[发明专利]一种易水解脆性软岩标准试件的干式取样方法与装置

权利要求书

1.一种易水解脆性软岩标准试件的干式取样装置，其特征在于：包括有底座(1)、加工腔室(2)、顶部模块(3)、下部旋转模块(4)、摩擦组件以及控制组件，其中：

所述加工腔室(2)下部与底座(1)连接；上部与顶部模块(3)连接；

所述下部旋转模块用以支撑和固定八棱柱形软岩块的试样底面，所述八棱柱形软岩块的内切圆直径不小于50mm；

所述摩擦组件设置在试样侧面，至少包括中心对称设置的一组；

所述控制组件电性连接并控制下部旋转模块(4)和摩擦组件的运动。

2.如权利要求1所述的一种易水解脆性软岩标准试件的干式取样装置，其特征在于：所述摩擦组件包括纵向摩擦组件(6)和径向摩擦组件(7)。

3.如权利要求1所述的一种易水解脆性软岩标准试件的干式取样装置，其特征在于：还包括有与下部旋转模块(4)上下对应的上部旋转模块(5)，所述上部旋转模块(5)支撑和固定试样顶面，控制组件电性连接并控制上部旋转模块(5)。

4.如权利要求1所述的一种易水解脆性软岩标准试件的干式取样装置，其特征在于：所述下部旋转模块(4)包含旋转体(11)、连接件(12)和旋转控制块(13)，所述旋转控制块(13)与底座(1)连接固定，旋转控制块中装有旋转电机，通过连接件(12)带动旋转体(11)旋转，旋转控制块(13)中旋转电机的转速和方向可以由加载控制组件(8)控制。

5.如权利要求4所述的一种易水解脆性软岩标准试件的干式取样装置，其特征在于：所述旋转体(11)为直径为50mm的圆柱体。

6.如权利要求2所述的一种易水解脆性软岩标准试件的干式取样装置，其特征在于：所述纵向摩擦组件(6)包含纵向摩擦块(16)、水平自适应调节模块一(17)、纵向电动调节模块(18)；所述纵向摩擦块(16)为圆心角不超过45°的圆弧形体；所述水平自适应调节模块一(17)将纵向摩擦块(16)内表面紧贴试样表面；所述纵向电动调节模块(18)固定在加工腔室(2)内表面且可上下移动；

所述径向摩擦组件(7)包含径向摩擦块(20)、水平自适应调节模块二(21)；所述径向摩擦块(20)为圆心角60°～120°的圆弧形体,所述水平自适应调节模块二(21)将径向摩擦块(20)内表面紧贴试样表面，并施加一定压力；所述取样装置包含径向摩擦组件(7)，为对称分布，且与两套纵向摩擦组件(6)十字交叉。

7.如权利要求6所述的一种易水解脆性软岩标准试件的干式取样装置，其特征在于：所述径向摩擦块纵向长110～120mm。

8.根据权利要求1所述的一种易水解脆性软岩标准试件的干式取样方法，其特征在于：包括以下步骤：

第一步，对工程现场取回的软岩块体进行分析，从软岩块体中切出一个尺寸大于50×50×100mm的长方体；

第二步，利用对上述长方体轴向4条棱边进行切割，得到一个内接圆直径不小于50mm的正八棱柱；

第三步，将加工好的正八棱柱试样放入易水解脆性软岩标准试件的干式取样装置中，保证正八棱柱试样与旋转体对齐，并使试样固定在上下两个旋转体(11)中；纵向摩擦块(16)和径向摩擦块(20)在水平自适应调节模块一(17)和水平自适应调节模块二(21)的调节下紧贴试样表面；

第四步；控制两个旋转体(11)连同试样(19)一起旋转至合适位置，使八面体轴向棱边正对纵向摩擦块(16)；

第五步：控制纵向电动调节模块(18)上下移动，从而实现纵向摩擦块(16)对八面体试样(19)棱边的局部打磨；

第六步：重复第四步和第五步，实现对八面体试样(19)所有轴向棱边的粗打磨；

第七步：控制下部旋转模块(4)和上部旋转模块(5)的两个旋转体连同试样(19)旋转，直到试样被打磨成直径为50mm的圆柱体标准试样；

第八步：打开装置，将试样取出。

9.根据权利要求8所述的一种易水解脆性软岩标准试件的干式取样方法，其特征在于：第一步和第二步中采用线切割对软岩体进行切割。