一種TSP傳感器錨固裝置及使用方法與流程

2023-05-14 14:17:46

本發明涉及隧道TSP超前地質預報領域，特別涉及一種TSP傳感器錨固裝置及方法。

背景技術：

在隧道TSP超前地質預報過程中，TSP傳感器與圍巖的錨固效果對信號接收的準確性起著決定性的作用。當TSP傳感器與圍巖錨固效果越差時，傳感器對反射波信號的接收越差，使TSP超前預報的準確性大大降低，從而對隧道施工過程中存在的潛在危險無法準確預報。目前，還沒有十分有效的TSP傳感器錨固裝置，常使用單一的錨固套管對傳感器進行錨固處理，但由於傳感器孔的尺寸與錨固套管的尺寸有一定差距，所以錨固效果很差。如果同時使用錨固劑，由於錨固劑生效時間較長，很大程度上影響了TSP超前地質預報數據採集的效率，而且錨固套管在TSP數據採集過後不易拔出，一般只能一次性使用，增加了成本。

技術實現要素：

本發明的目的是針對現有技術的不足，提供一種TSP傳感器錨固裝置及方法，可以解決現有技術中TSP傳感器與圍巖無法有效錨固以及錨固劑效率低和成本高的問題。

為實現上述目的，本發明採用的技術方案如下：

一種TSP傳感器錨固裝置，包括同軸安裝的外部錨固韌性套管和內部套管，所述的傳感器內部套管套裝在外部錨固韌性套管內且兩者之間通過螺紋配合，所述的外部錨固韌性套管包括套管部分和錨固瓣片部分，所述的錨固瓣片部分通過連接鋼片與套管部分相連；所述的傳感器內部套管包括同軸安裝且長度相同的圓柱形管和方形管，所述的方形管套裝在圓柱管內，方形管可匹配傳感器插入並保證其方向正確，所述的圓柱形管從外部錨固韌性套管的一端延伸到外部錨固韌性套管另一端，圓形管可使所述的傳感器內部套管與所述的外部錨固韌性套管進行螺紋配合。

優選的，所述的外部錨固韌性套管具有韌性較好同時具有一定強度的特性，材料採用模具鋼。

優選的，所述的外部錨固韌性套管長度約為2m。

優選的，所述的外部錨固韌性套管採用密封管用螺紋，為圓柱內螺紋。

優選的，所述的外部錨固韌性套管前部有上下兩個對稱設置的錨固瓣片，可使外部錨固套管更易塞入傳感器孔，且將內部套管旋入外部錨固套管後充分錨固。每個錨固瓣片的外側沿著外部錨固韌性套管的軸向方向依次設有多個菱形的錨固突起尖端，在使用時可使裝置更好的嵌入圍巖之中，進一步加強錨固。

優選的，所述的外部錨固韌性套管端部有上下兩個錨固彎勾，每個彎勾分別與錨固瓣片相連，不僅可使裝置嵌入圍巖之中，充分錨固，而且在回收內部套管時，可對外部錨固套管起到固定作用，方便手動鑽錘進行回收。

優選的，所述的方形管與圓柱形管具有強度大，抗彎曲的特性，材料均採用無縫鋼管。

優選的，所述的傳感器內部套管長度約為2.5m。

優選的，所述的傳感器內部套管螺紋採用密封管用螺紋，為圓柱外螺紋。

優選的，所述的傳感器內部套管可通過手動鑽錘將其旋入外部錨固韌性套管中。

應用TSP傳感器錨固裝置的方法，步驟如下：

A、將外部錨固韌性套管塞入TSP傳感器孔底部。

B、利用手動鑽錘將傳感器內部套管按照螺紋旋入外部錨固韌性套管之中。

C、利用扭杆調整傳感器內部套管的方向，使傳感器內部套管中的方形管保持水平。

D、將TSP傳感器按照正確的方向塞入傳感器內部套管中的方形管之中。

E、隧道TSP超前預報數據採集結束後，可利用手動鑽錘將傳感器內部套管以及外部錨固套管回收。

本發明具有以下優點：

(1)當傳感器內部套管旋入外部錨固韌性套管中時，上下兩個對稱設置的兩個錨固瓣片擴張，使整個裝置與傳感器孔錨固結合，錨固突起尖端以及錨固彎勾嵌入圍巖之中，使整個裝置更充分的與圍巖錨固為一體，效果突出，能夠準確地接收到反射波信號。

