巖石可鉆性鑿擊實驗裝置的制造方法
【專利摘要】巖石可鉆性鑿擊實驗裝置，便于攜帶，操作簡單，并具有現(xiàn)成行業(yè)內(nèi)認(rèn)可的評價分級標(biāo)準(zhǔn)。它包括相平行的豎向固定桿、豎向?qū)驐U和在其上部連接兩者的至少一根橫向扶臂，橫向扶臂的一端與豎向固定桿形成固定連接，另一端與豎向?qū)驐U形成可轉(zhuǎn)動和豎向移動連接。豎向?qū)驐U的上端固定設(shè)置轉(zhuǎn)盤，該轉(zhuǎn)盤與橫向扶臂之間設(shè)置有棘輪機構(gòu)。豎向?qū)驐U的下端焊接其下部帶有釬頭的承擊臺，釬頭上可拆卸連接固定擋環(huán)。豎向固定桿下部套裝有重錘，豎向固定桿上部與重錘之間通過滑輪組、牽引繩連接。釬頭以下設(shè)置具有中央空腔的巖樣盒。
【專利說明】
巖石可鉆性鑿擊實驗裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及本發(fā)明涉及一種對工程巖體進行巖石可鉆性實驗的裝置，可在工程勘探時期對工程巖體進行巖石可鉆性試驗，分析評價巖石可鉆性強度，并進行可鉆性分級，為隧道TBM施工及勘探鉆掘參數(shù)調(diào)整提供理論依據(jù)。
【背景技術(shù)】
[0002]巖石可鉆性實驗為真實模擬隧道TBM及鉆機施工破巖方式。目前工程施工中對巖石的可鉆性評價一般是通過巖石的力學(xué)強度實驗(如點荷載、單軸、三軸實驗)的方式進行綜合評價。少數(shù)科研單位通過自制微鉆機和微型TBM的方式對巖石的可鉆性進行評價，但局限于實驗平臺的成本及評價規(guī)范統(tǒng)一的問題，因此這種評價方法都很難做推廣應(yīng)用。
[0003]譬如，在中國專利85205092的實用新型專利說明中公開的一種巖石可鉆性實驗儀，屬于研究固體材料強度的機械裝置。它由傳動機構(gòu)，沖擊機構(gòu)，加壓機構(gòu)，鉆頭部分和巖石夾持筒等組成.該儀器可用來模擬沖擊鉆、回轉(zhuǎn)鉆、沖擊回轉(zhuǎn)鉆、測定各類巖石的可鉆性指標(biāo)，還可用空白鉆頭測定巖石的研磨性。具有結(jié)構(gòu)合理，實用性強，可改變鉆速、鉆壓，真實模擬鉆機鉆進過程的特點。但該實驗儀器注重于室內(nèi)模擬實驗，其便攜程度及操作應(yīng)用具有局限性，且實驗評價分級體系局限于單個儀器。
[0004]又如，在申請?zhí)枮?01010559174.3的發(fā)明專利申請公開說明書中公開了一種地層條件下巖石可鉆性測試儀，包括夾持機構(gòu)、壓力平衡機構(gòu)和動力機構(gòu)，夾持機構(gòu)設(shè)置在壓力平衡機構(gòu)下端，動力機構(gòu)設(shè)置在壓力平衡機構(gòu)和夾持機構(gòu)內(nèi)。夾持機構(gòu)由夾持器釜體、錐套、橡膠套、上柱塞和下柱塞組成;壓力平衡機構(gòu)由井筒壓力釜體、鉆壓釜體和鉆壓活塞組成;動力機構(gòu)由電機、減速器、犬齒沖擊器和鉆桿組成。它采用機電一體化的結(jié)構(gòu)，能夠模擬地層條件下的溫度、圍壓、孔隙壓力和井筒泥漿壓力進行真實準(zhǔn)確的巖石可鉆性測試，對地層上覆圍壓、孔隙壓力和泥漿井筒壓力可以模擬到90MPa以上，對于鉆井施工具有更為實際的指導(dǎo)意義。但同樣存在缺乏野外實驗便攜性、操作方便性及實驗結(jié)果評價等問題。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種巖石可鉆性鑿擊實驗裝置，便于攜帶，操作簡單，并具有現(xiàn)成行業(yè)內(nèi)認(rèn)可的評價分級標(biāo)準(zhǔn)。
[0006]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下:
