一种水平孔岩石硬度测量装置.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN116026714A(43)申请公布日2023.04.28(21)申请号202310308342.9(22)申请日2023.03.28(71)申请人中山大学地址510275广东省广州市海珠区新港西路135号(72)发明人朴昇昊黄胜谭键辉魏颖杰马保松(74)专利代理机构广州三环专利商标代理有限公司44202专利代理师刘慧丽(51)Int.Cl.G01N3/48(2006.01)G01N3/02(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图3页(54)发明名称一种水平孔岩石硬度测量装置(57)摘要本发明涉及岩石硬度测量技术领域，公开了一种水平孔岩石硬度测量装置，包括行走装置和里氏硬度计，行走装置包括圆柱形的套管和布置在套管上的驱动轮；套管内还设置有绕套管的中心线转动装配的固定座和与固定座传动连接的驱动结构，里氏硬度计固定装配在固定座上，套管上设置有沿套管的径向延伸的检测孔，检测孔供里氏硬度计的检测端穿过；还包括与里氏硬度计、行走装置以及驱动结构均控制连接的控制器。在控制器的控制信号下行走装置的驱动轮带动套管在水平孔内移动，适用于在山区隧道内大埋深、小尺寸的水平孔工况；控制器驱动固定座转动至里氏硬度计与检测孔同轴的状态，对水平孔的孔壁进行撞击，获取水平孔内岩石硬度数据。CN116026714ACN116026714A权利要求书1/1页1.一种水平孔岩石硬度测量装置，其特征在于，包括行走装置和布置在所述行走装置上的里氏硬度计，所述行走装置包括圆柱形的套管和布置在所述套管上的驱动轮，所述驱动轮用于驱动所述套管在水平孔内移动；所述套管内还设置有绕所述套管的中心线转动装配的固定座和与所述固定座传动连接的驱动结构，所述里氏硬度计固定装配在所述固定座上，所述套管上设置有沿所述套管的径向延伸的检测孔，所述检测孔供所述里氏硬度计的检测端穿过；还包括与所述里氏硬度计、所述行走装置以及所述驱动结构均控制连接的控制器，所述控制器用于向所述里氏硬度计、所述行走装置以及所述驱动结构分别传输控制信号。2.根据权利要求1所述的水平孔岩石硬度测量装置，其特征在于，所述套管的外侧还设置有沿所述套管的径向活动装配的支护板，所述支护板沿所述套管的周向间隔布置有至少两个，各所述支护板在径向活动行程中具有向内贴合在所述套管外侧的贴合状态和向外径向支撑在水平孔的内壁上的支撑状态，所述支护板上还设置有在处于支撑状态时与所述检测孔同轴的预制孔。3.根据权利要求2所述的水平孔岩石硬度测量装置，其特征在于，所述套管内周向间隔布置有若干个与所述支护板一一对应的传动杆，各所述支护板分别与所述传动杆固定连接。4.根据权利要求3所述的水平孔岩石硬度测量装置，其特征在于，所述传动杆沿所述套管的轴向间隔布置有两组，两组所述传动杆与各所述支护板的轴向两端分别固定连接。5.根据权利要求1‑4任一项所述的水平孔岩石硬度测量装置，其特征在于，所述固定座为固定圆盘，所述固定圆盘上设置有径向延伸的卡槽，所述里氏硬度计嵌装在所述卡槽内。6.根据权利要求5所述的水平孔岩石硬度测量装置，其特征在于，所述驱动结构包括电动机和与所述电动机传动连接的驱动盘，所述驱动盘与所述固定圆盘贴合固定连接。7.根据权利要求1‑4任一项所述的水平孔岩石硬度测量装置，其特征在于，所述检测孔沿所述套管的周向间隔布置有四个，四个所述检测孔成十字形均布。8.根据权利要求1‑4任一项所述的水平孔岩石硬度测量装置，其特征在于，所述套管的前端还布置有环形灯和摄像头，所述摄像头用于采集水平孔内的图像并将图像信息传输给所述控制器，所述控制器上设置有显示屏。9.根据权利要求1‑4任一项所述的水平孔岩石硬度测量装置，其特征在于，所述套管内还设置有红外线测距仪，所述红外线测距仪用于检测行走装置的行走距离并将距离信号传输给所述控制器，所述控制器用于判断距离信号并向所述行走装置传输行走信号或停止信号。10.根据权利要求1‑4任一项所述的水平孔岩石硬度测量装置，其特征在于，所述套管内还布置有用于检测套管的实时姿态的陀螺仪，所述陀螺仪与所述控制器信号连接。2CN116026714A说明书1/5页一种水平孔岩石硬度测量装置技术领域[0001]本发明涉及岩石硬度测量技术领域，特别是涉及一种水平孔岩石硬度测量装置。背景技术[0002]近年来，随着长距离大埋深隧道工程的增加，传统的垂直钻孔勘察方法遇到很大挑战。如果仍然使用传统的垂直钻孔勘察方法会面临很多问题，如所获得的地层信息不能满足工程设计需要，有效钻进长度过低，钻孔过深，钻孔数目过多，造价过高，受地形限制大等问题。[0003]水平定向钻技术采用具有导向控向的设备在不开挖地表的情况下铺设供水、电力、电讯、天然气、煤气、石油等管线，该工法已经比较成熟，且具有