[发明专利]一种公路隧道围岩取芯装置及方法

说明书

本申请公开了一种公路隧道围岩取芯装置及方法，该装置包括移动底座，移动底座上安装有立板；调节筒转动安装于立板上；调节筒下端的内壁设置有环形凸台，伸缩杆滑动安装于调节筒内；顶进液压缸安装于伸缩杆的下端中心，顶进液压缸穿过环形凸台，取芯机构包括取芯对接座，取芯对接座转动安装于安装座的上表面，往复传动组件和电机安装于安装座的下表面，伸缩杆上端的伸长杆的端部连接于安装座的下表面；电机的输出轴通过往复传动组件连接于安装座的转轴，取芯筒可拆卸安装于安装座上，电机通过往复传动组件驱动安装座做往复旋转运动。本申请解决了现有技术中岩芯在取芯筒扭矩的作用下容易出现岩芯界面断裂的问题。

技术领域

本申请属于岩石取样技术领域，具体涉及一种公路隧道围岩取芯装置及方法。

背景技术

在公路隧道施工过程中需要开展围岩质量评价和围岩分级工作，其中获取相关的物理力学参数是开展围岩质量评价及分级的必要条件，通过对围岩物理力学参数分析能够保证公路隧道施工的安全性，并提高施工效率。因此需要对围岩的岩体进行取样以进一步开展相关实验，来准确获取岩体相关的物理力学参数，比如：岩石的抗压强度、岩石的抗拉强度。需要注意的是，岩石的物理参数受断面形状和试件尺寸的影响，因此，岩石取样需要获得形状规则、完整的岩芯试样。岩石取样过程中，岩芯在取芯筒扭矩的作用下容易出现岩芯界面断裂的问题，且断裂的岩芯卡在取芯筒内难以取出，进而影响了围岩质量评价和围岩分级工作的顺利进行。

发明内容

本申请实施例通过提供一种公路隧道围岩取芯装置及方法，解决了现有技术中岩芯在取芯筒扭矩的作用下容易出现岩芯界面断裂的问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供了一种公路隧道围岩取芯装置，包括移动底座、调节筒、伸缩杆、顶进液压缸、以及取芯机构；

所述移动底座上表面的前后两侧均安装有立板；所述调节筒设置于两个立板之间，所述调节筒的前后两端均设置有铰接轴，所述铰接轴转动安装于所述立板上；

所述调节筒下端的内壁设置有环形凸台，所述伸缩杆滑动安装于所述调节筒内，所述伸缩杆下端的外侧抵接于所述环形凸台上；

所述顶进液压缸安装于所述伸缩杆的下端中心，所述顶进液压缸穿过所述环形凸台，所述顶进液压缸的活塞杆的端部铰接有抵接板；所述移动底座上设置有供所述顶进液压缸的活塞杆通过的孔；

所述取芯机构包括取芯筒、取芯对接座、安装座、往复传动组件、以及电机；

所述取芯对接座转动安装于所述安装座的上表面，所述往复传动组件和所述电机安装于所述安装座的下表面，所述伸缩杆上端的伸长杆的端部连接于所述安装座的下表面；

所述电机的输出轴通过所述往复传动组件连接于所述安装座的转轴，所述取芯筒可拆卸安装于所述安装座上，所述电机通过所述往复传动组件驱动所述安装座做往复旋转运动。

在一种可能的实现方式中，还包括支撑液压杆，所述支撑液压杆的缸体铰接于所述移动底座上，所述支撑液压杆的活塞杆铰接于所述调节筒的侧壁，所述伸缩杆的轴线和所述支撑液压杆的轴线位于同一平面内。

在一种可能的实现方式中，所述往复传动组件包括输出齿轮、主动齿轮、以及从动齿轮；

所述主动齿轮和所述从动齿轮啮合，所述主动齿轮的转轴连接于所述电机的输出轴；

所述主动齿轮和所述从动齿轮的结构相同，所述主动齿轮和所述从动齿轮的上表面的一侧均设置有两个拨杆，所述拨杆与主动齿轮的转轴或从动齿轮的转轴之间的距离相等；

所述输出齿轮设置于所述主动齿轮的上方，所述输出齿轮的周向设置有多个与所述拨杆相配合的拨齿，所述拨杆通过所述拨齿带动所述输出齿轮转动；

所述主动齿轮的拨杆和所述输出齿轮配合时，所述从动齿轮的拨杆转动至远离所述输出齿轮的一侧。