[發(fā)明專利]一種適用于深部巖體原位強度多點探測的裝置和方法

在審

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• 申請日: 2022-06-06
• 公開（公告）號: CN114878381A
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃翔;張樹光;李紅明;羅建干;肖桂元;梁德賢;李佳明
• 申請（專利權(quán)）人: 桂林理工大學(xué)
• 主分類號: G01N3/40
• 分類號: G01N3/40;G01N3/06
• 代理公司: 桂林文必達專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 45134
• 代理人: 張學(xué)平

1.一種適用于深部巖體原位強度多點探測的裝置，其特征在于，

包括顯示控制器、采集儀和測量機構(gòu)，所述顯示控制器、所述采集儀和所述測量機構(gòu)依次連接；

所述測量機構(gòu)包括伸縮組件、四個定位組件、水平旋轉(zhuǎn)器、豎向旋轉(zhuǎn)器、液壓桿和探測組件，所述伸縮組件設(shè)置于所述采集儀遠離所述顯示控制器的一側(cè)，四個所述定位組件分別設(shè)置于所述伸縮組件外側(cè)壁，所述水平旋轉(zhuǎn)器設(shè)置于所述伸縮組件的一側(cè)，所述豎向旋轉(zhuǎn)器設(shè)置于所述水平旋轉(zhuǎn)器遠離所述伸縮組件的一側(cè)，所述液壓桿與所述豎向旋轉(zhuǎn)器固定連接，并位于遠離所述水平旋轉(zhuǎn)器的一側(cè)，所述探測組件設(shè)置于所述液壓桿遠離所述豎向旋轉(zhuǎn)器的一側(cè)。

2.如權(quán)利要求1所述的適用于深部巖體原位強度多點探測的裝置，其特征在于，

所述伸縮組件包括外殼、第一伸縮桿、第二伸縮桿和兩個穩(wěn)定件，所述第一伸縮桿與所述外殼固定連接，并位于所述外殼內(nèi)側(cè)壁，所述第二伸縮桿與所述第一伸縮桿固定連接，并位于遠離所述外殼的一側(cè)，兩個所述穩(wěn)定件分別設(shè)置于所述外殼外側(cè)壁，所述水平旋轉(zhuǎn)器與所述第二伸縮桿固定連接，并位于遠離所述第一伸縮桿的一側(cè)。

3.如權(quán)利要求2所述的適用于深部巖體原位強度多點探測的裝置，其特征在于，

所述定位組件包括第一彈簧和定位板，所述第一彈簧與所述第二伸縮桿固定連接，并位于所述第二伸縮桿外側(cè)壁，所述定位板與所述第一彈簧固定連接，并位于遠離所述第二伸縮桿的一側(cè)。

4.如權(quán)利要求1所述的適用于深部巖體原位強度多點探測的裝置，其特征在于，

所述探測組件包括圓盤、轉(zhuǎn)盤、探頭、尖端感應(yīng)器和四個紅外探測燈，所述圓盤與所述豎向旋轉(zhuǎn)器固定連接，并位于遠離所述水平旋轉(zhuǎn)器的一側(cè)，所述轉(zhuǎn)盤與所述圓盤固定連接，并位于遠離所述豎向旋轉(zhuǎn)器的一側(cè)，所述探頭與所述轉(zhuǎn)盤固定連接，并位于遠離所述圓盤的一側(cè)，所述尖端感應(yīng)器與所述探頭固定連接，并位于遠離所述轉(zhuǎn)盤的一側(cè)，四個所述紅外探測燈與所述圓盤固定連接，并位于靠近所述轉(zhuǎn)盤的一側(cè)。

5.如權(quán)利要求4所述的適用于深部巖體原位強度多點探測的裝置，其特征在于，

所述探測組件還包括四個第二彈簧，四個所述第二彈簧分別與所述圓盤固定連接，均位于靠近所述轉(zhuǎn)盤的一側(cè)。

6.如權(quán)利要求4所述的適用于深部巖體原位強度多點探測的裝置，其特征在于，

所述探頭的形狀為橢圓形、矩形、梯形和三角形中的任意一種。

7.一種適用于深部巖體原位強度多點探測的方法，采用如權(quán)利要求1所述的適用于深部巖體原位強度多點探測的裝置，其特征在于，包括以下步驟：

將伸縮組件固定于鉆孔中，顯示控制器驅(qū)動伸縮組件推動定位組件、水平旋轉(zhuǎn)器、豎向旋轉(zhuǎn)器、液壓桿和探測組件深入鉆孔，同時通過液壓桿推動探測組件刺入巖體內(nèi)；

水平旋轉(zhuǎn)器驅(qū)動豎向旋轉(zhuǎn)器水平旋轉(zhuǎn)并帶動探測組件水平旋轉(zhuǎn)，豎向旋轉(zhuǎn)器驅(qū)動探測組件豎向旋轉(zhuǎn)，探測組件旋轉(zhuǎn)過程中對巖體進行測量，得到多個測量數(shù)據(jù)；

采集儀獲取多個測量數(shù)據(jù)，并將多個測量數(shù)據(jù)傳輸給顯示控制器；

顯示控制器將多個測量數(shù)據(jù)顯示，并求取多個測量數(shù)據(jù)的平均值得到巖體區(qū)域硬度。