[0007]本實用新型巖石可鉆性鑿擊實驗裝置，其特征是:它包括相平行的豎向固定桿、豎向?qū)驐U和在其上部連接兩者的至少一根橫向扶臂，橫向扶臂的一端與豎向固定桿形成固定連接，另一端與豎向?qū)驐U形成可轉(zhuǎn)動和豎向移動連接;豎向?qū)驐U的上端固定設(shè)置轉(zhuǎn)盤，該轉(zhuǎn)盤與橫向扶臂之間設(shè)置有棘輪機構(gòu);豎向?qū)驐U的下端焊接其下部帶有釬頭的承擊臺，釬頭上可拆卸連接固定擋環(huán);豎向固定桿下部套裝有重錘，豎向固定桿上部與重錘之間通過滑輪組、牽引繩連接;釬頭以下設(shè)置具有中央空腔的巖樣盒。
[0008]本實用新型的有益效果是，本裝置具有測試規(guī)則、不規(guī)則巖樣可鉆性及磨蝕性的能力，儀器操作簡單，可拆卸，便于攜帶，并具有行業(yè)中普遍認(rèn)可的測試結(jié)果分析標(biāo)準(zhǔn)，具有很好的市場推廣應(yīng)用價值。
【附圖說明】
[0009]本說明書包括如下八幅附圖:
[0010]圖1是本實用新型巖石可鉆性鑿擊實驗裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011 ]圖2是沿圖1中A-A線的縱剖視圖；
[0012]圖3是沿圖1中B-B、C_C線的縱剖視圖；
[0013]圖4是沿圖1中B-B線的橫剖視圖；
[0014]圖5是沿圖1中E-E線的橫剖視圖；
[0015]圖6是沿圖1中E-E線的縱剖視圖；
[0016]圖7是沿圖1中F-F線的橫剖視圖；
[0017]圖8是沿圖1中F-F線的縱剖視圖.
[0018]圖中示出構(gòu)件和對應(yīng)的標(biāo)記:豎向固定桿11、底座12、橫向扶臂13、豎向?qū)驐U21、轉(zhuǎn)盤22、棘輪22a、棘爪22b、承擊臺23、固定擋環(huán)24、釬頭25、限位環(huán)26、指針27、重錘30、滑輪組31、牽引繩32、巖樣盒40、中央空腔41、通孔42。
【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
[0020]參照圖1，本實用新型的巖石可鉆性鑿擊實驗裝置包括相平行的豎向固定桿11、豎向?qū)驐U21和在其上部連接兩者的至少一根橫向扶臂13，橫向扶臂13的一端與豎向固定桿11形成固定連接，另一端與豎向?qū)驐U21形成可轉(zhuǎn)動和豎向移動連接。豎向?qū)驐U21的上端固定設(shè)置轉(zhuǎn)盤22，該轉(zhuǎn)盤22與橫向扶臂13之間設(shè)置有棘輪機構(gòu)。豎向?qū)驐U21的下端焊接其下部帶有釬頭25的承擊臺23，釬頭25上可拆卸連接固定擋環(huán)24。豎向固定桿11下部套裝有重錘30，豎向固定桿11上部與重錘30之間通過滑輪組31、牽引繩32連接;釬頭25以下設(shè)置具有中央空腔41的巖樣盒40。
[0021]參照圖1和圖2、圖3，所述橫向扶臂13的數(shù)量為兩根，沿豎向間隔設(shè)置，一端通過環(huán)向間隔的螺栓與豎向固定桿11形成可拆卸固定連接，另一端則固定有安裝環(huán)，豎向?qū)驐U21空套在安裝環(huán)內(nèi)。參照圖4，所述棘輪機構(gòu)由棘輪22a、棘爪22b構(gòu)成，棘輪22a固定安裝于轉(zhuǎn)盤22底面上，棘爪22b設(shè)置在安裝環(huán)上，轉(zhuǎn)盤22可單向旋轉(zhuǎn)。參照圖1，所述轉(zhuǎn)盤22底面上設(shè)置有指針27，安裝環(huán)上表面則設(shè)置有刻度盤。
[0022]參照圖1，所述豎向固定桿11上在橫向扶臂13以下的桿體上套裝有限位環(huán)26，該限位環(huán)26通過環(huán)向間隔的螺栓與豎向固定桿11連接。限位環(huán)26與承擊臺23之間的距離為重錘30的下落行程，沿豎向固定桿11上下調(diào)節(jié)限位環(huán)26的位置，即可方便地調(diào)節(jié)重錘30的下落行程。
