一种岩石空心圆柱现场制样装置和制样方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108918210A(43)申请公布日2018.11.30(21)申请号201810356091.0(22)申请日2018.04.19(71)申请人西安理工大学地址710048陕西省西安市金花南路5号(72)发明人张志强邹冠祺丁晨曦(74)专利代理机构西安弘理专利事务所61214代理人蒋姝泓(51)Int.Cl.G01N1/28(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图4页(54)发明名称一种岩石空心圆柱现场制样装置和制样方法(57)摘要本发明公开了一种岩石空心圆柱现场制样装置和制样方法，该装置包括支承架，支承架底面安装有反力柱，反力柱上安装有竖向行走马达，竖向行走马达通过水平横梁连接有旋转马达，旋转马达连接有穿过支承架中心的钻杆，钻杆下端设置有钻头；竖向行走马达和旋转马达还与钻进控制器连接。本发明在制样的同时还能进行钻进状态数据监测，为现场岩石空心圆柱试样的制作以及制样过程中的测量提供设备条件，为现场岩石空心圆柱试样扭剪试验提供可能。CN108918210ACN108918210A权利要求书1/1页1.一种岩石空心圆柱现场制样装置，其特征在于，包括支承架，支承架底面安装有反力柱，反力柱上安装有竖向行走马达，竖向行走马达通过水平横梁连接有旋转马达，旋转马达连接有穿过支承架中心的钻杆，钻杆下端设置有钻头；竖向行走马达和旋转马达还与钻进控制器连接。2.根据权利要求1所述的岩石空心圆柱现场制样装置，其特征在于，所述旋转马达与钻杆间安装钻杆旋转速度传感器和钻进压力传感器，所述传感器连接数据采集存储器。3.根据权利要求1所述的岩石空心圆柱现场制样装置，其特征在于，所述竖向行走马达与反力柱间安装钻进速度传感器，所述传感器连接数据采集存储器。4.根据权利要求1所述的岩石空心圆柱现场制样装置，其特征在于，所述支承架顶面安装配重围栏。5.根据权利要求1所述的岩石空心圆柱现场制样装置，其特征在于，所述反力柱的下端安装有吸尘罩。6.根据权利要求1所述的岩石空心圆柱现场制样装置，其特征在于，所述钻头为可更换结构。7.一种岩石空心圆柱现场制样方法，其特征在于，选择需进行制样的岩层，将如权利要求1所述的现场制样装置的支承架安设在岩层表面，使钻头位于岩层表面；通过钻进控制器给旋转马达加电，使旋转马达带动钻杆转动；同时通过钻进控制器给竖向行走马达加电，使竖向行走马达同步下行，待空心圆柱制样钻头钻进到设计深度后，取出现场制样装置，形成空心圆柱试样。8.根据权利要求7所述的岩石空心圆柱现场制样方法，其特征在于，所述钻头钻进的同时，通过旋转速度传感器、钻进压力传感器和钻进速度传感器检测制样数据，并通过信号线传输到数据采集存储器中。9.根据权利要求7所述的岩石空心圆柱现场制样方法，其特征在于，所述反力柱的下端安装吸尘罩，钻头钻进的同时，通过吸尘罩吸尘。2CN108918210A说明书1/3页一种岩石空心圆柱现场制样装置和制样方法技术领域[0001]本发明属于岩土工程技术领域，具体涉及一种岩石空心圆柱现场制样装置，还涉及岩石空心圆柱现场制样方法。背景技术[0002]岩石空心圆柱试样扭剪试验是研究复杂应力路径下岩石力学性质的重要方法之一，而现场岩石空心圆柱试样试验更是研究真实现场条件下岩石力学性质的重要方法。当前，由于缺少空心圆柱岩石试样的现场制样装置和相关的试验设备，通常是将岩块取回在室内进行空心圆柱岩石样的制备，再进行相应的试验，这样的试验结果与真实岩石所处环境和力学性质测试着非常显著的差异，从而影响对工程稳定性与安全性的评价。为了解决这一问题，需要发明一种现场空心圆柱试样制样装置，为现场岩石空心圆柱试样扭剪试验的实施提供可能，以助力研究岩石复杂应力条件和路径下的力学性质，为岩体质量的评价提供参考。发明内容[0003]本发明的目的是提供一种岩石空心圆柱现场制样装置，为后期现场测试提供可能。[0004]本发明的另一目的是提供一种岩石空心圆柱现场制样方法。[0005]本发明所采用的技术方案是，一种岩石空心圆柱现场制样装置，包括支承架，支承架底面安装有反力柱，反力柱上安装有竖向行走马达，竖向行走马达通过水平横梁连接有旋转马达，旋转马达连接有穿过支承架中心的钻杆，钻杆下端设置有钻头；竖向行走马达和旋转马达还与钻进控制器连接。[0006]进一步地，所述旋转马达与钻杆间安装钻杆旋转速度传感器和钻进压力传感器，所述传感器连接数据采集存储器。[0007]进一步地，所述竖向行走马达与反力柱间安装钻进速度传感器，所述传感器连接数据采集存储器。[0008]进一步地，所述支承架顶面安装配重围栏。[0009]进一步地，所述反力柱的下端安装有吸尘罩。[0010]进一步地，所述钻头为可更换结构。[0011]本发明的