围岩应力与位移集成采集装置及方法

摘要

一种围岩应力与位移集成采集装置，包括球体、套管、钢丝和光缆，沿球体的一条直径钻有螺纹孔，球体内部沿六个不同方向分别粘贴有一个光纤布拉格光栅，钢丝一端固定在球体上，光缆一端与球体内的光纤布拉格光栅相连接。通过测量某点六个方向的应变可计算出该点的三维应力；能在一个钻孔中同时测量应力和位移，既便于对比分析，又可避免多个近距离钻孔之间的相互干扰，保证了测试结果的准确性，同时减小了钻孔工作量；光纤光栅不受电磁、湿度及腐蚀环境的影响，而且球体与围岩及孔内灌注的浆体之间接触充分，保证了应力测试结果的准确性与可靠性；由于球体通过灌注浆液的方式固定在围岩孔内，不会产生松脱现象，避免了错误的位移测试结果。

主权项

一种围岩应力与位移集成采集装置，其特征在于：它包括与待测围岩弹性模量相近的多个球体（1），多个球体（1）之间设有套管（2），经套管（2）螺纹连接为一体，各球体（1）的中部分别钻有与套管（2）相连通的螺纹孔（6），各球体（1）的内分别粘贴有六个不同方向的光纤布拉格光栅（5），每个球体（1）与其内部沿六个方向粘贴的光纤布拉格光栅（5）共同组成一个三维应力测试单元，每个球体（1）上均固定有一根穿出套管（2）与显示器相连的钢丝（3），各球体（1）内的光纤布拉格光栅（5）上均连接有一根穿出套管（2）与光栅解调仪相连接的光缆（4）。