[发明专利]深孔岩/土体原位测试方法及测试机器人

摘要

本发明公开一种深孔岩/土体原位测试方法及测试机器人，通过采用在原位应力状态下微扰动取样、制样、孔下设备固定、两向加载、测试数据自动处理等技术，使深孔岩/土体原位测试机器人可以在任意深度、各种岩/土体、各种含水率的孔下进行测试，并准确、快速地得到被测岩/土体的多项强度指标，克服了现有岩体抗剪强度测试技术测量结果不够准确、测试时间长的缺陷，充分满足了现场测试的各项指标的要求。另外，本发明的深孔岩/土体原位测试机器人还具有集成度高、重量轻、便携、智能化程度高，操作灵活的优点。本发明可广泛用于各种岩/土体的工程测试，为岩土工程、水利工程、隧道工程、采矿工程等设计提供基础数据，为数值模拟提供可靠的力学参数基础数据。

主权项

1.一种深孔岩/土体原位测试方法，其特征在于包括步骤：A、在待测岩/土体打孔；B、将深孔岩/土体原位测试机器人放入打好的孔的预定深度；C、用深孔岩/土体原位测试机器人底部的制样取样装置微扰动制样；D、在保持原位应力状态下静力下压取样；E、利用孔下固定装置将深孔岩/土体原位测试机器人固定在孔下预定位置；F、用深孔岩/土体原位测试机器人内部的施压装置对试样施加垂直压力和水平剪切力；G、用设置在施压装置上的至少包括压力传感器的传感器测量数据，并由信号采集及后处理系统采集和处理，得到所测岩/土样的强度指标，该强度指标至少包括抗剪强度指标；所述步骤B至步骤F中所述的原位测试机器人包括控制装置、外壳、第一动力装置组、孔下固定装置、制样取样装置、第二动力装置组、垂直施压板、水平施压板、压力传感器、信号采集及后处理系统，所述孔下固定装置嵌入设置在外壳外，所述制样取样装置设置在外壳的下端，所述第一动力装置组、第二动力装置组、垂直施压板和水平施压板设置在外壳内，所述第一动力装置组包括动力装置一和动力装置二，动力装置一与制样取样装置传动连接，动力装置二与孔下固定装置传动连接，且可沿外壳的横向推出和收回孔下固定装置，所述孔下固定装置用于在其被横向推出时将整个原位测试机器人固定在深孔内的某一预定位置，所述第二动力装置组包括动力装置三和动力装置四，所述动力装置三通过垂直加载机构与垂直施压板连接，所述动力装置四通过水平加载机构与水平施压板接触，所述动力装置一、动力装置二、动力装置三和动力装置四均与控制装置连接且受控制装置控制，所述垂直施压板和水平施压板上均设置有至少包括压力传感器的传感器，所述传感器通过信号电缆与信号采集及后处理系统连接。