[发明专利]一种岩土层原位旁压测试装置及方法

权利要求书

1.一种岩土层原位旁压测试装置，其特征在于，包括地面信息处理控制装置、测试控制数据采集处理器以及测试控制电路板；所述地面信息处理控制装置与所述测试控制数据采集处理器通信连接；所述测试控制数据采集处理器与所述测试控制电路板电连接；所述测试控制电路板和所述测试控制数据采集处理器分别与旁压器的测试单元电连接；所述地面信息处理控制装置用于获取所述旁压器的测试数据和对所述测试数据进行处理，并对所述测试控制数据采集处理器发布测试过程控制指令；所述测试控制数据采集处理器用于接收所述测试单元的测试数据和地面信息处理控制装置测试过程控制指令，并传输至所述地面信息处理控制装置；所述测试单元设置于钻孔内，用于采集岩土层的测试数据；

所述测试单元包括电动液压泵、电磁换向阀、单向顺序阀以及压力PDI控制器、电子液体流量计、测试部位裸孔压力传感器以及测量腔内压力传感器；所述电动液压泵用于为测试提供液体压力动力；所述电磁换向阀用于引导系统液体的流向；所述单向顺序阀用于控制系统液体的流向；所述压力PDI控制器用于控制测量腔、旁压上护腔内以及旁压下护腔内的液体多级压力值和加压时长；所述测试控制电路板用于测试单元各部件电控信号线的分配和动力电源线的连接；所述电子液体流量计用于测量和记录流入测量腔内液体的体积；所述测试部位裸孔压力传感器用于测量和记录旁压测试腔外部空间的压力；所述测量腔内压力传感器用于测量和记录测量腔内部空间的压力，

所述旁压器为一体式旁压器；所述一体式旁压器设置在钻孔内，并通过无线数传模块与所述地面信息处理控制装置通信连接，所述一体式旁压器包括电液动力源孔内装置；所述电液动力源孔内装置包括信号传输器、液体介质舱、电源舱、数据采集舱、电液动力舱、控制阀舱、旁压上护腔、旁压测试腔以及旁压下护腔；所述信号传输器用于安装无线通信模块和发射天线，并实现电液动力源孔内装置与地面信息处理控制装置间的通信；所述液体介质舱用于储存和供给系统所用的液体；所述电源舱用于安装系统所用电池；所述数据采集舱用于安装测试控制数据采集处理器；所述电液动力舱用于安装电动液压泵组件；所述控制阀舱用于安装PID控制阀组件；所述旁压上护腔、所述旁压下护腔以及所述旁压测试腔为岩土层原位旁压测试的压力执行组件。

2.根据权利要求 l 所述的岩土层原位旁压测试装置，其特征在于，所述地面信息处理控制 装置包括 CPU 中央控制器、数据采集存储模块、液压控制单元、数据通讯模块以及卫星定位模块。

3.一种岩土层原位旁压测试方法，其特征在于，应用于上述权利要求1至2任一项所述的岩土层原位旁压测试装置；还包括以下步骤：

S1：采用工程地质钻机钻探出钻孔，将旁压器设置于钻孔内的测试部位；

S2：当采用的旁压器为一体式旁压器时，用钻杆连接一体式旁压器孔内装置；将一体式旁压器孔内装置放置到测试位置后，把带有测试线的测试无线通讯接头通过钻杆内孔放到接头设计位置，用无线信号连通测试控制数据采集处理器并通讯；地面信息处理控制装置通过发送指令给测试控制数据采集处理器启动电液动力源；

S3：依据测试控制数据采集处理器采集到的旁压测试初始数据和旁压测试方案，在地面信息处理控制装置上设置测试工作程序后，启动自动测试程序进行旁压测试；也可以按照设置的测试工作程序进行分步手动测试操作；

S4：显示测试工作程序全部完成后，启动测试结束程序；地面信息处理控制装置提示测试工作完成后，该岩土层原位旁压测试全部结束。