一種巖體裂隙三維探測系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及巖土工程領域，特別是一種巖體裂隙三維探測系統。
【背景技術】
[0002]隨著我國基礎設施建設的快速發展，公路鐵路隧道、煤礦巷道、地鐵、水電硐室等修建越來越廣泛，而上述工程多建設在巖體之中。巖體的結構面、縫隙、裂隙將工程巖體切害J，使得工程巖體整體性降低，工程穩定性也隨之降低，對工程穩定及安全具有重要影響。對巖體裂隙進行準確探測對于工程設計、施工、運營等具有重要意義。
[0003]如在隧道、巷道、水電硐室、邊坡等支護設計中都需要掌握圍巖的裂隙發育程度，才能進行圍巖分類和準確的設計;在很多數值計算軟件中都需要設定圍巖裂隙發育參數，才能進行準確模擬。而目前對巖體裂隙參數的獲取一般是通過已揭露的巖體進行素描來進行，對于尚未揭露巖體尚未見定量準確的探測方法，同時對于裂隙的連通性也很難通過已揭露巖體進行確定。總的來說，目前尚沒有能夠準確量測巖體裂隙的探測系統及方法能夠解決上述問題。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型公開了一種巖體裂隙三維探測系統，能夠在準確、定量的探測巖土體中的裂隙三維展布及連通性。
[0005]為實現上述目的，本實用新型采用的技術方案如下:
[0006]—種巖體裂隙三維探測系統，包括向裂隙巖體中注入可在裂隙中運移的感應介質的介質注入管以及用于檢測感應介質的裂隙傳感器，所述的裂隙傳感器包括一個中空桿，沿著中空桿的軸向方向間隔布置有多個與中空管連通的間隔器，且每兩個間隔器之間布置一個固定在中空桿上的介質感應元件，每個介質感應元件均通過獨立的通訊線與信息采集器相連，實現裂隙空間信息的定位。所述的介質感應元件感應到在裂隙中運移的感應介質后，即時將信號通過導線傳送到信息采集器，上述每個介質感應元件的信號感應及傳遞均是相互獨立的，以實現裂隙空間信息的定位。
[0007]進一步的，所述的介質注入管為一個中空管體，探測時中空管體被安裝在介質注入孔的孔口，并在孔口安裝封孔塞;其作用是向裂隙巖體中注入可在裂隙中運移的感應介質。
[0008]進一步的，所述的中空桿是一種具有一定剛度和壁厚的中空桿體，中空桿體的內部與每一個間隔器相連通，通過向中空桿體內充入高壓氣體或液體，實現間隔器側向膨脹或收縮，具體如下:
[0009]當間隔器內充入高壓氣(液)體時，間隔器側向膨脹，并最終與探測孔的孔壁接觸并密貼，達到封隔的目的；當間隔器內氣壓降低時，解除封隔作用。
[0010]進一步的，所述的間隔器的間隔距離大大小與感應單元數量的多少成反比。間隔器的間隔越小，感應單元數量越多，裂隙的探測精度和定位精度越高。[0011 ]進一步的，探測時注入的感應介質，應當與介質感應元件匹配。
[0012]進一步的，所述的裂隙傳感器位于探測孔中，所述的探測孔設置在注入孔的周圍。
[0013]本實用新型的工作原理如下:
[0014]使用時，先在巖體中施工若干介質注入孔，而后在介質注入孔的周圍施工與介質注入孔平行的若干探測孔，將裂隙傳感器安放入探測孔。間隔器膨脹后，每個裂隙傳感器上的介質感應元件被相互隔離，且分布在不同深度，由此形成了在裂隙巖體中的三維布控狀態；當通過介質注入孔注入的感應介質通過裂隙運移到若干介質感應單元時，便獲取了裂隙的三維空間信息，從而實現了裂隙的三維探測。
[0015]本實用新型達到的有益效果是:
[0016]在巖體中布置多個具有間隔器的裂隙傳感器，可以可將介質感應元件分隔在一個個相互獨立的感應單元內，以此保證每個感應單元中的感應元件，能且只能感應到從與自身所在感應單元聯通的裂隙傳導過來的感應介質，從而實現介質感應元件的三維空間布控；當向巖體裂隙中注入感應介質后，有裂隙存在的位置率先感應到信息，基于此，可準確獲取巖體中裂隙的空間展布及聯通情況。為巖體裂隙探測提供了定量、準確的新手段，可為巖體工程設計、施工提供基礎參數，保證工程安全穩定。同時，本實用新型專利中的裂隙傳感器等構件可大可小，可長可短，可根據現場需要任意調節其尺寸，使本實用新型具有廣泛的適用性。
【附圖說明】
[0017]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0018]圖1為本實用新型結構不意圖；
[0019]圖2為a-a剖面圖；
[0020]圖3為A部放大圖；
[0021]圖4為b-b剖面圖；
[0022]圖中:1-介質注入孔;2-探測孔;3-介質注入管;4-封孔塞;5-裂隙傳感器;6_巖體；7-裂隙;8-中空桿;9-間隔器;10-介質感應元件;11-通訊線；12-信息采集器。
【具體實施方式】
[0023]下面結合附圖與實施例對本實用新型做進一步闡述:
[0024]如圖1-4所示，本實用新型探測系統包括向裂隙巖體中注入可在裂隙中運移的感應介質的介質注入管3以及用于檢測感應介質的裂隙傳感器5，所述的裂隙傳感器5包括一個中空桿8，沿著中空桿8的軸向方向間隔布置有多個與中空管連通的間隔器，9且每兩個間隔器9之間布置一個固定在中空桿上的介質感應元件10，每個介質感應元件10均通過獨立的通訊線11與信息采集器12相連，實現裂隙空間信息的定位。所述的介質感應元件10感應到在裂隙中運移的感應介質后，即時將信號通過導線傳送到信息采集器12，上述每個介質感應元件的信號感應及傳遞均是相互獨立的，以實現裂隙空間信息的定位。
[0025]進一步的，介質注入管3是一種中空管體，探測時被安裝在介質注入孔I的孔口，并在孔口安裝封孔塞4;其作用是向裂隙巖體6中注入可在裂隙7中運移的感應介質。
[0026]進一步的，所述的裂隙傳