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专利号: 2021106992138
申请人: 中国地质大学(武汉)
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种滑体深部集成式传感器布设装置,其特征在于,包括:

监测体,包括套管和传感器集成探头,所述套管沿上下向延伸,用于下放至钻孔中,所述套管侧壁贯穿设有安装孔;所述传感器集成探头包括顶进体和柔性体,所述顶进体安装于所述安装孔内,所述顶进体面向所述套管内部的一侧设有顶进槽,所述柔性体与所述套管内侧壁贴合,一端与所述顶进体连接,另一端位于所述套管内,所述柔性体上安装有传感器;

监测体布设系统,包括布设探头,所述布设探头包括驱动机构和推进部,所述推进部和所述驱动机构连接,用于下放至钻孔内与所述顶进槽相对的位置,所述驱动机构驱动所述推进部朝向所述顶进槽的方向移动,以使所述顶进体和所述柔性体穿过所述安装孔顶入钻孔内;

其中,所述布设探头还包括呈中空设置的伸顶盒,所述伸顶盒一侧贯穿设有穿孔;

所述驱动机构包括驱动组件,所述驱动组件包括在上下向间隔设置的多个驱动电机和弯曲链,多个所述驱动电机位于所述穿孔上侧或下侧,安装于所述伸顶盒上,所述驱动电机的驱动轴上固定有传动齿轮,所述传动齿轮位于所述伸顶盒内,所述弯曲链一端位于所述穿孔内,与所述推进部固定连接,另一端依次与多个所述传动齿轮啮合,所述弯曲链背对所述传动齿轮的一侧与所述伸顶盒内侧壁相抵,所述驱动电机驱动所述传动齿轮旋转,带动所述弯曲链传动,使所述弯曲链位于所述穿孔内的一端向外移动,从而推动所述推进部朝向所述顶进槽的方向移动。

2.如权利要求1所述的滑体深部集成式传感器布设装置,其特征在于,所述伸顶盒和驱动组件形成布设组件,所述布设组件设有两个,且在上下向对称设置,两个所述布设组件的所述伸顶盒固定连接,两个所述弯曲链位于所述穿孔的一端与同一所述推进部固定连接,两个所述穿孔位于所述布设组件的中部。

3.如权利要求2所述的滑体深部集成式传感器布设装置,其特征在于,所述布设探头还包括呈中空设置的外壳,所述布设组件设有多个,在所述外壳周向上固定于所述外壳内,所述外壳与所述穿孔相对的位置设有让位孔。

4.如权利要求1所述的滑体深部集成式传感器布设装置,其特征在于,每相邻两个所述传动齿轮之间设有限位片,所述限位片紧邻所述弯曲链内侧设置,所述限位片固定于所述伸顶盒内侧壁;和/或,所述弯曲链背对所述传动齿轮的一侧连接有限弯片,以使弯曲链只能朝向传动齿轮的一侧弯曲。

5.如权利要求1所述的滑体深部集成式传感器布设装置,其特征在于,还包括监测系统,所述套管外侧壁贯穿设有沿上下向延伸的排线槽,所述排线槽下端延伸至所述安装孔,所述排线槽内埋设有主排线,所述套管顶端预留有排线接口用于与主排线、所述监测系统连接。

6.如权利要求5所述的滑体深部集成式传感器布设装置,其特征在于,所述安装孔内安装有轴管,所述轴管上固定有绕线毂,一端与所述安装孔侧壁固定连接,另一端与所述安装孔侧壁间隔设置,所述绕线毂上缠绕有预留排线,所述轴管上贯穿设有穿线孔,所述主排线下端从所述穿线孔穿入位于所述轴管内,从所述轴管另一端穿出,与所述预留排线一端连接,所述预留排线另一端与所述传感器电连接。

7.如权利要求1所述的滑体深部集成式传感器布设装置,其特征在于,所述监测体布设系统还包括牵引机构,所述布设探头具有沿上下向的活动行程,所述牵引机构与所述布设探头连接,用以牵引所述布设探头沿上下向活动。

8.如权利要求7所述的滑体深部集成式传感器布设装置,其特征在于,所述布设探头上固定有霍尔传感器,所述套管内侧壁设有与所述霍尔传感器配合的定位磁铁,所述布设探头的所述推进部与所述顶进槽相对时,所述霍尔传感器与所述定位磁铁相对,检测到的磁场强度最大。

9.一种监测方法,其特征在于,基于如权利要求8所述的滑体深部集成式传感器布设装置,包括以下步骤:S1、在滑体表面勘测后确定监测位置,于预定位置施工钻孔,并完成套管的下放工作,利用牵引机构将布设探头下放到套管内;

S2、利用牵引机构向上提拉布设探头,当布设探头内的霍尔传感器测得磁场强度数值最大时,霍尔传感器与定位磁体位于同一高度,布设探头的穿孔与安装孔相对,卷扬机暂停工作;

S3、利用驱动机构驱动推进体朝顶进槽的方向移动,以使顶进体和柔性体穿过安装孔顶入钻孔内;

S4、循环操作步骤S2‑S3;

S5、完成上述所有传感器集成探头布设后,将主排线通过套管上的排线接口与监测系统连接。