三瓣式导向链 技术领域：
本发明涉及岩土工程钻孔轴向变形的观测装置，主要用于滑动变形计在钻孔中沿设定方向滑行。
背景技术：
岩体深部变形规律是岩土工程稳定性的重要指标，在工程实施的过程中，一般根据钻孔岩石变形的测量数据，经计算分析来摸清岩体变形的规律，为岩土工程施工安全及日后的运行安全提供重要科学依据。
滑动变形计是用于测量沿岩体钻孔轴线方向纵向变形的专用仪器。滑动变形计在观测岩土工程钻孔轴向变形时需沿设定的方向滑行，而导向链是满足该需求的专用设备。
发明内容：
本发明的目的是，提供一种三瓣式导向链。该导向链包含五个链节、四个链节接头和60°旋转控制头，每个链节沿母线方向均布三根滑筋，该导向链能使三瓣式滑动变形计在钻孔中沿设定方向滑行。本发明的三瓣式导向链具有使用方便，稳定性能好等优点。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
三瓣式导向链包含五个链节、四个链节接头和60°旋转控制头，链节的两端为圆柱体，两个圆柱体沿母线从外侧用三根均布的滑筋连接，三根滑筋的同一端各有一个卡槽，三根滑筋的另一端各有一个卡头，卡槽与卡头的尺寸相匹配，链节卡槽端地圆柱体有一圆形内槽，圆形内槽底部有一个圆形通孔，圆柱体圆形内槽的侧面有一径向圆孔，链节卡头端的圆柱体有一圆形内槽，圆形内槽底部有一圆形通孔；
链节接头由球头和球夹组成，球头的中间为圆柱体，圆柱体的一端有圆柱形棱边，另一端有圆台，在圆台上安置球体，球头圆柱体的直径与链节卡头端圆形通孔的直径匹配，球体的直径小于链节卡头端圆形通孔的直径，球夹由两个半圆柱体组成，两个半圆柱体合成的圆柱体的一端开有球形空腔，球形空腔的大小与球头球体的大小相匹配，另一端有一螺孔，两个半圆柱体合成的圆柱体外径小于链节卡头端圆形内槽的直径，大于链节卡头端圆形通孔的直径，并与链节卡槽端圆形内槽的直径匹配；
将链节接头球夹的球形空腔包住球头球体，球夹圆柱体底部到球头圆柱形棱边内底面的长度，略大于链节卡头端圆柱体的长度加卡槽端圆形内槽的深度；
60°旋转控制头由上圆柱体和下圆柱体组成，上圆柱体沿轴线有一圆形内槽，圆形内槽底部有一圆形通孔，圆形内槽端有外螺纹，另一端沿外圆周伸出一对卡头，下圆柱体一端的外径与上圆柱体的非螺纹端外径相同，沿外圆周有一对60°旋转控制槽，中间有一凸出的圆柱形卡头，卡头外径与上圆柱体槽底圆形通孔的直径匹配，圆柱形卡头的高度略小于上圆柱体槽底圆形通孔的长度，另一端的外径与链节卡槽端的圆形内槽直径匹配，侧面有一径向螺孔，孔位与链节卡槽端圆柱体侧面径向圆孔孔位匹配，下圆柱体两端均有中心螺孔；
三瓣式导向链各部件之间的连接关系：将球头的球体由内向外穿过链节卡头端的圆形通孔，将球夹的球形空腔包住球体，然后，把球夹插入另一链节卡槽端的圆形内槽，并将两个链节的卡头与卡槽对准，螺钉穿过链节卡槽端圆形通孔拧入球夹的螺孔中，按此方法，将五个链节用四个链节接头逐一连接；把60°旋转控制头下圆柱体外径与链节卡槽端的圆形内槽直径匹配的一端插入最外一节链节卡槽端的圆形内槽，将下圆柱体径向螺孔对齐圆形内槽的径向圆孔，并用螺钉紧固，60°旋转控制头的上圆柱体圆形内槽底部的圆孔套入下圆柱体的圆柱形卡头，并使上圆柱体的一对卡头落入下圆柱体的60°旋转控制槽中，将螺钉拧入下圆柱体两端的中心螺孔，并紧固。
