[發(fā)明專(zhuān)利]一種適用于深部巖體原位強(qiáng)度多點(diǎn)探測(cè)的裝置和方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210630305.5
• 申請(qǐng)日: 2022-06-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114878381A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-08-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃翔;張樹(shù)光;李紅明;羅建干;肖桂元;梁德賢;李佳明
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 桂林理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01N3/40
• 分類(lèi)號(hào): G01N3/40;G01N3/06
• 代理公司: 桂林文必達(dá)專(zhuān)利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 45134
• 代理人: 張學(xué)平

本發(fā)明涉及巖土工程試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種適用于深部巖體原位強(qiáng)度多點(diǎn)探測(cè)的裝置和方法，包括顯示控制器、采集儀和測(cè)量機(jī)構(gòu)，測(cè)量機(jī)構(gòu)包括伸縮組件、四個(gè)定位組件、水平旋轉(zhuǎn)器、豎向旋轉(zhuǎn)器、液壓桿和探測(cè)組件，將伸縮組件固定于鉆孔中，伸縮組件推動(dòng)定位組件、水平旋轉(zhuǎn)器、豎向旋轉(zhuǎn)器、液壓桿和探測(cè)組件深入鉆孔，同時(shí)通過(guò)液壓桿推動(dòng)探測(cè)組件刺入巖體內(nèi)；水平旋轉(zhuǎn)器驅(qū)動(dòng)豎向旋轉(zhuǎn)器水平旋轉(zhuǎn)并帶動(dòng)探測(cè)組件水平旋轉(zhuǎn)，豎向旋轉(zhuǎn)器驅(qū)動(dòng)探測(cè)組件豎向旋轉(zhuǎn)，探測(cè)組件旋轉(zhuǎn)過(guò)程中對(duì)巖體進(jìn)行測(cè)量，解決了傳統(tǒng)巖石強(qiáng)度測(cè)試方法無(wú)法判斷一定區(qū)域內(nèi)的巖體性質(zhì)的問(wèn)題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及巖土工程試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種適用于深部巖體原位強(qiáng)度多點(diǎn)探測(cè)的裝置和方法。

背景技術(shù)

巖體強(qiáng)度是礦山壓力和邊坡穩(wěn)定性等研究中的重要因素之一。

傳統(tǒng)巖石強(qiáng)度測(cè)試方法是指測(cè)定巖石物理力學(xué)性質(zhì)的試驗(yàn)方法。通常在現(xiàn)場(chǎng)取回巖芯或巖塊，按照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，在室內(nèi)加工成規(guī)則試件，借助適當(dāng)?shù)募虞d設(shè)備在規(guī)定的加載速率下測(cè)定試件破壞時(shí)某截面上的極限應(yīng)力，以同種巖石的一組試件的平均強(qiáng)度作為該種巖石的強(qiáng)度。

采用上述方式，通過(guò)有限鉆孔獲取的巖芯的傳統(tǒng)方法僅能獲取有限具體點(diǎn)位的巖體性質(zhì)，很難準(zhǔn)確判斷一定區(qū)域內(nèi)的巖體性質(zhì)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種適用于深部巖體原位強(qiáng)度多點(diǎn)探測(cè)的裝置和方法，旨在解決傳統(tǒng)巖石強(qiáng)度測(cè)試方法無(wú)法判斷一定區(qū)域內(nèi)的巖體性質(zhì)的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，第一方面，本發(fā)明提供了一種適用于深部巖體原位強(qiáng)度多點(diǎn)探測(cè)的裝置，包括顯示控制器、采集儀和測(cè)量機(jī)構(gòu)，所述顯示控制器、所述采集儀和所述測(cè)量機(jī)構(gòu)依次連接；

所述測(cè)量機(jī)構(gòu)包括伸縮組件、四個(gè)定位組件、水平旋轉(zhuǎn)器、豎向旋轉(zhuǎn)器、液壓桿和探測(cè)組件，所述伸縮組件設(shè)置于所述采集儀遠(yuǎn)離所述顯示控制器的一側(cè)，四個(gè)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(yuǎn)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(yuǎn)離所述水平旋轉(zhuǎn)器的一側(cè)，所述探測(cè)組件設(shè)置于所述液壓桿遠(yuǎn)離所述豎向旋轉(zhuǎn)器的一側(cè)。

其中，所述伸縮組件包括外殼、第一伸縮桿、第二伸縮桿和兩個(gè)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(yuǎn)離所述外殼的一側(cè)，兩個(gè)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(yuǎn)離所述第一伸縮桿的一側(cè)。

其中，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(yuǎn)離所述第二伸縮桿的一側(cè)。

其中，所述探測(cè)組件包括圓盤(pán)、轉(zhuǎn)盤(pán)、探頭、尖端感應(yīng)器和四個(gè)紅外探測(cè)燈，所述圓盤(pán)與所述豎向旋轉(zhuǎn)器固定連接，并位于遠(yuǎn)離所述水平旋轉(zhuǎn)器的一側(cè)，所述轉(zhuǎn)盤(pán)與所述圓盤(pán)固定連接，并位于遠(yuǎn)離所述豎向旋轉(zhuǎn)器的一側(cè)，所述探頭與所述轉(zhuǎn)盤(pán)固定連接，并位于遠(yuǎn)離所述圓盤(pán)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(yuǎn)離所述轉(zhuǎn)盤(pán)的一側(cè)，四個(gè)所述紅外探測(cè)燈與所述圓盤(pán)固定連接，并位于靠近所述轉(zhuǎn)盤(pán)的一側(cè)。

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

其中，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。

第二方面，本發(fā)明提供了一種適用于深部巖體原位強(qiáng)度多點(diǎn)探測(cè)的方法，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(dòng)伸縮組件推動(dòng)定位組件、水平旋轉(zhuǎn)器、豎向旋轉(zhuǎn)器、液壓桿和探測(cè)組件深入鉆孔，同時(shí)通過(guò)液壓桿推動(dòng)探測(cè)組件刺入巖體內(nèi)；