本发明专利技术涉及岩石硬度测量技术领域，公开了一种水平孔岩石硬度测量装置，包括行走装置和里氏硬度计，行走装置包括圆柱形的套管和布置在套管上的驱动轮；套管内还设置有绕套管的中心线转动装配的固定座和与固定座传动连接的驱动结构，里氏硬度计固定装配在固定座上，套管上设置有沿套管的径向延伸的检测孔，检测孔供里氏硬度计的检测端穿过；还包括与里氏硬度计、行走装置以及驱动结构均控制连接的控制器。在控制器的控制信号下行走装置的驱动轮带动套管在水平孔内移动，适用于在山区隧道内大埋深、小尺寸的水平孔工况；控制器驱动固定座转动至里氏硬度计与检测孔同轴的状态，对水平孔的孔壁进行撞击，获取水平孔内岩石硬度数据。据。据。
【技术实现步骤摘要】
一种水平孔岩石硬度测量装置
[0001]本专利技术涉及岩石硬度测量
，特别是涉及一种水平孔岩石硬度测量装置。
技术介绍
[0002]近年来，随着长距离大埋深隧道工程的增加，传统的垂直钻孔勘察方法遇到很大挑战。如果仍然使用传统的垂直钻孔勘察方法会面临很多问题，如所获得的地层信息不能满足工程设计需要，有效钻进长度过低，钻孔过深，钻孔数目过多，造价过高，受地形限制大等问题。
[0003]水平定向钻技术采用具有导向控向的设备在不开挖地表的情况下铺设供水、电力、电讯、天然气、煤气、石油等管线，该工法已经比较成熟，且具有精度高，造价低等优点。利用水平定向钻机沿隧道延伸方向钻进勘察，具有地形适应性好，地质硬度获取容易、信息多，有效钻进长度长等优点，可以解决传统方法存在的问题，将是一种很好的替代技术，具有广阔的应用前景。
[0004]随着水平定向钻技术的兴起，对钻孔范围内的岩石硬度测量方法提出了更高的要求。由于里氏硬度计在使用和操作上较为便捷，在实际工程中应用广泛，如授权公告号为CN217359439U的专利公开了一种管道内部硬度检测装置，包括操纵杆、万向装置、行走装置、硬度检测装置，操纵杆具有前端和后端，其后端设有开关，万向装置套设在操纵杆上，所述行走装置与万向装置连接；硬度检测装置转动连接在操纵杆的前端，且与开关通过电线电性连接。
[0005]上述的管道内部硬度检测装置利用行走装置进入管道内，检测人员通过操纵杆驱动硬度检测装置对管道内部进行硬度检测，但是通过操纵杆控制检测的方式仅适用于长度有限的管道。受限于山区隧道工程高海拔、施工环境恶劣以及水平孔大埋深，小尺寸，孔内环境复杂等特点，岩石硬度测量装置难以到达一定深度，同时里氏硬度计检测时岩石孔内会因振动脱落石屑，对检测过程造成影响，从而无法的得到孔内完整的岩石硬度数据。
技术实现思路
[0006]本专利技术的目的是：提供一种水平孔岩石硬度测量装置，以解决现有技术中的岩石硬度测量装置无法获得水平孔内岩石硬度数据的问题。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术提供了一种水平孔岩石硬度测量装置，包括行走装置和布置在所述行走装置上的里氏硬度计，所述行走装置包括圆柱形的套管和布置在所述套管上的驱动轮，所述驱动轮用于驱动所述套管在水平孔内移动；所述套管内还设置有绕所述套管的中心线转动装配的固定座和与所述固定座传动连接的驱动结构，所述里氏硬度计固定装配在所述固定座上，所述套管上设置有沿所述套管的径向延伸的检测孔，所述检测孔供所述里氏硬度计的检测端穿过；还包括与所述里氏硬度计、所述行走装置以及所述驱动结构均控制连接的控制器，所述控制器用于向所述里氏硬度计、所述行走装置以及所述驱动结构分别传输控制信
号。
[0008]优选地，所述套管的外侧还设置有沿所述套管的径向活动装配的支护板，所述支护板沿所述套管的周向间隔布置有至少两个，各所述支护板在径向活动行程中具有向内贴合在所述套管外侧的贴合状态和向外径向支撑在水平孔的内壁上的支撑状态，所述支护板上还设置有在处于支撑状态时与所述检测孔同轴的预制孔。
[0009]优选地，所述套管内周向间隔布置有若干个与所述支护板一一对应的传动杆，各所述支护板分别与所述传动杆固定连接。
[0010]优选地，所述传动杆沿所述套管的轴向间隔布置有两组，两组所述传动杆与各所述支护板的轴向两端分别固定连接。
[0011]优选地，所述固定座为固定圆盘，所述固定圆盘上设置有径向延伸的卡槽，所述里氏硬度计嵌装在所述卡槽内。
[0012]优选地，所述驱动结构包括电动机和与所述电动机传动连接的驱动盘，所述驱动盘与所述固定圆盘贴合固定连接。
[0013]优选地，所述检测孔沿所述套管的周向间隔布置有四个，四个所述检测孔成十字形均布。
[0014]优选地，所述套管的前端还布置有环形灯和摄像头，所述摄像头用于采集水平孔内的图像并将图像信息传输给所述控制器，所述控制器上设置有显示屏。