本发明的三瓣式导向链是三瓣式滑动变形计的配套装置，能使三瓣式滑动变形计在钻孔中沿设定方向滑行，三瓣式变形计是指两个测量头均有三个滑槽的滑动变形计。该三瓣式导向链具有使用方便，稳定性能好等优点。
附图说明：
图1为三瓣式导向链链节的结构示意图。
图2为三瓣式导向链链节接头球头的正视图。
图3为三瓣式导向链链节接头球夹的正视图。
图4为三瓣式导向链链节接头球夹的侧视图。
图5为三瓣式导向链60°旋转控制头上圆柱体的轴视图。
图6为三瓣式导向链60°旋转控制头上圆柱体的剖视图。
图7为三瓣式导向链60°旋转控制头下圆柱体的轴视图。
图8为三瓣式导向链60°旋转控制头下圆柱体的剖视图。
其中：滑筋1、链节卡槽2、链节卡头3、链节径向圆孔4、球头圆柱体5、圆柱形棱边6、圆台7、球体8、球形空腔9、上圆柱体圆形内槽10、上圆柱体圆形通孔11、外螺纹12、上圆柱体卡头13、60°旋转控制槽14、圆柱形卡头15、下圆柱体径向螺孔16、球夹螺孔17。
具体实施方式：
以下结合附图对本发明作进一步的说明。
本发明的三瓣式导向链包含五个链节、四个链节接头和60°旋转控制头。由图1可知，链节的两端为圆柱体，两个圆柱体沿母线从外侧用三根均布的滑筋1连接，三根滑筋1的同一端各有一个卡槽2，三根滑筋1的另一端各有一个链节卡头3，链节卡槽2与链节卡头3的尺寸相匹配，链节卡槽2端的圆柱体有一圆形内槽，其底部有一圆形通孔，圆柱体圆形内槽的侧面有一链节径向圆孔4，链节卡头3端的圆柱体有一圆形内槽，圆形内槽底部有一圆形通孔；
链节接头由球头和球夹组成，由图2可知，球头的中间为球头圆柱体5，圆柱体的一端有圆柱形棱边6，另一端有圆台7，在圆台上安置球体8，球头圆柱体5的直径与链节卡头3端圆形通孔的直径匹配，球体8的直径小于链节卡头3端圆形通孔的直径，由图3、图4可知，球夹由两个半圆柱体组成，两个半圆柱体合成的圆柱体的一端开有球形空腔9，球形空腔9的大小与球头球体8的大小相匹配，另一端有一球夹螺孔17，两个半圆柱体合成的圆柱体外径小于链节卡头3端圆形内槽的直径，大于链节卡头3端圆形通孔的直径，并与链节卡槽2端圆形内槽的直径匹配；
将链节接头球夹的球形空腔9包住球头球体8，球夹圆柱体底部到球头圆柱形棱边6内底面的长度，略大于链节卡头3端圆柱体的长度加卡槽2端圆形内槽的深度；如此，两个链节经链节接头连接后能够自由晃动；
60°旋转控制头由上圆柱体图5、图6和下圆柱体图7、图8组成，由图5、图6可知，上圆柱体沿轴线有一上圆柱体圆形内槽10，上圆柱体圆形内槽10底部有一上圆柱体圆形通孔11，圆形内槽10端有外螺纹12，另一端沿外圆周伸出一对上圆柱体卡头13，由图7、图8可知，下圆柱体一端的外径与上圆柱体的非罗纹端外径相同，沿外圆周有一对60°旋转控制槽14，中间有一凸出的圆柱形卡头15，圆柱形卡头15外径与上圆柱体槽底圆形通孔11的直径匹配，圆柱形卡头15的高度略小于上圆柱体槽底圆形通孔11的长度，另一端的外径与链节卡槽2端的圆形内槽直径匹配，侧面有一径向螺孔16，孔位与链节卡槽2端圆柱体侧面径向圆孔4孔位匹配，下圆柱体两端均有中心螺孔；
