專利名稱:兩用滑體內(nèi)蠕動、內(nèi)位移測試探頭的制作方法
本發(fā)明是一種安裝在鉆孔內(nèi)，直接定量測試發(fā)生位移的巖、土體(簡稱滑體以下同)內(nèi)地質(zhì)體活動情況的測試探頭。
現(xiàn)有技術(shù)有地震勘探儀、滑面計、蠕動工程觀測井裝置等?；嬗嬍怯脩?yīng)變電阻片精確測定巖、土體位移面的位置，但不能測定位移量，反映巖、土體活動的危及程度。日本藤田壽雄、酒井淳行設(shè)計的蠕動觀測井裝置(見80年中國科學(xué)出版社出版的《滑坡和斜坡崩坍及其防治》一書)是在滑坡區(qū)開挖直徑為1.5米的淺井，在認(rèn)為可能有滑動面的區(qū)間，埋設(shè)10個高度為10厘米的鋼環(huán)，在各環(huán)的聯(lián)接處，沿滑動方向各安裝一個傾斜儀，如上、下環(huán)之間發(fā)生錯動，便可直接表現(xiàn)出傾斜角度。但，開挖工程觀測井耗工大，觀測者要到井中測量位移情況，如井中有水，還要抽水設(shè)備，耗資大且不易實現(xiàn)。
本發(fā)明的任務(wù)是，創(chuàng)造一種結(jié)構(gòu)簡單、造價低，又不用開挖大直徑的淺井，在普通鉆孔內(nèi)對發(fā)生位移的巖、土體內(nèi)地質(zhì)體蠕動情況進(jìn)行自動遙控測試的，又能就地觀測的滑體內(nèi)蠕動、內(nèi)位移測試探頭。
本發(fā)明的解決方案是有一外層為筒狀的橡皮密封保護(hù)筒(11)，內(nèi)由一系列的環(huán)狀金屬(或塑料)滑移圈(12)。在(12)上端的上蓋(1)內(nèi)側(cè)裝有一片用印刷電路板制成的由若干同心園組成的坐標(biāo)系統(tǒng)(5)和若干串聯(lián)電阻(4)。在(12)下端的下蓋(14)伸出一根帶絕緣節(jié)的金屬棒(10)其頂端有可伸縮的接觸器(6-9)通過所有環(huán)狀金屬滑移圈(12)，接觸上蓋(1)的坐標(biāo)系統(tǒng)(5)組成。坐標(biāo)系統(tǒng)(5)的中心環(huán)、最外環(huán)以及接觸器各引一導(dǎo)線與遙控裝置相接可進(jìn)行遙控測試，與一般數(shù)字萬用表相接成為就地監(jiān)測的探頭。當(dāng)發(fā)生位移巖、土體的滑移面切割探頭發(fā)生相對運(yùn)動時，探頭內(nèi)相當(dāng)于滑移面以上的環(huán)狀金屬滑移圈及其上蓋將相對于下盤運(yùn)動，而固定在下盤蓋上的接觸器，就觸及到坐標(biāo)系統(tǒng)上的不同位置。在接觸器上產(chǎn)生不同的電參數(shù)，從而達(dá)到指示位移巖、土體內(nèi)的蠕動、位移位置，和蠕動、位移量。如果巖、土體位移停止活動，則接觸器將與坐標(biāo)系統(tǒng)上的某一位置長期接觸，保持電參數(shù)不變。如果巖、土體發(fā)生大的位移則可由探頭接觸器上標(biāo)有刻度的導(dǎo)線直接讀出發(fā)生的位移量，并可從由哪一探頭接觸器上的導(dǎo)線位移而知其滑移面的具體位置。
本發(fā)明的優(yōu)點是1.本發(fā)明克服了現(xiàn)有儀器結(jié)構(gòu)復(fù)雜笨重，一般人員不易掌握、儀器費(fèi)用高、工作效率低，且要到現(xiàn)場監(jiān)測、由于各種干擾因素而難于測準(zhǔn)等缺點。
2.現(xiàn)有巖、土體測定內(nèi)部位移監(jiān)測設(shè)備，一般只能定性或半定量的了解部分巖、土體位移情況資料。本發(fā)明能了解鉆孔內(nèi)地質(zhì)體是否在活動(滑體是處于穩(wěn)定狀態(tài)還是活動狀態(tài));鉆孔內(nèi)有幾個活動的滑移面或滑移帶;活動滑移面的具體深度，其絕對精度達(dá)±0.35米，滑移面的絕對位移量精度為±1毫米。
