根据权利要求1所述的紧固装置，其特征在于，所述抵挡件包括相互连接的传动部和第二抵挡部，所述弹性件套设于所述传动部，且一端与所述第二抵挡部抵持。

3.根据权利要求2所述的紧固装置，其特征在于，所述第一抵挡部开设有通孔，所述传动部穿过所述通孔，并能够相对所述壳体运动。

4.根据权利要求3所述的紧固装置，其特征在于，所述紧固装置还包括限位件，所述限位件与所述传动部的一端连接。

5.根据权利要求4所述的紧固装置，其特征在于，所述壳体还设有第二容置空腔，所述第一容置空腔与所述第二容置空腔由所述第一抵挡部分隔，所述第二容置空腔用于容纳穿过所述通孔的所述传动部的一端及与之连接的所述限位件。

6.根据权利要求1所述的紧固装置，其特征在于，所述壳体的内壁开设有卡槽，所述卡槽用于与所述孔底仪器可拆卸地连接。

7.根据权利要求6所述的紧固装置，其特征在于，所述卡槽包括相互连通的卡入槽和卡持槽，所述卡入槽平行于所述壳体轴线方向，并与所述卡入槽垂直，所述卡持槽用于与所述孔底仪器可拆卸地连接。

8.一种深钻孔地应力无线测试装置，其特征在于，包括孔底仪器及如权利要求1-7任一项所述的紧固装置，所述紧固装置与所述孔底仪器连接。

9.根据权利要求8所述的深钻孔地应力无线测试装置，其特征在于，所述壳体的内壁开设有卡槽，所述孔底仪器开设有卡扣部，所述卡扣部与所述卡槽卡接。

10.根据权利要求9所述的深钻孔地应力无线测试装置，其特征在于，所述卡槽包括相互连通的卡入槽和卡持槽，所述卡扣部伸入所述卡入槽，并与所述卡持槽卡接。