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专利名称：地下工程稳定性监测用的耦合剂推进器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种地下工程稳定性监测设备领域，特别是涉及一种地下工程声
发射稳定性监测用的耦合剂推进器。
背景技术：
在地下工程中，岩体声发射(AE)技术是预测预报岩体稳定性的一种重要手段。地 下工程中的围岩失稳是造成人员伤亡、设备损坏等安全事故的主要原因。利用岩体受荷载 时所辐射的声发射信号的能量、振幅、波长和频度等特性，可以研究它们的破坏过程和机 理，判断岩体的抗断裂性能，使得岩体声发射技术成为研究岩体稳定性及预测预报地下工 程岩爆、崩塌等灾难性事故的一种重要手段。同时，声发射监测也以它成本低廉、监测结果 准确而愈来愈受人们的青睐，特别是近年来连续声发射监测技术的发展，极大地扩大了声 发射监测的应用范围和领域。但随着人类地下工程规模不断扩大，开发深度不断增加，给岩 体稳定性的监测提出了前所未有的挑战，极大的增加了监测的难度。 然而在地下工程监测过程中，需要声发射探头与钻孔岩壁有很好的耦合才能保证 监测结果的准确，但通常由于采用的钻孔是小50mm，孔深2m左右的小孔，特别是在钻孔的 时候采用湿式凿岩，钻孔内会留下大量的碎屑和水，使得耦合剂不能和岩体孔壁很好的粘 结，这就给耦合剂的装入带来很大的麻烦。 传统耦合剂推进方法是在狭小的巷道内用木棒或硬东西桶进去，但当耦合剂塞 进去的时候，由于耦合剂有粘性会随着木棒带出，造成耦合剂装填不到位，导致接收到的声 发射信号与岩体实际信号的特征参数之间可能出现较大差异(同一声发射事件所接收到 的声发射信号由于声波传递介质的状态不同会存在很大差异)，从而造成声发射监测失真， 给岩体稳定性的准确预测预报带来一定困难，且由于硬木棒没有柔性需要很大的作业空 间，这是大多数地下工程所不能具备的，同时在狭小的巷道内操作起来相当不灵活。

发明内容本实用新型所要解决的问题是提供一种地下工程稳定性监测用的耦合剂推进 器，该耦合剂推进器可以很好地将耦合剂填充到监测钻孔内，有利于声发射探头与围岩主 体有更好的耦合，以提高监测结果的准确度。 为了解决上述技术问题，本实用新型提出一种地下工程稳定性监测用的耦合剂推 进器，所述耦合剂推进器包括套筒和设于套筒内的柱塞体；所述套筒为软管，软管上依附 固定有用于给软管提供强度支撑的弹性螺旋丝；所述柱塞体的一端为耦合剂的推进端，另 一端为柱塞体推进端；柱塞体由所述推进端插入所述套筒内。 优选地所述柱塞体包括连接杆，所述推进端为位于连接杆前端的耦合剂推进块， 在连接杆后端有一支撑块，所述柱塞体推进端为与支撑块连接的手柄结构；所述连接杆与 所述套筒之间存在间隙。这种具有空隙的柱塞体可以减小推进耦合剂过程中的阻力，使操 作显得更加轻松；同时，一部分承压过大的耦合剂可以由推进块边沿进入间隙中，可以保护软管不在过压情况下发生涨大形变。 优选地所述手柄结构包括手柄和连接在手柄与所述支撑块之间的手柄连接杆。 优选地在所述支撑块上设有排气孔，排气孔连通所述间隙和外部大气。支撑块边
沿与软管之间的缝隙非常小，其气体流量有限，在过多的耦合剂快速进入间隙的时候，上述
缝隙不足以及时排出间隙空间内的空气，排气孔则可以提供足够的排气流量。
优选地所述连接杆的横截面为十字形。十字形的边可以作为连接杆的加强筋以
使连接杆得到较强支撑。 优选地所述手柄连接杆包括杆长度调节结构。对于不同深度的巷道，手柄连接杆 的这种可以伸縮的结构显得非常必要。 优选地所述手柄连接杆分为数段，相邻两段之间有夹角调节结构。对于某些较硬 岩体的巷道，并不是非常的直，此时只要调节手柄连接杆的相邻两端之间的夹角就可以使 柱塞体很好的适应巷道的角度变化。 优选地所述柱塞杆推进端连接机械推动装置。机械推动装置可以提高效率，减轻 人工劳动量。 优选地所述柱塞体包括两头封闭的空心管，空心管的一端为耦合剂的注射端，另 一端为柱塞体插入端。 优选地所述弹性螺旋丝依附固定在所述软管的内壁上、嵌入所述软管中或者依 附绑定在软管的外壁上；所述弹性螺旋丝为钢丝、弹性塑料丝或者包裹有PVC的钢丝。
本实用新型的有益效果如下 相比现有技术那种通过木棒填充耦合剂的方式，本实用新型可以有效解决耦合剂 塞填困难，耦合剂塞填不到位造成的耦合剂和声发射探头接触不充分等问题。使用时，可以 逐渐由巷道的孔底向孔口将耦合剂注入孔内，然后再塞入声发射探头，这样就可以使声发 射探头和耦合剂充分接触。在对地下工程采用声发射监测时，由于塑料软管具备一定的柔 韧性，可以节省作业空间，使操作更为灵活， 本实用新型可以保证监测质量，克服人为的数据失真，进而为地下工程稳定性监 测的预报和预测提供精确的数据支持，为地质灾害事件做出准确的预报和预测提供科学的 依据。