3.本發(fā)明與兩用自動溫度補(bǔ)償伸縮計、兩用滑體沉降儀、兩用滑體水位計組合使用，可適用于各種規(guī)模的巖、土體位移，能全面了解巖、土體位移的定量活動規(guī)律;可對位移巖、土體的穩(wěn)定性，發(fā)育趨勢，可能移動(滑動)的規(guī)模、滑動速度、滑動面深度、滑動面形成情況、危害程度、臨滑時間等提供數(shù)據(jù)資料;可對國家擬建中的鐵路、礦山、水庫、工廠等山區(qū)大型工程是否受到巖、土體位移的威脅提供可靠的數(shù)據(jù)資料，較簡便地完成可行性論證，減少災(zāi)害性工程地質(zhì)問題帶來的巨大惡果;可對現(xiàn)存的受巖、土體位移威脅的城鎮(zhèn)、工廠、礦山、鐵路、公路、水壩以及其他工程建筑等實行監(jiān)測報警。
4.本發(fā)明與全自動巖、土體位移監(jiān)測的野外采樣、編碼、傳輸儀器和全自動巖、土體位移監(jiān)測的中心控制、譯碼及萬用接上儀器連機(jī)，可遙控監(jiān)測并自動處理和打印位移數(shù)據(jù)的結(jié)果。
本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)由以下“附圖及實施例給出”圖1兩用滑體內(nèi)蠕動、內(nèi)位移測試探頭的縱剖面圖。
圖2兩用滑體內(nèi)蠕動、內(nèi)位移測試探頭的印刷電路板制成的由若干同心園組成的坐標(biāo)系統(tǒng)平面圖。
圖3兩用滑體內(nèi)蠕動、內(nèi)位移測試探頭的串聯(lián)電阻聯(lián)接示意圖。
圖4在鉆孔中安裝若干個兩用滑體內(nèi)蠕動、內(nèi)位移測試探頭的方式示意圖。
下面結(jié)合附圖1、圖2、圖3、圖4對一個實施例作詳細(xì)說明。
圖1兩用滑體內(nèi)蠕動、內(nèi)位移測試探頭中，(12)是一系列的環(huán)狀鐵圈或塑料圈(在水下工作可采用鐵圈，保證比重略大于一，在水面以上工作可采用塑料圈)，如果有一滑移面通過該探頭，滑移面以上的鐵圈將相對滑移面以下的鐵圈移動。上蓋(1)內(nèi)裝有一片用印刷電路板制成的若干同心園組成的坐標(biāo)系統(tǒng)(5)，坐標(biāo)系統(tǒng)(5)中的每一個圈，都分別依次與印刷電路板(4)中的一系列串聯(lián)電阻的起點、結(jié)點和尾點相連。
圖2滑體內(nèi)蠕動、內(nèi)位移測試探頭中用印刷電路制成的由若干同心園組成的坐標(biāo)系統(tǒng)中，環(huán)狀銅皮的寬度完全根據(jù)所需精度而定，間距一般不超過0.3毫米，園環(huán)之間的絕緣電阻應(yīng)大于20MΩ。
圖3滑體內(nèi)蠕動、內(nèi)位移測試探頭的串聯(lián)電阻的起點(1′)用導(dǎo)線與坐標(biāo)系統(tǒng)(5)的中心銅圈<1″>相連，其他串聯(lián)電阻結(jié)點(2′)、(3′)、(4′)……i′……分別與第二層、第三層、第四層……第i層銅圈相接，串聯(lián)電阻的終端與最外層銅圈(n″)相接。
