一种原位保真取样存储试验设备

本发明属于土木工程力学试验仪器，涉及一种原位保真取样存储试验设备。

背景技术：

1、岩体是一种天然地质体，作为工程结构时，岩体自身的变形和应力状态决定了其稳定状态，在岩体工程建设中，岩体内部变形状态和应力状态的演化越来越受到重视，成为评价岩体当前稳定状态、认识其力学状态演化过程、揭示破坏机制的重要依据，同时也作为岩体力学反分析的重要数据基础。

2、岩土工程采样在岩土工程试验中占据很重要的位置，其中岩土工程采样主要分为两种类型，包括原状土采样和扰动土采样，采取原状岩土或扰动岩土应根据工程性质决定；但是现有的岩土采样存在以下问题：岩土采样无论是原状土采样是需要保证土的原有结构、压力、温度，但是现有的岩土取样无法保证采样的岩土能够在运输回到试验室时还是原有结构、压力、温度，会引起试验误差，进而会影响试验的质量。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供一种原位保真取样存储试验设备，其可在岩土取样中进行原位稳定压力、稳定温度的保真采样。

2、为了解决上述问题，一方面，本发明的实施例提供了一种原位保真取样设备，包括：

3、由下到上依次同心设置的刀头及清理环状装置、切割锁定环状装置、温度控制及稳定环状装置、表层阻尼封锁环状装置、可延长综合功能压力管、封锁充压环状装置、连接转换封装装置，所述表层阻尼封锁环状装置、可延长综合功能压力管、封锁充压环状装置、连接转换封装装置的外侧设有金属阻尼外壳；

4、所述刀头及清理环状装置包括下部一体刀头和动力振动电机，动力振动电机固定在下部一体刀头的上方；

5、所述下部一体刀头的内壁设有对样本进行切削清理的旋转刀头，所述下部一体刀头和动力振动电机内部设有残渣吸出槽，动力振动电机上部设有第一连接密封供能环，所述第一连接密封供能环由密封性橡胶外沿和导电金属触点构成，为装置提供连接电力的作用。

6、在一些实施例中，所述切割锁定环状装置包括残渣保存与电机部分，其残渣保存与电机部分的下部设有第一连接密封供能环接口，所述第一连接密封供能环接口与第一连接密封供能环连接，所述残渣保存与电机部分的上部设有第二连接密封供能环，所述残渣保存与电机部分的内部设有切割密封锁定部分。

7、在一些实施例中，所述温度控制及稳定环状装置包括电池储能及残渣储存装置，电池储能及残渣储存装置的内部设有温度控制环和温度控制记录模块，上部设有第三连接密封供能环，下部设有第二连接密封供能环连接口构成；第二连接密封供能环连接口与第二连接密封供能环相连。

8、在一些实施例中，所述表层阻尼封锁环状装置包括环状电机含连接锁定，阻尼推进封锁阀通过阻尼连接锁定环设置在环状电机含连接锁定的内部，阻尼锁定装置设置在环状电机含连接锁定的上部，所述表层阻尼封锁环状装置通过阻尼连接锁定环、阻尼锁定装置与可延长综合功能压力管相连，环状电机含连接锁定的下部设有与第三连接密封供能环连接的第三连接密封供能环连接口。

9、在一些实施例中，所述可延长综合功能压力管包括稳定加热装置，稳定加热装置的内部设有稳定温度稳定压力监测模块，稳定加热装置的上部设有结构维稳模块，

10、稳定温度稳定压力监测模块的上部依次设有膜结构下端稳定器、膜结构和膜结构上端稳定器，膜结构下端稳定器、膜结构和膜结构上端稳定器的外围设有整体节段压力稳定安全阀，膜结构上端稳定器的上部设有膜结构稳定环；所述可延长综合功能压力管通过膜结构稳定环与封锁充压环状装置连接。

11、在一些实施例中，所述封锁充压环状装置包括压力控制阀和压力封闭阀，所述压力封闭阀设置在压力控制阀的内部，压力控制阀与膜结构稳定环连接。

12、压力封闭阀的主要作用是安全地维持内部环境的压力同时可以检测岩土样本的一端受力情况，压力控制阀的主要作用在于通过液体介质控制膜结构的外部压力和温度使之与内部压力平衡。

13、在一些实施例中，所述连接转换封装装置包括拖出链接稳定机构和阻尼层，所述阻尼层设置在拖出链接稳定机构的外围，所述阻尼层的上部设有第四连接密封供能环连接口。

14、另一方面，本发明的实施例提供了一种可移动试验封装罐，其特殊之处在于：包括封装外壳，所述封装外壳包括金属外壳和阻尼保护层；金属外壳内从下到上依次设置阻尼供能环状装置、表层阻尼封锁环状装置、可延长综合功能压力管、封锁充压环状装置、连接转换封装装置和封装密封装置；阻尼保护层设置在可延长综合功能压力管、封锁充压环状装置、连接转换封装装置和封装密封装置的外围；

15、所述连接转换封装装置包括拖出链接稳定机构和阻尼层，所述阻尼层设置在拖出链接稳定机构的外围，所述阻尼层的上部设有第四连接密封供能环连接口；

16、所述阻尼供能环状装置包括阻尼供能装置，阻尼供能装置的外围设有金属外壳；封装密封装置包括安全控制阀和链接转化部件，链接转化部件设置在安全控制阀的下部，链接转化部件位于拖出链接稳定机构的内部。

17、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

18、1.本发明提出的原位保真取样存储试验设备采用组合方式设计，可以有效的减少运输的难题。

19、2.本发明提出的原位保真取样存储试验设备采用模块化设计，各部分功能独立，在进行保养或部件损坏时可以及时有效的进行替换。

20、3.岩土样本在采样过程中，采用膜结构可以充分保持与环境相同的压力和温度，保证岩土样本在采集的时候更加接近原始环境状态。

21、4.岩土样本在保存的过程中，没有经过二次环境的改变，保存的结构采用原位采样部分的原始结构，可以使提取的岩土样本更稳定。

22、上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

技术特征：

1.一种原位保真取样设备，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的一种原位保真取样设备，其特征在于：

3.根据权利要求2所述的一种原位保真取样设备，其特征在于：

4.根据权利要求3所述的一种原位保真取样设备，其特征在于：

5.根据权利要求4所述的一种原位保真取样设备，其特征在于：

6.根据权利要求5所述的一种原位保真取样设备，其特征在于：

7.根据权利要求6所述的一种原位保真取样设备，其特征在于：

8.一种可移动试验封装罐，其特征在于：

9.根据权利要求8所述的一种可移动试验封装罐，其特征在于：

10.根据权利要求9所述的一种可移动试验封装罐，其特征在于：

技术总结
本发明公开了一种原位保真取样存储试验设备，其包括原位保真取样设备和可移动试验封装罐，所述原位保真取样设备包括：由下到上依次同心设置的刀头及清理环状装置、切割锁定环状装置、温度控制及稳定环状装置、表层阻尼封锁环状装置、可延长综合功能压力管、封锁充压环状装置、连接转换封装装置，所述表层阻尼封锁环状装置、可延长综合功能压力管、封锁充压环状装置、连接转换封装装置的外侧设有金属阻尼外壳；所述刀头及清理环状装置包括下部一体刀头和动力振动电机，动力振动电机固定在下部一体刀头的上方。本发明提供一种原位保真取样存储试验设备，其可在岩土取样中进行原位稳定压力、稳定温度的保真采样。

技术研发人员：王立伟,颜开宇,郝圣旺,王鼎,徐珊,李雨浓,朱瑞广,吴吉贤
受保护的技术使用者：燕山大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15