图1是本实用新型结构图。 图2是图1中沿A-A方向剖面图。 图3是本实用新型手柄连接杆的长度调节结构。 图4是本实用新型的手柄连接杆的夹角调节结构。 图中标识说明套筒1 、柱塞体2 、间隙3 、耦合剂4、螺旋丝5 ; 耦合剂出口 100、套筒口 101、连接杆200、耦合剂推进块201、支撑块202、手柄
203、手柄连接杆204、排气孔205、螺钉206、角度调节螺栓207、螺孔208。
具体实施方式本实用新型提供了一种地下工程稳定性监测用的耦合剂推进器，如图1所示实施例，该耦合剂推进器主要由软管套筒1和设于套筒内的柱塞体2组成。弹性螺旋丝5依附 固定在软管套筒l的内壁上，也可以嵌入软管中或者依附绑定在软管的外壁上。螺旋丝5 具有弹性。 一方面，为使套筒比较顺利的伸入孔底，要求软管具有一定的强度；另一方面，为 节省孔外的作业空间，要求套筒又要具备一定的柔韧性，故套筒为PVC钢丝螺旋塑料软管， 也可以是为弹性钢丝、弹性塑料丝或者包裹有PVC的钢丝等。 柱塞体2包括连接杆200，柱塞体2的推进端为位于连接杆200前端的耦合剂推进 块201 ，在连接杆200后端有一支撑块202 。支撑块202用来支撑住套筒1 ，可以防止柱塞体 在套筒内摆动。柱塞体2的推进端为与支撑块202连接的手柄结构。在连接杆200与套筒 1之间存在间隙3。柱塞体2由推进端的推进块201处插入套筒1内。 手柄结构包括手柄203和连接在手柄203与支撑块202之间的手柄连接杆204。 在支撑块202上设有排气孔205，排气孔205连通间隙3和外部大气。如图2所 示，沿图1中A-A方向，连接杆200的横截面为十字形。 如图3所示，手柄连接杆204包括杆长度调节结构，杆长度调节结构包括设在两段 杆上的螺孔208和在螺孔处将相邻的两段杆固定在一起的螺钉206。 另外，手柄连接杆204还可以分为数段，相邻两段之间有夹角调节结构，如图4所 示，在相邻两段杆之间设有角度调节螺栓207。 柱塞杆推进端还可以连接机械推动装置。 除了上述结构外，柱塞体包括两头封闭的空心管，空心管的一端为耦合剂的注射 端，另一端为柱塞体的插入端。柱塞体2由套筒口 101处插入套筒1中，耦合剂由耦合剂出 口 100处被柱塞体挤出。
权利要求一种地下工程稳定性监测用的耦合剂推进器，其特征在于所述耦合剂推进器包括套筒和设于套筒内的柱塞体；所述套筒为软管，软管上依附固定有用于给软管提供强度支撑的弹性螺旋丝；所述柱塞体的一端为耦合剂的推进端，另一端为柱塞体推进端；柱塞体由所述推进端插入所述套筒内。
2. 根据权利要求1所述的地下工程稳定性监测用的耦合剂推进器，其特征在于所述 柱塞体包括连接杆，所述推进端为位于连接杆前端的耦合剂推进块，在连接杆后端有一支 撑块，所述柱塞体推进端为与支撑块连接的手柄结构；所述连接杆与所述套筒之间存在间 隙。
3. 根据权利要求2所述的地下工程稳定性监测用的耦合剂推进器，其特征在于所述 手柄结构包括手柄和连接在手柄与所述支撑块之间的手柄连接杆。
4. 根据权利要求2所述的地下工程稳定性监测用的耦合剂推进器，其特征在于在所 述支撑块上设有排气孔，排气孔连通所述间隙和外部大气。
5. 根据权利要求2所述的地下工程稳定性监测用的耦合剂推进器，其特征在于所述连接杆的横截面为十字形。
6. 根据权利要求3所述的地下工程稳定性监测用的耦合剂推进器，其特征在于所述手柄连接杆包括杆长度调节结构。
7. 根据权利要求3所述的地下工程稳定性监测用的耦合剂推进器，其特征在于所述 手柄连接杆分为数段，相邻两段之间有夹角调节结构。
8. 根据权利要求1所述的地下工程稳定性监测用的耦合剂推进器，其特征在于所述 柱塞杆推进端连接机械推动装置。
9. 根据权利要求1所述的地下工程稳定性监测用的耦合剂推进器，其特征在于所述 柱塞体包括两头封闭的空心管，空心管的一端为耦合剂的注射端，另一端为柱塞体插入端。
10. 根据权利要求1所述的地下工程稳定性监测用的耦合剂推进器，其特征在于所 述弹性螺旋丝依附固定在所述软管的内壁上、嵌入所述软管中或者依附绑定在软管的外壁 上；所述弹性螺旋丝为钢丝、弹性塑料丝或者包裹有PVC的钢丝。
专利摘要本实用新型提供一种地下工程稳定性监测用的耦合剂推进器，其涉及一种地下工程稳定性监测设备领域。该推进剂可以使耦合剂很好的将耦合剂填充到监测钻孔内，有利于声发射探头与钻孔的主体有更好的耦合，以提高监测结果的准确度。所述耦合剂推进器包括套筒和设于套筒内的柱塞体；所述套筒为软管，软管上依附固定有用于给软管提供强度支撑的弹性螺旋丝；所述柱塞体的一端为耦合剂的推进端，另一端为柱塞体推进端；柱塞体由所述推进端插入所述套筒内。本实用新型可以保证监测质量，克服人为的数据失真，进而为地下工程稳定性监测的预报和预测提供精确的数据支持，为地质灾害事件做出准确的预报和预测提供科学的依据。
文档编号G01N29/22GK201477077SQ20092018847
公开日2010年5月19日 申请日期2009年8月4日 优先权日2009年8月4日
发明者许振华, 赵奎 申请人:中国瑞林工程技术有限公司