[0015]优选地，所述套管内还设置有红外线测距仪，所述红外线测距仪用于检测行走装置的行走距离并将距离信号传输给所述控制器，所述控制器用于判断距离信号并向所述行走装置传输行走信号或停止信号。
[0016]优选地，所述套管内还布置有用于检测套管的实时姿态的陀螺仪，所述陀螺仪与所述控制器信号连接。
[0017]本专利技术实施例一种水平孔岩石硬度测量装置与现有技术相比，其有益效果在于：通过控制器向行走装置、里氏硬度计和驱动结构传输控制信号，在控制信号下行走装置的驱动轮可带动套管在水平孔内移动，适用于在山区隧道内大埋深、小尺寸的水平孔工况；里氏硬度计布置在套管内，利用套管对里氏硬度计进行保护，减少脱落的石屑对里氏硬度计精度的影响；驱动结构可驱动固定座绕套管的中心线转动，进而带动里氏硬度计周向转动，控制器可驱动固定座转动至里氏硬度计与检测孔同轴的状态，里氏硬度计的检测端穿过检测孔对水平孔的孔壁进行撞击，完成硬度检测，从而获取水平孔内岩石硬度数据。
附图说明
[0018]图1是本专利技术的水平孔岩石硬度测量装置的结构示意图；图2是图1的水平孔岩石硬度测量装置省略套管以及支护板后的结构示意图；图3是图1的水平孔岩石硬度测量装置的套管以及支护板的分解示意图；图4是本专利技术的水平孔岩石硬度测量装置的控制器的结构示意图；图5是本专利技术的水平孔岩石硬度测量装置在水平孔的倾斜段内的状态示意图；图6是本专利技术的水平孔岩石硬度测量装置在水平孔的水平段内的状态示意图。
[0019]图中，1、套管，101、检测孔，2、驱动轮，3、充电装置，4、里氏硬度计，5、固定圆盘，6、电动机，7、驱动盘，8、控制器，81、显示屏，82、控制键，9、支护板，10、传动杆，11、环形灯，12、
摄像头，13、红外线测距仪，14、陀螺仪。
具体实施方式
[0020]下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。
[0021]本专利技术的一种水平孔岩石硬度测量装置的优选实施例，如图1至图6所示，该水平孔岩石硬度测量装置包括行走装置、里氏硬度计4、固定座、驱动结构和控制器8，里氏硬度计4、固定座、驱动结构均布置在行走装置上，控制器8与行走装置、里氏硬度计4、固定座、驱动结构均控制连接以传输控制信号，实现远程操作，便于在山区隧道工程高海拔、施工环境恶劣以及水平孔大埋深，小尺寸，孔内环境复杂的工况下使用。
[0022]行走装置包括套管1和驱动轮2，套管1为空心圆柱形结构，内部形成用于装配里氏硬度计4的装配腔，以对内部的里氏硬度计4等元件进行保护。驱动轮2共有四个，四个驱动轮2成矩形结构分布在套管1的底部，套管1的后端装配有充电装置3，充电装置3用于为该水平孔岩石硬度测量装置提供动力。在电力的驱动下，驱动轮2可使行走装置行进或者停下。
[0023]固定座绕套管1的中心线转动装配在套管1内，驱动结构布置在套管1的后端并且与驱动座传动连接，驱动结构用于驱动固定座绕套本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种水平孔岩石硬度测量装置，其特征在于，包括行走装置和布置在所述行走装置上的里氏硬度计，所述行走装置包括圆柱形的套管和布置在所述套管上的驱动轮，所述驱动轮用于驱动所述套管在水平孔内移动；所述套管内还设置有绕所述套管的中心线转动装配的固定座和与所述固定座传动连接的驱动结构，所述里氏硬度计固定装配在所述固定座上，所述套管上设置有沿所述套管的径向延伸的检测孔，所述检测孔供所述里氏硬度计的检测端穿过；还包括与所述里氏硬度计、所述行走装置以及所述驱动结构均控制连接的控制器，所述控制器用于向所述里氏硬度计、所述行走装置以及所述驱动结构分别传输控制信号。2.根据权利要求1所述的水平孔岩石硬度测量装置，其特征在于，所述套管的外侧还设置有沿所述套管的径向活动装配的支护板，所述支护板沿所述套管的周向间隔布置有至少两个，各所述支护板在径向活动行程中具有向内贴合在所述套管外侧的贴合状态和向外径向支撑在水平孔的内壁上的支撑状态，所述支护板上还设置有在处于支撑状态时与所述检测孔同轴的预制孔。3.根据权利要求2所述的水平孔岩石硬度测量装置，其特征在于，所述套管内周向间隔布置有若干个与所述支护板一一对应的传动杆，各所述支护板分别与所述传动杆固定连接。4.根据权利要求3所述的水平孔岩石硬度测量装置，其特征在于，所述传动杆沿所述套管的轴向间隔布置有两组，两组所述传动杆与各所述支护板的轴向两端分别固定连接。5...
【专利技术属性】
技术研发人员：朴昇昊，黄胜，谭键辉，魏颖杰，马保松，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：
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