三瓣式导向链各部件之间的连接关系：将球头的球体8由内向外穿过链节卡头3端的圆形通孔，将球夹的球形空腔9包住球体8，然后，把球夹插入另一链节卡槽2端的圆形内槽，并将两个链节的卡头3与卡槽2对准，螺钉穿过链节卡槽2端圆形通孔拧入球夹螺孔17中，按此方法，将五个链节用四个链节接头逐一连接；把60°旋转控制头下圆柱体图7、图8外径与链节卡槽端的圆形内槽直径匹配的一端插入最外一节链节卡槽2端的圆形内槽，将下圆柱体径向螺孔16与链节径向圆孔4对齐，并用螺钉紧固，60°旋转控制头的上圆柱体圆形通孔11套入下圆柱体的圆柱形卡头15，并使上圆柱体的一对卡头13落入下圆柱体的60°旋转控制槽14中，将下圆柱体两端的中心螺孔均用螺钉紧固。
三瓣式导向链在测量沿岩体钻孔轴线方向纵向变形中的应用：
1、在岩体待测部位钻一测量孔；
2、在滑动变形计测量管段的两端分别插入一个有三根滑筋的三瓣式测量环，两个三瓣式测量环的三瓣式导向链滑槽对齐后，用螺钉和胶固紧并送入测量孔；
3、在孔口将另一测量管段插入前述的三瓣式测量环，在测量管段的另一端再插入一个三瓣式测量环，且使该三瓣式测量环的三瓣式导向链滑槽与前面三瓣式导向链滑槽对齐，用接头固紧；
4、重复步骤3，直至带有三瓣式测量环的测量管段布满钻孔全长；
5、然后在孔壁与测量管之间灌满砂浆，砂浆固结后便形成轴向变形测量孔；
6、设定三瓣式滑动变形计测量点，由孔口至孔底依次编号；
7、将三瓣式导向链的滑筋卡入测量孔内的三瓣式测量环的三瓣式导向链滑槽；
8、使三瓣式滑动变形计前一测量头滑至第二和第三三瓣式滑动变形计测量点之间，并将三瓣式滑动变形计相对于导向链旋转60度，使三瓣式滑动变形计测量头的三个分瓣与三瓣式测量环的突台对齐，然后回拉三瓣式滑动变形计，使得三瓣式滑动变形计两个测量头的球面分别与第一及第二三瓣式测量环的锥面贴紧；
9、测取第一和第二三瓣式滑动变形计测量点轴向位移相对变化量，并记录；
10、松开回拉力，使三瓣式滑动变形计复位，再将三瓣式滑动变形计相对于导向链反向旋转60度；
11、然后将三瓣式滑动变形前一测量头滑至下两个三瓣式滑动变形计测量点之间，并将三瓣式滑动变形计相对于三瓣式导向链旋转60度，使三瓣式滑动变形计测量头的三个分瓣与三瓣式测量环的突台对齐，然后回拉滑动变形计，使得三瓣式滑动变形计两个测量头的球面分别与三瓣式测量环的锥面贴紧；
12、测取这两个三瓣式滑动变形计测量点轴向位移相对变化量，并记录；
13、重复步骤10至12，直至测完所有相临两个三瓣式滑动变形计测量点轴向位移相对变化量，至此完成该轴向变形测量孔一次轴向变形监测；
14、将三瓣式滑动变形计退出轴向变形测量孔；
15、按设定时间间隔及步骤6设定的三瓣式测动变形计测量点，采用与步骤6相同的测斜仪测量点编号；重复步骤7至14；
16、至此完成一次钻孔轴向变形监测；
17、重复步骤15和步骤16，直至完成设定的钻孔轴向变形监测次数。