(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210556335.6 (22)申请日 2022.05.20 (71)申请人 中国科学院武汉岩土力学研究所 地址 430071 湖北省武汉市武昌区水果湖 街小洪山2号 (72)发明人 徐鼎平　李超相　陈东方　李邵军　 江权　丰光亮　郑虹　 (74)专利代理 机构 北京众达德权知识产权代理 有限公司 1 1570 专利代理师 刘杰 (51)Int.Cl. G01N 29/07(2006.01) G01N 29/22(2006.01) G01N 21/88(2006.01) G01N 21/01(2006.01) (54)发明名称 一种围岩松弛深度自动监测装置 (57)摘要 本发明提供一种用于围岩松弛深度自动监 测装置， 用于深入钻孔内进行探测， 装置包括： 集 成为一体结构的声波采集探头和摄像探头， 声波 采集探头包括声波发射探头和至少一对声波接 收探头， 摄像探头、 声波发射探头和至少一对声 波接收探头间隔设置； 一对移动设备， 一对移动 设备对应设置在一体结构的两端， 用于带动一体 结构在钻孔内发生位移； 孔口封堵设备， 孔口封 堵设备设置在一体结构远离钻孔深 部的一端， 用 于当一体结构进入钻孔内后对钻孔的孔口进行 临时封堵； 控制组件， 控制组件与声波采集探头 和摄像探头电连接， 并与外部移动终端设备通讯 连接。 解决了现有探测设备重复、 交叉自动化程 度低的弊端； 可广泛应用于深 部围岩探测技术领 域。 权利要求书2页 说明书8页 附图6页 CN 115266940 A 2022.11.01 CN 115266940 A 1.一种用于围岩松弛深度自动监测装置， 所述装置用于深入钻孔内进行探测， 所述装 置包括声 波采集探 头和摄像探头， 其特征在于， 所述装置包括： 集成为一体结构的所述声波采集探头和所述摄像探头， 所述声波采集探头包括声波发 射探头和至少一对声波接 收探头， 所述摄像探头、 所述声波发射探头和至少一对所述声波 接收探头间隔设置； 一对移动设备， 一对所述移动设备对应设置在所述一体结构的两端， 用于带动所述一 体结构在所述钻孔内发生 位移； 孔口封堵设备， 所述孔口封堵设备设置在所述一体结构远离所述钻孔深部的一端， 用 于当所述 一体结构进入所述钻孔内后对所述钻孔的孔口进行临时封堵； 控制组件， 所述控制组件与所述声波采集探头和所述摄像探头电连接， 并与外部移动 终端设备通讯连接 。 2.根据权利要求1所述的用于围岩松弛深度自动 监测装置， 其特征在于， 所述一对移动 设备均包括： 第一壳体； 设置在第一壳体 内且沿所述第 一壳体的轴向方向设置的驱动电机， 所述驱动电机的驱 动端设置有第一锥形齿轮； 按照所述第 一壳体径向方向设置四个第 二锥形齿轮， 每一所述锥形齿轮均与 所述第一 锥形齿轮啮合， 且每一第二锥形齿轮的均通过一传动组件连接一车轮； 其中， 当所述驱动电机驱动所述第一锥形齿轮顺时针或逆时针转动 时， 带动四个所述 第二锥形齿轮发生同步转动以通过对应的所述传动组件将转动力传递至所述车轮以驱动 所述车轮发生 转动， 使所述 一体结构在所述钻孔内发生 位移。 3.根据权利要求2所述的用于围岩松弛深度自动 监测装置， 其特征在于， 所述传动组件 包括： 传动杆， 所述传动杆的一端连接一带有外螺纹的伸缩螺纹杆， 所述伸缩螺纹杆与一带 有内螺纹的伸缩管适配连接， 所述伸缩螺纹杆与所述伸缩管之间设置有伸缩控制器； 所述 伸缩管内设置有第一压力传感器， 所述第一压力传感器与所述控制组件连接； 所述传动杆 的另一端设置有尾端 齿轮； 所述车轮上设置有圆盘齿轮， 且所述圆盘齿轮与所述尾端 齿轮啮合； 其中， 当所述驱动电机驱动所述第一锥形齿轮转动顺时针或逆时针转动 时， 驱动所述 伸缩螺纹杆相对于所述伸缩管内发生位移， 当所述控制组件通过所述第一压力 传感器检测 到压力值大于预设的压力阈值时， 则控制所述伸缩控制器锁紧所述伸缩螺纹杆与所述伸缩 管， 使得所述传动杆转动以带动啮合的圆盘齿轮转动。 4.根据权利要求3所述的用于围岩松弛深度自动监测装置， 其特 征在于， 所述装置还包括： 一对第二压力传感器， 一对所述第二压力传感器对应设置在一对移 动设备的两端末尾。 5.根据权利要求 4所述的用于围岩松弛深度自动监测装置， 其特 征在于， 所述控制组件包括蓝牙组件和控制器， 所述蓝牙组件与所述声波发射探头、 至少一对 声波接收探 头、 一对所述第二压力传感器、 驱动电机以及外 部移动终端设备通信连接 。 6.根据权利要求5所述的用于围岩松弛深度自动 监测装置， 其特征在于， 所述装置还包权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115266940 A 2括： 距离测量装置； 所述距离测量装置与所述蓝牙组件通信连接 。 7.根据权利要求6所述的用于围岩松弛深度自动 监测装置， 其特征在于， 所述孔口封堵 设备包括封堵组件： 所述封堵组件包括： 注水管， 所述注水管伸入所述孔口的一端外部间隔套设一第一安 装部和第二安装部； 所述第一安装部上对立设置一对第一支撑杆， 所述第一支撑杆 的一端 铰接设置在所述第一安装部上； 所述第一支撑杆杆体长度方向上对立设置一对第二连接 杆， 一对所述第二支撑杆 的一端对应设置在一对所述第一支撑杆 的杆身上； 所述第二支撑 杆的另一端铰接设置在所述注水 管上； 其中， 当所述注水管向所述钻孔伸出发生位移时， 推动所述第一支撑杆向所述第二支 撑杆发生位移， 使得所述第二支撑杆的另一端推动所述第一支撑杆的另一端向所述钻孔的 孔壁发生抵 近。 8.根据权利要求7所述的用于围岩松弛深度自动 监测装置， 其特征在于， 所述孔口封堵 设备包括还 包括探头回收动力组件， 所述探 头回收组件 包括： 套设在所述注水管外侧的第二壳体， 所述第二壳体的体积大于所述钻孔的孔口的体 积， 并位于所述孔口处； 所述第二壳体内设置有电动机， 所述电动机的驱动端设置有第三锥 形齿轮； 卷线盘， 所述卷线盘包括卷线部， 所述卷线部通过一端部设置有第 四锥形齿轮的卷线 轴连接， 所述第四锥形齿轮与所述第三锥形齿轮啮合， 所述卷线部上设置有电缆线， 所述电 缆线的一端连接电源， 所述电缆线的另一端连接所述驱动电机并供电。 9.根据权利要求8所述的用于围岩松弛深度自动监测装置， 其特 征在于： 设置在所述电动机水平方向的一对导轨， 一对导轨将所述电动机 夹设在内； 移动控制中心， 所述移动控制中心用于控制所述电动机在所述 导轨上的位移。 10.根据权利要求1所述的用于围岩松弛深度自动监测装置， 其特征在于， 所述注水管 上还设置有水位传感器和注水控制水阀； 所述水位传感器设置在所述注水 管靠近所述钻孔的深处位置； 所述注水控制水阀设置在注水 管靠近钻孔的孔口位置处。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115266940 A 3