(2)外部錨固韌性套管及傳感器內部套管均可進行回收，多次使用，成本低，效率高。

(3)TSP傳感器錨固裝置易攜帶，操作簡單易學。

附圖說明

圖1是本發明一個實施例中整體結構示意圖。

圖2是本發明一個實施例中整體結構側面示意圖。

圖3是本發明一個實施例中外部錨固韌性套管的結構示意圖。

圖4是本發明一個實施例中傳感器內部套管的結構示意圖。

圖5是本發明一個實施例中傳感器內部套管的側面結構示意圖。

其中：1、外部錨固韌性套管，2、傳感器內部套管，3、錨固連接鋼片，4、錨固突起尖端，5、錨固彎勾，6、錨固瓣片，7、內螺紋牙頂，8、內螺紋牙底，9、外螺紋牙底，10、外螺紋牙頂，11、螺紋配合，12、方形管，13，圓柱形管。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。

一種TSP傳感器錨固裝置，其結構如圖1-5所示，包括外部錨固韌性套管1和傳感器內部套管2，其中所述的外部錨固韌性套管1和所述的傳感器內部套管2螺紋配合11，所述的外部錨固韌性套管1的錨固瓣片6與套管部分通過錨固連接鋼片3進行連接，所述的傳感器內部套管2中，方形管12焊接在圓柱管13的內部；具體如下：

外部錨固韌性套管和內部套管同軸安裝，傳感器內部套管套裝在外部錨固韌性套管內且兩者之間通過螺紋配合，外部錨固韌性套管包括套管部分和錨固瓣片部分，所述的錨固瓣片部分通過連接鋼片與套管部分相連；所述的傳感器內部套管包括同軸安裝且長度相同的圓柱形管和方形管，所述的方形管套裝在圓柱管內，方形管可匹配傳感器插入並保證其方向正確，所述的圓柱形管從外部錨固韌性套管的一端延伸到外部錨固韌性套管另一端，圓形管可使所述的傳感器內部套管與所述的外部錨固韌性套管進行螺紋配合。

在本實施例中，所述的外部錨固韌性套管具有韌性較好同時具有一定強度的特性，材料採用模具鋼，長度約為2m，採用密封管用螺紋，為圓柱內螺紋。

在本實施例中，所述的外部錨固韌性套管1前部有上下兩個錨固瓣片6，每個錨固瓣片的外側沿著外部錨固韌性套管的軸向方向依次設有6個菱形的錨固突起尖端，在使用時可使裝置更好的嵌入圍巖之中，進一步加強錨固。

當傳感器內部套管旋入外部錨固韌性套管中時，上下兩個對稱設置的兩個錨固瓣片擴張，使整個裝置與傳感器孔錨固結合，錨固突起尖端以及錨固彎勾嵌入圍巖之中，使整個裝置更充分的與圍巖錨固為一體，效果突出，能夠準確地接收到反射波信號。

在本實施例中，所述的外部錨固韌性套管1端部有上下兩個錨固彎勾5，每個錨固彎勾5分別於錨固瓣片6相連，不僅可使裝置嵌入圍巖之中，充分錨固，而且在回收內部套管時，可對外部錨固套管起到固定作用，方便手動鑽錘進行回收。

在本實施例中，所述的傳感器內部套管1包括圓柱形管13和方形管12，傳感器可塞入方形管12，方形管12與圓柱形管13具有強度大，抗彎曲的特性，其材料均採用無縫鋼管。

在本實施例中，所述的傳感器內部套管2的長度約為2.5m。所述的傳感器內部套管2螺紋採用密封管用螺紋，為圓柱外螺紋。

在本實施例中，所述的傳感器內部套管2可通過手動鑽錘將其旋入外部錨固韌性套管1中。

應用TSP傳感器錨固裝置的方法，步驟如下：

A、將外部錨固韌性套管塞入TSP傳感器孔底部；

B、利用手動鑽錘將傳感器內部套管按照螺紋旋入外部錨固韌性套管之中；

C、利用扭杆調整傳感器內部套管的方向，使傳感器內部套管中的方形管保持水平；

D、將TSP傳感器按照正確的方向塞入傳感器內部套管中的方形管之中；

E、隧道TSP超前預報數據採集結束後，可利用手動鑽錘將傳感器內部套管以及外部錨固套管回收。

上述雖然結合附圖對本發明的具體實施方式進行了描述，但並非對本發明保護範圍的限制，所屬領域技術人員應該明白，在本發明的技術方案的基礎上，本領域技術人員不需要付出創造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本發明的保護範圍以內。