滑移圈(12)下端是兩用內(nèi)蠕動、內(nèi)位移測試探頭的下蓋(14)用鍍鋅鐵材做成，下蓋中央有一個孔，孔內(nèi)有一長銅棒(10)，銅棒在孔內(nèi)有一定的活動范圍，供調(diào)節(jié)位置使用。銅棒的上端連接一塑料柱體(9)，工件(9)之上由接觸計(7)、壓簧(8)、接觸計導(dǎo)軌(6)組成的可自動調(diào)節(jié)觸點高低的觸頭。在一般情況下，接觸計與坐標(biāo)系統(tǒng)(5)上的坐標(biāo)園環(huán)緊密相接。從工件(5)的最中心一環(huán)銅片、最外一圈銅皮及觸頭上各引導(dǎo)線(19)出來。其中，中心銅皮與野外數(shù)據(jù)采集、編碼、傳輸儀器的0809轉(zhuǎn)換器的標(biāo)準(zhǔn)負(fù)電位相接，最外一圈銅皮與正電位相接，接觸計與0809輸入頭相接，為了保障儀器探頭能在水下長期工作，探頭外有一層橡皮保護(hù)膜(11)。保護(hù)膜兩端由墊圈(3)、(15)及緊固螺絲(2)、(16)壓緊，在上蓋中央有樹脂膠(20)封閉導(dǎo)線出口;在下蓋中央有“O”形圈(13)及(17)，在墊圈(21)及緊固螺絲(18)的作用下，封閉中央孔口。
圖4在鉆孔中安裝若干個兩用滑體內(nèi)蠕動、內(nèi)位移測試探頭時，要求鉆孔孔徑大于探頭外徑30毫米以上，以便探頭及訊號電纜能順利放下。每個探頭上蓋頂端有一柱體部分，可插入上面一個探頭的下蓋底端內(nèi)，再用銷固螺絲銷起來，從而把若干探頭聯(lián)成一體放入井內(nèi)。最下面一個探頭的上蓋柱體上有三個孔，可引出三根鋼絲繩，鋼絲繩上有刻度標(biāo)志，這些鋼絲繩可作為往井下放置探頭用，也可在大滑移時，指示鉆孔內(nèi)各種狀態(tài)。各探頭放入鉆孔內(nèi)后，要用凈砂充填探頭與孔壁之間的間隙。儀器安裝完后，應(yīng)有一個穩(wěn)定時間(裝入10天左右)再正式應(yīng)用資料。
權(quán)利要求
1.兩用滑體內(nèi)蠕動、內(nèi)位移測試探頭，其特征是有一外層為筒狀的橡皮密封保護(hù)筒(11)，內(nèi)由一系列的環(huán)狀金屬(或塑料)滑移圈(12)，在(12)上端的上蓋(1)內(nèi)側(cè)裝有一片用印刷電路板制成的由若干同心園組成的坐標(biāo)系統(tǒng)(5)和若干串聯(lián)電阻(4)，在(12)下端的下蓋(14)伸出一根帶絕緣節(jié)的金屬棒(10)其頂端有可伸縮的接觸器(6-9)，通過所有環(huán)狀金屬滑移圈(12)，接觸上蓋(1)的坐標(biāo)系統(tǒng)(5)組成。
2.據(jù)權(quán)利要求
1所述的兩用滑體內(nèi)蠕動、內(nèi)位移測試探頭，其特征是坐標(biāo)系統(tǒng)(5)的中心環(huán)、最外環(huán)以及接觸器各引一導(dǎo)線與遙控裝置相接可進(jìn)行遙控測試;與一般數(shù)字萬用表相接成為就地監(jiān)測的探頭。
專利摘要
本發(fā)明是一種定量測量位移巖，土體活動情況的測試探頭。由一保護(hù)筒內(nèi)的一系列環(huán)狀金屬滑移圈，在上蓋內(nèi)側(cè)裝有一片若干同心圓狀印刷電路坐標(biāo)系統(tǒng)和串聯(lián)電阻，在下蓋伸出一帶絕緣節(jié)的金屬棒頂端有接觸器通過滑移圈而接觸上蓋的坐標(biāo)系統(tǒng)組成。與遙控裝置接口可進(jìn)行遙控監(jiān)測；與數(shù)字萬用表相接作就地監(jiān)測?？芍苯訙y試滑移面活動情況，了解滑變面寬度、深度及性質(zhì)、精度±0.35米，滑移量精度為±1毫米?？蓞⑴c滑體穩(wěn)定性計算。
文檔編號E21B49/00GK86107959SQ86107959
公開日1988年6月22日 申請日期1986年11月14日
發(fā)明者楊杰, 劉寶琴, 范建平, 鄭維虎 申請人:四川省地質(zhì)礦產(chǎn)局成都水文地質(zhì)工程地質(zhì)隊導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan