技术领域
[0001] 本发明涉及岩体取样技术领域,尤其涉及一种断层破碎区域岩体取样装置。
相关背景技术
[0002] 岩体内部地质结构面与各级别断裂构造很大程度上控制着区域岩体的力学、水力学特性,因而此类地质构造研究的深入程度直接决定区域岩体稳定性及渗透性的研究进展。然而破碎程度较高岩体因其结构稳定性差,在常规取样器具的剧烈振动下地质体原状结构极易遭受破坏,导致实验室细观分析所必需的代表性样品难以获取。为此,CN201310242429.7中公开了一种构造破碎岩体原状取样方法,通过将环氧树脂固化剂胶液加压注入观察孔内预留空隙段,使浆液在高压气体冲击下沿预留段密集裂隙或破碎空隙注至预定位置,待环氧树脂固化剂胶液整体达固结强度后采用钻机并采用相同直径钻头伸入观察孔内进行深入钻取包含完整关键地质构造体的室内分析所需样品。但是此种方法在用于断层破碎区域岩体取样时,存在如下缺陷:1、断层破碎区域岩体的裂缝通常是横向裂缝,现有技术中从顶部注胶,断层破碎区域岩体上表面并无裂隙,因此很难使得环氧树脂系胶结剂进入下层的横向裂隙中。
[0003] 2、现有技术中浆液在高压气体冲击下沿预留段密集裂隙或破碎空隙注至预定位置,高压气体很容易会使得断层破碎区域岩体发生轻微的偏移,导致后期测试的结果存在偏差。
具体实施方式
[0014] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。实施例1
[0015] 如图1‑3所示,本实施例公开了一种断层破碎区域岩体取样装置,包括基板2,基板2上方设有动力箱1,动力箱1的输出轴与基板2相固定,动力箱1内装有动力装置,动力装置用于驱动基板2转动,动力装置为现有技术,如何安装及布置也是现有技术,在此不做赘述。
[0016] 基板2下侧通过吊板21固定连接基环22,基环22上装有一组钻入式注胶装置3,在本实施例中钻入式注胶装置3为2个,钻入式注胶装置3包括倾斜固定在基环22上侧的机架31,机架31一侧的滑槽32内滑动连接滑块33,机架31上装有用于控制滑块33上下滑动的升降装置,升降装置也采用现有技术,能够控制滑块33在滑槽32内往复移动即可,在此不另行描述。
[0017] 滑块33上设有转动孔,转动孔内转动连接注胶管34,在滑块33上装有驱动装置,驱动装置用于驱动注胶管34转动。驱动装置包括相互啮合的齿轮及齿环,齿环套在注胶管34外侧,齿轮通过电机驱动,如此可以实现注胶管34的转动,在注胶管34外侧设有螺旋式的钻套,如此可以通过注胶管34向下钻取,注胶管34底部还设有流出孔37。动力箱1顶部通过连接柱41固定连接胶箱4,胶箱4通过软管与注胶管34相连接。胶箱4顶部固定连接吊杆43。
[0018] 本实施例公开的一种断层破碎区域岩体取样装置,在使用时,参见图4,在所需要取样的断层破碎区100先钻取基孔200,基孔200深度根据待取样深度确定,基孔200底部即形成待取样样本块300,通过吊杆43将取样装置整体放入至基孔200底部,然后通过钻入式注胶装置3将注胶管34向下倾斜插入至样本块300周围,然后向注胶管34注入环氧树脂系胶结剂,环氧树脂系胶结剂就会慢慢进入样本块300的裂隙,通过环氧树脂系胶结剂将样本块300的裂隙结构完整的保存下来。
实施例2
[0019] 在实施例1的基础上,为了进一步提高对裂隙注入环氧树脂系胶结剂的效果,在钻取基孔200后,在样本块300上侧钻取中心工艺孔。同时在基环22的内环面通过固定杆50固定连接基管5,基管5下端同轴固定弹性波纹管51,基管5内滑动连接活塞53,活塞53上装有气孔,气孔处装有单向阀57,单向阀57的方向为由下至上可以通气,基环22上端固定连接横梁55,横梁55与活塞53之间固定连接复位弹簧56。
[0020] 活塞53上侧固定连接活塞杆54,活塞杆54上焊接套环6,套环6上通过弹簧铰链铰接摆动杆61,弹簧铰链铰具有回弹性,也属于现有技术,在此不再赘述,摆动杆61在水平状态时候,弹簧铰链铰处于自由状态,摆动杆61上侧固定连接限位块62,当摆动杆61处于水平状态时,限位块62与套环6相接触,从而使得摆动杆61无法向上转动,实现对摆动杆61的限位。摆动杆61一侧固定连接触碰杆63,滑块33一侧固定连接固定梁35,当滑块33上升时,固定梁35与触碰杆63相接触,从而使得摆动杆61、套环6及活塞杆54跟随滑块33向上移动。固定梁35一侧设有让位槽36,让位槽36与触碰杆63重合时,触碰杆63从让位槽36穿过,从而使得固定梁35越过触碰杆63。
[0021] 在使用时,注胶管34一边注胶一边缓慢向上移动,控制注胶管34移动即需要控制滑块移动,滑块33向上移动时候,固定梁35也随之向上移动,会使得参见图5‑图7,固定梁35与摆动杆61接触时候,会带着摆动杆61、套环6及活塞杆54一起移动,这样活塞也会向上移动,从而使得活塞下方的空气压力变小,样本块300的裂隙处的空气压力也会变小,有利于环氧树脂系胶结剂进入裂隙内。该处注胶完成后,通过动力箱1带动基板2转动,从而改变钻入式注胶装置3的位置,这样可以对其他位置进行注入环氧树脂系胶结剂,提高裂隙内环氧树脂系胶结剂的注入效果,保证样本块300的完整性。
[0022] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。