[0023]參照圖5和圖6，所述固定擋環(huán)24通過環(huán)向間隔的螺栓與釬頭25連接。沿釬頭25上下調(diào)節(jié)固定擋環(huán)24的位置，即可方便地調(diào)節(jié)釬頭25作于放置在巖樣盒40中央空腔41內(nèi)巖樣上的深度。
[0024]參照圖7和圖8，所述巖樣盒40的底部設(shè)置有與中央空腔41相通的通孔42，通過該通孔42可以方便地取出中央空腔41內(nèi)的巖樣。參照圖1，所述豎向固定桿11的下端可拆卸安裝有底座12，保持整個裝置處于穩(wěn)定豎直狀態(tài)。
[0025]以上所述只是用圖解說明本實用新型的一些原理，并非是要將本實用新型局限在所示和所述的具體結(jié)構(gòu)和適用范圍內(nèi)，故凡是所有可能被利用的相應(yīng)修改以及等同物，均屬于本實用新型所申請的專利范圍。
【主權(quán)項】
1.巖石可鉆性鑿擊實驗裝置，其特征是:它包括相平行的豎向固定桿(U)、豎向?qū)驐U(21)和在其上部連接兩者的至少一根橫向扶臂(13)，橫向扶臂(13)的一端與豎向固定桿(11)形成固定連接，另一端與豎向?qū)驐U(21)形成可轉(zhuǎn)動和豎向移動連接；豎向?qū)驐U(21)的上端固定設(shè)置轉(zhuǎn)盤(22)，該轉(zhuǎn)盤(22)與棘輪橫向扶臂(13)之間設(shè)置有棘輪機構(gòu)；豎向?qū)驐U(21)的下端焊接其下部帶有釬頭(25)的承擊臺(23)，釬頭(25)上可拆卸連接固定擋環(huán)(24);豎向固定桿(11)下部套裝有重錘(30)，豎向固定桿(11)上部與重錘(30)之間通過滑輪組(31)、牽引繩(32)連接;釬頭(25)以下設(shè)置具有中央空腔(41)的巖樣盒(40)。2.如權(quán)利要求1所述的巖石可鉆性鑿擊實驗裝置，其特征是:所述橫向扶臂(13)的數(shù)量為兩根，沿豎向間隔設(shè)置，一端通過環(huán)向間隔的螺栓與豎向固定桿(11)形成可拆卸固定連接，另一端則固定有安裝環(huán)，豎向?qū)驐U(21)空套在安裝環(huán)內(nèi)。3.如權(quán)利要求2所述的巖石可鉆性鑿擊實驗裝置，其特征是:所述棘輪機構(gòu)由棘輪(22a)、棘爪(22b)構(gòu)成，棘輪(22a)固定安裝于轉(zhuǎn)盤(22)底面上，棘爪(22b)設(shè)置在安裝環(huán)上。4.如權(quán)利要求2或3所述的巖石可鉆性鑿擊實驗裝置，其特征是:所述轉(zhuǎn)盤(22)底面上設(shè)置有指針(27)，安裝環(huán)上表面則設(shè)置有刻度盤。5.如權(quán)利要求1所述的巖石可鉆性鑿擊實驗裝置，其特征是:所述豎向固定桿(11)上在橫向扶臂(13)以下的桿體上套裝有限位環(huán)(26)，該限位環(huán)(26)通過環(huán)向間隔的螺栓與豎向固定桿(I I)連接。6.如權(quán)利要求1所述的巖石可鉆性鑿擊實驗裝置，其特征是:所述固定擋環(huán)(24)通過環(huán)向間隔的螺栓與釬頭(25)連接。7.如權(quán)利要求1所述的巖石可鉆性鑿擊實驗裝置，其特征是:所述巖樣盒(40)的底部設(shè)置有與中央空腔(41)相通的通孔(42)。8.如權(quán)利要求1所述的巖石可鉆性鑿擊實驗裝置，其特征是:所述豎向固定桿(11)的下端可拆卸安裝有底座(12)。
【文檔編號】G01N3/34GK205593864SQ201620057009
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年1月21日
【發(fā)明人】馮亮, 巫錫勇, 李濤, 張思旸, 廖昕, 易從科
【申請人】西南交通大學(xué)